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Webserver(2.6)信号

article 2024/12/25 15:09:52

目录

  • 信号的概念
  • 信号相关的函数
    • kill
    • raise
    • abort
    • alarm
      • 1s钟电脑能数多少个数？
    • setitimer
      • 过3s以后，每隔2s定时一次
  • 信号捕捉函数
    • signal
    • sigaction
  • 信号集
    • sigprocmask
      • 编写一个程序，把所有的常规信号未决状态打印到屏幕
  • sigchld信号

信号的概念

比如ctrl+c会进程发送一个中断信号
硬件发生异常，比如被0除，野地址
系统状态变化，alarm定时器、超过cpu时间片，子进程退出
kill命令

信号相关的函数

kill

给某个进程pid发送某个信号sig

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>

int main(){
    pid_t pid=fork();

    if(pid==0){
        //子进程

        for(int i=0;i<5;i++){
            printf("child process\n");
            sleep(1);
        }
    }else if(pid>0){
        //父进程
        printf("parent process\n");
        sleep(2);
        printf("kill child process now\n");
        kill(pid,SIGINT);
    }



    return 0;
}

在这里插入图片描述

raise

给当前进程发送信号（kill可以给任何进程）

abort

alarm

设置定时器
开始倒计时，当倒计时为0时终止当前进程
每一个进程只有唯一的一个定时器，如果第二次出现alarm（重新倒计时），返回值是上一个剩余的时间
该函数不阻塞

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>

int main(){

    int secondes=alarm(5);
    printf("seconds:%d\n",secondes);

    sleep(2);
    secondes=alarm(10);
    printf("seconds:%d\n",secondes);

    while(1){

    }

    return 0;
}

在这里插入图片描述

1s钟电脑能数多少个数？

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>

int main(){

    alarm(1);
    int i=0;

    

    while(1){
        printf("%i\n",i++);

    }

    return 0;
}

在这里插入图片描述
实际上更多，因为在这边写到终端上i/o缓冲也占了时间，就是没全部打印出来，就已经显示闹钟了
在这里插入图片描述
有五百万次
在这里插入图片描述
实际的时间=内核时间+用户时间+消耗的时间
进行文件IO操作的时候比较浪费时间

alarm是自然计时，不受sleep的影响

setitimer

设置定时器，且精度更高，到微秒
每个阶段发送信号

过3s以后，每隔2s定时一次

#include <sys/time.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(){

    struct itimerval new_value;

    //设置间隔的时间
    new_value.it_interval.tv_sec=2;
    new_value.it_interval.tv_usec=0;

    //设置延迟的时间,3s之后开始第一次定时
    new_value.it_value.tv_sec=3;
    new_value.it_value.tv_usec=0;
    
    int ret=setitimer(ITIMER_REAL,&new_value,NULL);
    printf("定时器开始了...\n");
    if(ret==-1){
        perror("setitimer");
        exit(0);
    }

    getchar();

    return 0;
}

信号捕捉函数

signal

sigkill（9号信号） sigstop不能被捕捉，不能被忽略

#include <sys/time.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>

int main(){

    //注册信号捕捉
    signal(SIGALRM,SIG_IGN);

    struct itimerval new_value;

    //设置间隔的时间
    new_value.it_interval.tv_sec=2;
    new_value.it_interval.tv_usec=0;

    //设置延迟的时间,3s之后开始第一次定时
    new_value.it_value.tv_sec=3;
    new_value.it_value.tv_usec=0;
    
    int ret=setitimer(ITIMER_REAL,&new_value,NULL);
    printf("定时器开始了...\n");
    if(ret==-1){
        perror("setitimer");
        exit(0);
    }

    getchar();

    return 0;
}

捕捉到信号之后，信号忽略，原先终止，现在啥都不做
在这里插入图片描述

signal(SIGALRM,SIG_DFL);

换成默认，默认就是终止进程，倒计时结束就结束
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

sigaction

SIGKILL和SIGSTOP不能被忽略也不能被捕捉

#include <sys/time.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>

void myalarm(int num){
    printf("捕捉到了信号的编号是：%d\n",num);
    printf("xxxx\n");
}

int main(){

    struct sigaction act;
    act.sa_flags=0;
    act.sa_handler=myalarm;
    sigemptyset(&act.sa_mask);//清空零时阻塞信号集
    //注册信号捕捉
    sigaction(SIGALRM,&act,NULL);

    struct itimerval new_value;

    //设置间隔的时间
    new_value.it_interval.tv_sec=2;
    new_value.it_interval.tv_usec=0;

    //设置延迟的时间,3s之后开始第一次定时
    new_value.it_value.tv_sec=3;
    new_value.it_value.tv_usec=0;
    
    int ret=setitimer(ITIMER_REAL,&new_value,NULL);
    printf("定时器开始了...\n");
    if(ret==-1){
        perror("setitimer");
        exit(0);
    }

    while(1);

    return 0;
}

每两秒捕捉一次定时器的alarm信号，然后调用回调函数
在这里插入图片描述

信号集

#include<signal.h>
#include<stdio.h>


int main(){

    //创建一个信号集
    sigset_t set;

    //清空信号集的内容
    sigemptyset(&set);

    //判断sigint是否在信号集set里

    int ret=sigismember(&set,SIGINT);
    if(ret==0){
        printf("SIGINT 不阻塞\n");
    }else if(ret==1){
        printf("SIGINT 阻塞\n");
    }

    //添加几个信号到信号集中
    sigaddset(&set,SIGINT);
    sigaddset(&set,SIGQUIT);

    //判断sigint是否在信号集set里

    ret=sigismember(&set,SIGINT);
    if(ret==0){
        printf("SIGINT 不阻塞\n");
    }else if(ret==1){
        printf("SIGINT 阻塞\n");
    }

    //判断sigquit是否在信号集set里

    ret=sigismember(&set,SIGQUIT);
    if(ret==0){
        printf("SIGQUIT 不阻塞\n");
    }else if(ret==1){
        printf("SIGQUIT 阻塞\n");
    }

    //从信号集中删除一个信号
    sigdelset(&set,SIGQUIT);

    //判断sigquit是否在信号集set里

    ret=sigismember(&set,SIGQUIT);
    if(ret==0){
        printf("SIGQUIT 不阻塞\n");
    }else if(ret==1){
        printf("SIGQUIT 阻塞\n");
    }

    return 0;
}

在这里插入图片描述

sigprocmask

对内核的信号集进行操作

编写一个程序，把所有的常规信号未决状态打印到屏幕

#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>



int main(){
    //设置2号、3号信号阻塞
    sigset_t set;
    sigemptyset(&set);
    //将2号和3号信号添加到信号集中
    sigaddset(&set,SIGINT);
    sigaddset(&set,SIGQUIT);

    //修改内核中的阻塞信号
    sigprocmask(SIG_BLOCK,&set,NULL);

    while(1){
        //获取当前的未决信号集的数据
        sigset_t pendingset;
        sigemptyset(&pendingset);
        sigpending(&pendingset);

        //遍历前32位
        for(int i=1;i<=32;i++){
            if(sigismember(&pendingset,i)==1){
                printf("1");
            }else if(sigismember(&pendingset,i)==0){
                printf("0");
            }else{
                perror("sigismember");
                exit(0);
            }
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

未决信号集和阻塞信号集

sigchld信号

子进程终止时，产生
子进程接收到SIGSTOP信号（暂停进程，不是停止）
子进程处于停止态（暂停），接受到SIGCONT唤醒时

以上三种情况，内核会发送SIGCHLD信号给父进程，父进程默认忽略该信号。
用于解决僵尸进程问题，不需要父进程来wait，子进程结束之后发送信号。
然后父进程捕捉该信号，再去调用pid来wait回收资源，之后父进程继续做自己的事情。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include<sys/stat.h>

int main(){

    //创建一些子进程
    pid_t pid;
    for(int i=0;i<20;i++){
        pid=fork();
        if(pid==0){
            break;
        }
    }

    if(pid>0){
        //父进程
        while(1){
            printf("parent process pid:%d\n",getpid());
            sleep(2);
        }
    }else if(pid==0){
        //子进程
        printf("child process pid:%d\n",getpid());
    }


    return 0;
}

创建20个子进程，产生了僵尸进程
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include <signal.h>

void myFun(int num){
    printf("捕捉到的信号:%d\n",num);
}

int main(){

    //创建一些子进程
    pid_t pid;
    for(int i=0;i<20;i++){
        pid=fork();
        if(pid==0){
            break;
        }
    }

    if(pid>0){
        //父进程

        //捕捉子进程死亡时发送的sigchld信号
        struct sigaction act;
        act.sa_flags=0;
        act.sa_handler=myFun;
        sigemptyset(&act.sa_mask);
        sigaction(SIGCHLD,&act,NULL);
        


        while(1){
            printf("parent process pid:%d\n",getpid());
            sleep(2);
        }
    }else if(pid==0){
        //子进程
        printf("child process pid:%d\n",getpid());
    }


    return 0;
}

子进程死了之后，就捕捉到了17号信号（SIGCHLD）
在这里插入图片描述

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include <signal.h>
#include<sys/wait.h>

void myFun(int num){
    printf("捕捉到的信号:%d\n",num);
    //回收子进程PCB的资源
    while(1){
        int ret=waitpid(-1,NULL,WNOHANG);
        if(ret>0){
            printf("child die,pid=%d\n",ret);
        }else if(ret==0){
            //说明还有子进程活着
            break;
        }else if(ret==-1){
            //所有子进程结束了
            break;
        }
    }
    
}

int main(){

    //创建一些子进程
    pid_t pid;
    for(int i=0;i<20;i++){
        pid=fork();
        if(pid==0){
            break;
        }
    }

    if(pid>0){
        //父进程

        //捕捉子进程死亡时发送的sigchld信号
        struct sigaction act;
        act.sa_flags=0;
        act.sa_handler=myFun;
        sigemptyset(&act.sa_mask);
        sigaction(SIGCHLD,&act,NULL);
        


        while(1){
            printf("parent process pid:%d\n",getpid());
            sleep(2);
        }
    }else if(pid==0){
        //子进程
        printf("child process pid:%d\n",getpid());
    }


    return 0;
}

全部被捕捉并处理，没有僵尸进程
在这里插入图片描述
还有个问题就是，如果在捕捉信号注册还没完成的时候，子进程就已经全部结束了，那这个时候就不会再发生sigchld了，那就不会被回收了。
如何让信号注册结束在子进程之前
设置阻塞信号集，信号注册完之前，子进程阻塞，信号发不了。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include <signal.h>
#include<sys/wait.h>

void myFun(int num){
    printf("捕捉到的信号:%d\n",num);
    //回收子进程PCB的资源
    while(1){
        int ret=waitpid(-1,NULL,WNOHANG);
        if(ret>0){
            printf("child die,pid=%d\n",ret);
        }else if(ret==0){
            //说明还有子进程活着
            break;
        }else if(ret==-1){
            //所有子进程结束了
            break;
        }
    }
    
}

int main(){

    //提前设置好阻塞信号集，阻塞sigchld因为有可能子进程很快结束，父进程还没有注册完
    sigset_t set;
    sigemptyset(&set);
    sigaddset(&set,SIGCHLD);
    sigprocmask(SIG_BLOCK,&set,NULL);


    //创建一些子进程
    pid_t pid;
    for(int i=0;i<20;i++){
        pid=fork();
        if(pid==0){
            break;
        }
    }

    if(pid>0){
        //父进程

        //捕捉子进程死亡时发送的sigchld信号
        struct sigaction act;
        act.sa_flags=0;
        act.sa_handler=myFun;
        sigemptyset(&act.sa_mask);
        sigaction(SIGCHLD,&act,NULL);

        //注册完信号捕捉以后，解除阻塞
        sigprocmask(SIG_UNBLOCK,&set,NULL);
        


        while(1){
            printf("parent process pid:%d\n",getpid());
            sleep(2);
        }
    }else if(pid==0){
        //子进程
        printf("child process pid:%d\n",getpid());
    }


    return 0;
}

http://www.kler.cn/a/374823.html

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