实验七 信号

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学号-姓名	17043224-徐刚
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

按下 CTRL+C

按下CTRL+Z

按下CTRL+\

2）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，每次运行程序的时候 pid 是不同

在终端输入kill -l来查看当前系统当中的信号列表:

重新运行程序:

当前终端我们可以看到程序输出自己的 pid 是2615,这是我们可以另开一个终端,通过 kill 命令向该 进程发送信号:

这里我们发送了信号值为9的信号给了进程3564.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:

对于 kill 命令我们可以查看手册: man kill

2）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2701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。

可以 通过 signal() 来改变进程对某个信号的处置方式。

通过查看手册： man 2 signal

编译并运行，然后再给该进程发送信号，观察进程对接收到信号的反应：

我们在另外一个终端输入kill命令来向该进程发送信号：

在另外一个终端输入 kill 命令来向该进程发送信号：

3. 通过举例说明 alarm() 函数和 setitimer() 函数的使用。

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：

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。

setitimer() 函数实现 alarm() 函数

程序在运行1秒钟后被SIGALRM信号结束。

大家可以分析一下 alarm() 函数和 setitimer() 函数的区别。
区别：alarm
我们知道，sleep(n)函数可将进程挂起n秒，而其在实现上主要依靠alarm系统调用，sleep的工作原理有3部分组成：
1、为SIGALRM设置一个处理函数； —->SIGALRM为alarm计时n秒后发出的信号
2、调用alarm(n); —->设定一个计时器
3、调用pause. —->进程一直阻塞在pause，而pause函数只有在收到信号时才返回。
setitimer
由于alarm的精度单位是秒，难以满足许多要求，于是引入了setitimer间隔计时器，以毫秒为单位，同时还
支持间隔计时，不必循环。
result = setitimer(int which, const struct itimerval *newval, struct itimerval *oldval)
其中which代表计时器的编码。计算机中有三种计时器（ITIMER_REAL, ITIMER_VIRTUAL, ITIMER_PROF）。
其中后两种与cpu的用户态和内核态有关。ITIMER_REAL则是真实时间。

4.举例说明信号集操作函数的使用。

我们可以通过命令 man 3 sigsetops 来查看手册：

从手册中可以看到，这些函数都是对 sigset_t 这个数据结构进行操作的。

我们可以编写一个打印 sigset_t 的函数

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

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。

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。

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。我们通过 man 2 sigaction 来查看手册：

下面给出一个程序来说明 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。我在 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。