Webserver(2.6)信号

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  • 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;
}

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