实验七 信号

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学号-姓名 18043107-喻芳
作业学习目标 1.了解信号的概念 2.掌握信号处理的方法
1.编写一个简单的程序并运行,然后向该进程发送不同的信号以观察该进程对接收到信号的反应
在终端编译并运行该程序:


(1)在当前终端通过按键组合向该进程发送信号 CTRL+C、CTRL+Z、CTRL+\

观察三种信号及其对应的进程反应
依次是CTRL+C、CTRL+Z、CTRL+

(2)另外再开启一个终端,在终端通过输入 kill 命令来给进程发送信号,进程的 pid 在程序运行的第一行输出。

在终端通过输入 kill -l 来查看当前系统当中的信号列表:

重新运行程序:

看到程序输出自己的 pid,在另开一个终端,通过 kill 命令向该进程发送信号;再切换到运行程序的终端来观察进程接收到信号后的反应:

在另外一个终端完成上面程序的输入并编译,运行的时候把作为参数。再返回之前运行 hellosignal 的终端观察进程接收到信号的反应。

2.使用 signal() 函数来捕捉信号。

通常进程在接收到某种信号后,会根据不同的信号执行默认的操作:

(1)忽略信号

(2)终止(杀死)进程

(3)产生核心转储文件,同时 终止进程

(4)停止进程

(5)恢复之前被暂停的进程继续运行

这里可以通过signal()来改变进程对某个信号的处置方式。signal()是目前为止见过最复杂的函数。


vim mykill

hello vim

输入代码,编译并运行。
(1)给该进程发送ctrl+C、ctrl+Z、ctrl+\信号,观察进程对接收到信号的反应。
(2)在另外一个终端输入 kill 命令来向该进程发送信号,观察进程对接收到信号的反应。

输入kill命令向进程发送命令

3.通过举例说明 alarm() 函数和 setitimer() 函数的使用。
查看两个函数的手册:
(1)man 2 alarm
(2)man 2 setitimer


通过命令 man 7 signal 可以查看当前系统信号的清单:

从上面可以看到 alarm() 函数在计时结束后会发生 SIGALRM 信号给当前进程,进程对 SIGALRM 信号的缺省动作是结束进程。

接下来继续看一个程序设定了两次定时炸弹,第一次设定5秒后爆炸,设定后过了2秒,再设定了一个3秒后爆炸的定时炸弹。


这里计时时间到了并不会结束进程,因为编写了信号捕捉函数,产生SIGALRM信号后会输出字符串 Bomb!!,可以键盘按键组合结束进程,这里用了CTRL+C

接下来用 setitimer() 函数实现 alarm() 函数


分析一下 alarm() 函数和 setitimer() 函数的区别?

对于alarm()函数,当定时时间到了,就会产生SIGALRM信号结束进程。
而setitimer()函数从开始计时到时间结束,才会产生SIGALRM信号,
若it_interval的值为0,则不会重新启动该定时器,调用 setitimer()失败,返回-1,结束进程。
程序在运行1秒钟后被 SIGALRM 信号结束。
4. 举例说明信号集操作函数的使用
可以通过命令 man 3 sigsetops 来查看手册:

编写一个打印 sigset_t 的函数

然后通常该函数查看,信号集操作函数对信号集操作后的结果:

5、举例说明对阻塞信号与未决信号的理解
在一个进程中,保存了两个信号集(在PCB中),分别是阻塞信号集,还有一个未决信号集。当你使用sigprocmask 的时候,就会修改阻塞信号集。
当你的进程一收到信号且该信号被阻塞,它首先进入到未决信号集中(就是一个 sigset_t ),当未决信号集中的信号被信号处理函数(你自己定义的或者系统默认的)处理,就会从未决信号集中删除。
如果一个信号加入阻塞信号集,该信号的信号处理函数就不会被调用。

通过 man sigprocmask 来查看手册:


对于未决信号集我们不能直接操作,可以使用 sigpending 函数获取未决信号集。
通过 man sigpending 来查看手册:


下面结合例子来理解,程序的功能是先把 SIGINT 、 SIGTSTP 加入到了进程阻塞信号集中去。
接下来,每隔一秒打印一次未决信号集,第 10 次的时候,又把 SIGINT 信号从阻塞信号集中删除。




6、 举例说明 sigaction() 函数的使用
不同于 signal 函数, sigaction 函数是符合 POSIX 标准的,而 signal 只是 ANSI C 定义的函数。
除了上面的区别外, sigaction 提供了更多的功能。
比如它可以处理带参数的信号,在信号处理的时候,可以屏蔽其它信号等等。

通过 man 2 sigaction 来查看手册:

用程序来说明 sigaction() 函数的使用,程序注册了信号 SIGINT 和 SIGTSTP . 需要注意的一点是 sa_mask 被设置为 SIGINT ,它表示当执行信号处理函数的时候,阻塞信 SIGINT 信号。
在 handler 函数加入了一打印未决信号的功能,以验证执行到 handler 的时候发送 SIGINT 是被阻塞住的。


(1) 当程序运行的时候,Ctrl+C 进入 handler ,然后立即 Ctrl+Z 发现handler还未执行完就被SIGTSTP打断.
(2) 当程序运行的时候,Ctrl+Z 进入 handler ,然后立即 Ctrl+C 发现并不会被 SIGINT 打断,
这是因为该 handler 注册的时候被设置了 SA_MASK = SIGINT ,
最后 handler 结束的时候打印了未决信号集,发现里头有 SIGINT,所以 handler 结束后,又去继续对 SIGINT 进行处理。

posted @ 2021-05-31 20:41  筱筱溪  阅读(29)  评论(0编辑  收藏  举报