实验七 信号

实验七 信号

项目	内容
这个作业属于哪个课程	<班级课程的主页链接 >
这个作业的要求在哪里	<作业要求链接接地址>
学号-姓名	17041418-刘博林
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+\ 。

 按下CTRL+C:

 

 按下 CTRL+Z :

 

 按下 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:

 

 

 

 

 

 对于 kill 命令我们可以查看手册: man kill

 

 

 3) 编写一个简单的程序，该程序调用 kill() 函数向某个进程发送信号

 

 

继续运行之前的程序等待有信号到来：

 

 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3550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：

 

 我们可以查看手册看看 kill() 函数：man 2 kill

 

 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：

 忽略信号

 终止（杀死）进程

 产生核心转储文件，同时 终止进程

 停止进程

 恢复之前被暂停的进程继续运行

这里我们可以 通过 signal() 来改变进程对某个信号的处置方式。 signal() 可能是很多同学目前为止

见过最复杂的函数。我们通过查看手册： man 2 signal

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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：

man 2 alarm :

 

 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。

例子：

 

 

 

 

虽然程序中有无限循环，不断输出字符串 process will finish! ,由于调用了 alarm(1) 函数，alarm 函数会在1秒后给该进程发送 SIGALRM 信号，然后进程结束。

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

 

 

 

 

程序在运行1秒钟后被 SIGALRM 信号结束。

试分析一下 alarm() 函数和 setitimer() 函数的区别?

 alarm()函数，当定时时间到了，就会产生SIGALRM信号结束进程。setitimer ()函数从开始计时到时间结束，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。

4、 举例说明信号集操作函数的使用

通过命令 man 3 sigsetops 来查看手册:

 

 

 

 编写一个打印 sigset_t 的函数

#include <unistd.h>

#include <signal.h>

#include <stdio.h>

void printsigset(const sigset_t *set)

 {

int i;

for (i = 1; i <= 64; i++) {

if (i==33)

putchar(' ');

if (sigismember(set, i) == 1)

putchar('1');

else

putchar('0');

}

puts("");

}

int main() {

sigset_t st;

printf("1. create set\n");

printsigset(&st);

 

printf("\n2. vertify sigset_t is a 64-bit integer\n");

unsigned int test[2] = {0xf0f0f0f0, 0xf0f0f0f0};

printsigset((sigset_t*)test); // 这种方法不被推荐，仅供测试用。

// fill set

printf("\n3. fill set\n");

sigfillset(&st);

printsigset(&st);

// empty set printf("\n4. empty set\n");

sigemptyset(&st);

printsigset(&st); // add sig

printf("\n5. add SIGHUP(1), SIGINT(2), SIGKILL(9), SIGSYS(31), SIGRTMIN(34) and SIGRTMAX(64) to set\n");

sigaddset(&st, SIGHUP);

sigaddset(&st, SIGINT);

sigaddset(&st, SIGKILL);

sigaddset(&st, SIGSYS);

sigaddset(&st, SIGRTMIN);

sigaddset(&st, SIGRTMAX);

printsigset(&st);

 

// delete sig

printf("\n6. delete SIGKILL from set\n");

sigdelset(&st, SIGKILL);

printsigset(&st);

 

// is member

printf("\n");

if (sigismember(&st, SIGKILL)) {

printf("SIGKILL is member\n");

}

if (sigismember(&st, SIGINT)) {

printf("SIGINT is member\n");

}

return 0;

}

 

 

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。

man sigprocmask

 

 

 

 man sigpending

 

 

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。

#include <unistd.h>

#include <signal.h>

 #include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

void printsigset(const sigset_t *set)

 {

int i;

for (i = 1; i <= 64; i++) {

if (i==33)

putchar(' ');

if (sigismember(set, i) == 1)

putchar('1');

else

putchar('0');

}

puts("");

 }

void handler(int sig) {

if (sig == SIGINT)

printf("hello SIGINT\n");

if (sig == SIGQUIT)

printf("hello SIGQUIT\n");

 }

int main() {

printf("I'm %d\n", getpid());

sigset_t st, oldst;

sigemptyset(&st);

sigaddset(&st, SIGINT);

sigaddset(&st, SIGTSTP);

sigprocmask(SIG_BLOCK, &st, &oldst);

printf("new set:");

printsigset(&st);

printf("old set:");

printsigset(&oldst);

 

if (SIG_ERR == signal(SIGINT, handler)) {

perror("signal SIGINT");

return 1;

}

if (SIG_ERR == signal(SIGQUIT, handler)) {

perror("signal SIGQUIT");

return 1;

}

puts("");

int n = 0;

while(1) {

sigpending(&st);

printsigset(&st);

puts("");

sleep(1);

if (n == 10) {

sigset_t tmp;

sigemptyset(&tmp);

sigaddset(&tmp, SIGINT);

sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &tmp, NULL);

}  

++n;

}

return 0;

}

 

 

 

 

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：

 

 

 

 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。

#include <unistd.h>

#include <signal.h>

 #include <stdio.h>

void printsigset(const sigset_t *set)

 {

int i;

for (i = 1; i <= 64; i++) {

if (i==33)

putchar(' ');

if (sigismember(set, i) == 1)

putchar('1');

else

putchar('0');

}

puts("");

 }

 

void handler(int sig) {

if (sig == SIGTSTP)

printf("hello SIGTSTP\n");

if (sig == SIGINT)

printf("hello SIGINT\n");

sleep(5);

sigset_t st;

sigpending(&st);

printsigset(&st);

 }

int main() {

printf("I'm %d\n", getpid());

struct sigaction act, oldact; act.sa_handler = handler; // 设置普通信号处理函数

 

// 向 sa_mask 中添加 SIGINT

sigemptyset(&act.sa_mask);

sigaddset(&act.sa_mask, SIGINT);

act.sa_flags = 0; // 先置 0

 

sigaction(SIGTSTP, &act, &oldact);

sigaction(SIGINT, &act, &oldact);

 

while(1) {

write(STDOUT_FILENO, ".", 1);

pause();

}

return 0;

}

 

 

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。