linux系统上信号发送和信号接收讲解

用于进程间通信，通信机制由 *** 作系统保证，比较稳定。

在linux中可以通过kill -l查看所有信号的类型。

kill -信号类型 进程ID

int kill(pid_t pid, int sig)

入参pid :

pid >0: 发送信号给指定的进程。

pid = 0: 发送信号给 与调用kill函数进程属于同一进程组的所有进程。

pid <0: 取|pid|发给对应进程组。

pid = -1：发送给进程有权限发送的系统中所有进程。

sig ：信号类型。

返回值 ：成功：0；失败：-1 (ID非法，信号非法，普通用户杀init进程等权级问题)，设置errno

以OpenHarmony源码为例，应用ANR后，AbilityManagerService会通知应用dump堆栈信息，就是通过信号量做的。

头文件位置 :

include <signal.h>

函数解释 :

typedef void (*sighandler_t)(int)

sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler)

当接收到指定的信号signum时，就会跳转到参数handler指定的函数执行。其中handler的入参是信号值。

函数原型 ：

signum参数指出要捕获的信号类型，act参数指定新的信号处理方式，oldact参数输出先前信号的处理方式（如果不为NULL的话）。

sigaction结构体

sa_handler 信号处理函数

sa_mask 在处理该信号时可以暂时将sa_mask 指定的信号集搁置

sa_flags 指定一组修改信号行为的标志。 它由以下零个或多个的按位或组成

   SA_RESETHAND：当调用信号处理函数时，将信号的处理函数重置为缺省值SIG_DFL

   SA_RESTART：如果信号中断了进程的某个系统调用，则系统自动启动该系统调用

   SA_NODEFER ：一般情况下， 当信号处理函数运行时，内核将阻塞该给定信号。但是如果设置了 SA_NODEFER标记， 那么在该信号处理函数运行时，内核将不会阻塞该信号

sa_restorer 是一个替代的信号处理程序，当设置SA_SIGINFO时才会用它。

相关函数

int sigemptyset( sigset_t *set)

sigemptyset()用来将参数set信号集初始化并清空。

执行成功则返回0，如果有错误则返回-1。

完整示例

信号量是包含一个非负整数型的变量，并且带有两个原子 *** 作wait和signal。Wait还可以被称为down、P或lock，signal还可以被称为up、V、unlock或post。在UNIX的API中（POSIX标准）用的是wait和post。

对于wait *** 作，如果信号量的非负整形变量S大于0，wait就将其减1，如果S等于0，wait就将调用线程阻塞；对于post *** 作，如果有线程在信号量上阻塞（此时S等于0），post就会解除对某个等待线程的阻塞，使其从wait中返回，如果没有线程阻塞在信号量上，post就将S加1.

由此可见，S可以被理解为一种资源的数量，信号量即是通过控制这种资源的分配来实现互斥和同步的。如果把S设为1，那么信号量即可使多线程并发运行。另外，信号量不仅允许使用者申请和释放资源，而且还允许使用者创造资源，这就赋予了信号量实现同步的功能。可见信号量的功能要比互斥量丰富许多。

POSIX信号量是一个sem_t类型的变量，但POSIX有两种信号量的实现机制： 无名信号量 和 命名信号量 。无名信号量只可以在共享内存的情况下，比如实现进程中各个线程之间的互斥和同步，因此无名信号量也被称作基于内存的信号量；命名信号量通常用于不共享内存的情况下，比如进程间通信。

同时，在创建信号量时，根据信号量取值的不同，POSIX信号量还可以分为：

下面是POSIX信号量函数接口：

信号量的函数都以sem_开头，线程中使用的基本信号函数有4个，他们都声明在头文件semaphore.h中，该头文件定义了用于信号量 *** 作的sem_t类型：

【sem_init函数】：

该函数用于创建信号量，原型如下：

该函数初始化由sem指向的信号对象，设置它的共享选项，并给它一个初始的整数值。pshared控制信号量的类型，如果其值为0，就表示信号量是当前进程的局部信号量，否则信号量就可以在多个进程间共享，value为sem的初始值。

该函数调用成功返回0，失败返回-1。

【sem_destroy函数】：

该函数用于对用完的信号量进行清理，其原型如下：

成功返回0，失败返回-1。

【sem_wait函数】：

该函数用于以原子 *** 作的方式将信号量的值减1。原子 *** 作就是，如果两个线程企图同时给一个信号量加1或减1，它们之间不会互相干扰。其原型如下：

sem指向的对象是sem_init调用初始化的信号量。调用成功返回0，失败返回-1。

sem_trywait()则是sem_wait()的非阻塞版本，当条件不满足时（信号量为0时），该函数直接返回EAGAIN错误而不会阻塞等待。

sem_timedwait()功能与sem_wait()类似，只是在指定的abs_timeout时间内等待，超过时间则直接返回ETIMEDOUT错误。

【sem_post函数】：

该函数用于以原子 *** 作的方式将信号量的值加1，其原型如下：

与sem_wait一样，sem指向的对象是由sem_init调用初始化的信号量。调用成功时返回0，失败返回-1。

【sem_getvalue函数】：

该函数返回当前信号量的值，通过restrict输出参数返回。如果当前信号量已经上锁（即同步对象不可用），那么返回值为0，或为负数，其绝对值就是等待该信号量解锁的线程数。

【实例1】：

【实例2】：

之所以称为命名信号量，是因为它有一个名字、一个用户ID、一个组ID和权限。这些是提供给不共享内存的那些进程使用命名信号量的接口。命名信号量的名字是一个遵守路径名构造规则的字符串。

【sem_open函数】：

该函数用于创建或打开一个命名信号量，其原型如下：

参数name是一个标识信号量的字符串。参数oflag用来确定是创建信号量还是连接已有的信号量。

oflag的参数可以为0，O_CREAT或O_EXCL：如果为0，表示打开一个已存在的信号量；如果为O_CREAT，表示如果信号量不存在就创建一个信号量，如果存在则打开被返回，此时mode和value都需要指定；如果为O_CREAT|O_EXCL，表示如果信号量存在则返回错误。

mode参数用于创建信号量时指定信号量的权限位，和open函数一样，包括：S_IRUSR、S_IWUSR、S_IRGRP、S_IWGRP、S_IROTH、S_IWOTH。

value表示创建信号量时，信号量的初始值。

【sem_close函数】：

该函数用于关闭命名信号量：

单个程序可以用sem_close函数关闭命名信号量，但是这样做并不能将信号量从系统中删除，因为命名信号量在单个程序执行之外是具有持久性的。当进程调用_exit、exit、exec或从main返回时，进程打开的命名信号量同样会被关闭。

【sem_unlink函数】：

sem_unlink函数用于在所有进程关闭了命名信号量之后，将信号量从系统中删除：

【信号量 *** 作函数】：

与无名信号量一样， *** 作信号量的函数如下:

命名信号量是随内核持续的。当命名信号量创建后，即使当前没有进程打开某个信号量，它的值依然保持，直到内核重新自举或调用sem_unlink()删除该信号量。

无名信号量的持续性要根据信号量在内存中的位置确定：

很多时候信号量、互斥量和条件变量都可以在某种应用中使用，那这三者的差异有哪些呢？下面列出了这三者之间的差异：

Linux下signal信号汇总

SIGHUP 1 /* Hangup (POSIX). / 终止进程 终端线路挂断

SIGINT 2 / Interrupt (ANSI). /终止进程 中断进程 Ctrl+C

SIGQUIT 3 / Quit (POSIX). /建立CORE文件终止进程，并且生成core文件 Ctrl+

SIGILL 4 / Illegal instruction (ANSI). / 建立CORE文件,非法指令

SIGTRAP 5 / Trace trap (POSIX). / 建立CORE文件,跟踪自陷

SIGABRT 6 / Abort (ANSI). /

SIGIOT 6 / IOT trap (4.2 BSD). / 建立CORE文件,执行I/O自陷

SIGBUS 7 / BUS error (4.2 BSD). / 建立CORE文件,总线错误

SIGFPE 8 / Floating-point exception (ANSI). / 建立CORE文件,浮点异常

SIGKILL 9 / Kill, unblockable (POSIX). / 终止进程 杀死进程

SIGUSR1 10 / User-defined signal 1 (POSIX). / 终止进程 用户定义信号1

SIGSEGV 11 / Segmentation violation (ANSI). / 建立CORE文件,段非法错误

SIGUSR2 12 / User-defined signal 2 (POSIX). / 终止进程 用户定义信号2

SIGPIPE 13 / Broken pipe (POSIX). / 终止进程 向一个没有读进程的管道写数据

SIGALARM 14 / Alarm clock (POSIX). / 终止进程 计时器到时

SIGTERM 15 / Termination (ANSI). / 终止进程 软件终止信号

SIGSTKFLT16 / Stack fault. /

SIGCLD SIGCHLD/ Same as SIGCHLD (System V). /

SIGCHLD 17 / Child status has changed (POSIX). /忽略信号 当子进程停止或退出时通知父进程

SIGCONT 18 / Continue (POSIX). /忽略信号 继续执行一个停止的进程

SIGSTOP 19 / Stop, unblockable (POSIX). / 停止进程 非终端来的停止信号

SIGTSTP 20 / Keyboard stop (POSIX). / 停止进程 终端来的停止信号 Ctrl+Z

SIGTTIN 21 / Background read from tty (POSIX). /停止进程 后台进程读终端

SIGTTOU 22 / Background write to tty (POSIX). / 停止进程 后台进程写终端

SIGURG 23 / Urgent condition on socket (4.2 BSD). /忽略信号 I/O紧急信号

SIGXCPU 24 / CPU limit exceeded (4.2 BSD). /终止进程 CPU时限超时

SIGXFSZ 25 / File size limit exceeded (4.2 BSD). / 终止进程 文件长度过长

SIGVTALRM26 / Virtual alarm clock (4.2 BSD). / 终止进程 虚拟计时器到时

SIGPROF 27 / Profiling alarm clock (4.2 BSD). / 终止进程 统计分布图用计时器到时

SIGWINCH 28 / Window size change (4.3 BSD, Sun). / 忽略信号 窗口大小发生变化

SIGPOLL SIGIO / Pollable event occurred (System V). /

SIGIO29 / I/O now possible (4.2 BSD). / 忽略信号 描述符上可以进行I/O

SIGPWR 30 / Power failure restart (System V). /

SIGSYS 31 / Bad system call. */

SIGUNUSED31

有两个信号可以停止进程:SIGTERM和SIGKILL。 SIGTERM 比较友好，进程能捕捉这个信号，根据您的需要来关闭程序。

在关闭程序之前，您可以结束打开的记录文件和完成正在做的任务。在某些情况下，假如进程正在进行作业而且不能中断，那么进程可以忽略这个SIGTERM信号。

对于 SIGKILL 信号，进程是不能忽略的。这是一个 “我不管您在做什么,立刻停止”的信号。假如您发送SIGKILL信号给进程，Linux就将进程停止在那里。

sigaddset 将信号signo 加入到信号集合之中；

sigdelset 将信号从信号集合中删除；

sigemptyset 函数初始化信号集合set,将set 设置为空；

sigfillset 也初始化信号集合,只是将信号集合设置为所有信号的集合；

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