linux信号理解

linux信号：用户、系统或进程发送给目标进程的信息，以通知目标进程中某个状态的改变或是异常。
信号产生原因：软中断或者硬中断。可细分为如下几种原因：
①系统终端Terminal中输入特殊的字符来产生一个信号，比如按下：ctrl+\会产生SIGQUIT信号。
②系统异常。比如访问非法内存和浮点数异常。 ③系统状态变化。如设置了alarm定时器，当该定时器到期时候会引起SIGVTALRM信号。
④调用了kill命令或是kill函数

头文件<signal.h>为处理各种各样的信号声明了一个类型和两个函数，并且定义了几个宏。
1、类型：sig_atomic_t
sig_atomic_t是 int 类型，在信号处理程序中作为变量使用。它是一个对象的整数类型，该对象可以作为一个原子实体访问，即使存在异步信号时，该对象可以作为一个原子实体访。
2、宏：
SIG_DFL　　默认的信号处理。
SIG_ERR　　表示一个信号错误。
SIG_IGN　　表示忽略信号。
有效的信号包括：
SIGABRT　　异常终止，如调用abort()。
SIGFPE　　算术运算出错，如除数为0或溢出。
SIGILL　　非法函数映象，如非法指令。
SIGINT　　交互式信号，如中断。
SIGSEGV　　非法访问存储器，如访问不存在的内存单元。
SIGTERM　　发送给本程序的终止请求信号。
3.函数
（1）signal
void (*signal(int signum, void (*handler))(int)))(int);
可分解为：
typedef void (*sighandler_t)(int)；
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler));
第一个参数指定信号的值，第二个参数指定针对前面信号值的处理，可以忽略该信号（参数设为SIG_IGN）；SIGSTOP/SIGKILL这俩信号无法捕获和忽略
可以采用系统默认方式处理信号(参数设为SIG_DFL)；也可以自己实现处理方式(参数指定一个函数地址)。
如果signal()调用成功，返回最后一次为安装信号signum而调用signal()时的handler值；失败则返回SIG_ERR。
（2）sigaction
int sigaction(int signum, const struct sigaction *act,struct sigaction *oldact);
参数1：要捕获的信号
参数2：接收到信号之后对信号进行处理的结构体
参数3：接收到信号之后，保存原来对此信号处理的各种方式与信号（可用来做备份）。如果不需要备份，此处可以填NULL
返回值：
成功时：返回0
出错时：返回-1，并将errno设置为指示错误

两个函数区别：
signal只能捕获信号，对信号进行处理。但是不能获取信号的其它信息
sigaction可以使用sigaction结构体的sa_handler函数对信号进行处理（此处等同于signal函数），也可以使用sa_sigaction函数查看信号的各种详细信息
并且sigaction函数还可以通过sa_mask、sa_flags对信号处理时进行很多其他操作

使用方法测试用例：

```cpp```c
/*sigaction系统调用的使用方法。sigaction函数的功能是检查或修改与制定信号相关联的处理动作，可以完全代替signal函数*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>int g_iSeq=0;void SignHandlerNew(int iSignNo)
{int iSeq=g_iSeq++;printf("%d Enter SignHandlerNew,signo:%d.\n",iSeq,iSignNo);sleep(3);      /*睡眠3秒钟*/printf("%d Leave SignHandlerNew,signo:%d\n",iSeq,iSignNo);
}
void SignactionHandlerNew(int iSignNo,siginfo_t *pInfo,void *pReserved)
{int iSeq=g_iSeq++;printf("%d Enter SignHandlerNew,signo:%d.\n",iSeq,iSignNo);sleep(3);      /*睡眠3秒钟*/printf("%d Leave SignHandlerNew,signo:%d\n",iSeq,iSignNo);
}int main(void)
{char szBuf[20];      /*输入缓冲区，长度为20*/int iRet;//  signal(SIGINT,SIG_IGN);//注册SIGINT信号发生后的行为（忽略）if(0)//切换两种信号方式{signal(SIGINT,SignHandlerNew);//注册16号信号发生后的处理函数signal(SIGQUIT,SignHandlerNew);//注册16号信号发生后的处理}else{struct sigaction act;   /*包含信号处理动作的结构体*/act.sa_sigaction=SignactionHandlerNew;  /*指定信号处理函数*/act.sa_flags=SA_SIGINFO;   /*表明信号处理函数由sa_sigaction指定*/sigemptyset(&act.sa_mask);/*信号集处理函数，将act.sa_mask所指向的信号集清空，*//*即不包含任何信号*/sigaction(SIGINT,&act,NULL);   /*注册SIGINT信号*/sigaction(SIGQUIT,&act,NULL);  /* 注册SIGQUIT信号*/}do{iRet=read(STDIN_FILENO,szBuf,sizeof(szBuf)-1);  /*从标准输入读入数据*/if(iRet<0){perror("read fail.");break;   /* read出错退出*/}szBuf[iRet]=0;printf("Get: %s",szBuf);    /*打印终端输入的字符串*/}while(strcmp(szBuf,"quit\n")!=0);   /*输入"quit"时退出程序*/return 0;
}

传统unix信号说明：

1. SIGHUP
   本信号在用户终端连接(正常或非正常)结束时发出, 通常是在终端的控制进程结束时, 通知同一session内的各个作业, 这时它们与控制终端不再关联。
   登录Linux时，系统会分配给登录用户一个终端(Session)。在这个终端运行的所有程序，包括前台进程组和后台进程组，一般都属于这个 Session。当用户退出Linux登录时，前台进程组和后台有对终端输出的进程将会收到SIGHUP信号。这个信号的默认操作为终止进程，因此前台进 程组和后台有终端输出的进程就会中止。不过可以捕获这个信号，比如wget能捕获SIGHUP信号，并忽略它，这样就算退出了Linux登录，wget也 能继续下载。
   此外，对于与终端脱离关系的守护进程，这个信号用于通知它重新读取配置文件。
2. SIGINT
   程序终止(interrupt)信号, 在用户键入INTR字符(通常是Ctrl-C)时发出，用于通知前台进程组终止进程。
3. SIGQUIT
   和SIGINT类似, 但由QUIT字符(通常是Ctrl-/)(按键应为Ctrl+4)来控制. 进程在因收到SIGQUIT退出时会产生core文件, 在这个意义上类似于一个程序错误信号。
4. SIGILL
   执行了非法指令. 通常是因为可执行文件本身出现错误, 或者试图执行数据段. 堆栈溢出时也有可能产生这个信号。
5. SIGTRAP
   由断点指令或其它trap指令产生. 由debugger使用。
6. SIGABRT
   调用abort函数生成的信号。
7. SIGBUS
   非法地址, 包括内存地址对齐(alignment)出错。比如访问一个四个字长的整数, 但其地址不是4的倍数。它与SIGSEGV的区别在于后者是由于对合法存储地址的非法访问触发的(如访问不属于自己存储空间或只读存储空间)。
8. SIGFPE
   在发生致命的算术运算错误时发出. 不仅包括浮点运算错误, 还包括溢出及除数为0等其它所有的算术的错误。
9. SIGKILL
   用来立即结束程序的运行. 本信号不能被阻塞、处理和忽略。如果管理员发现某个进程终止不了，可尝试发送这个信号。
10. SIGUSR1
    留给用户使用
11. SIGSEGV
    试图访问未分配给自己的内存, 或试图往没有写权限的内存地址写数据.
12. SIGUSR2
    留给用户使用
13. SIGPIPE
    管道破裂。这个信号通常在进程间通信产生，比如采用FIFO(管道)通信的两个进程，读管道没打开或者意外终止就往管道写，写进程会收到SIGPIPE信号。此外用Socket通信的两个进程，写进程在写Socket的时候，读进程已经终止。
14. SIGALRM
    时钟定时信号, 计算的是实际的时间或时钟时间. alarm函数使用该信号.
15. SIGTERM
    程序结束(terminate)信号, 与SIGKILL不同的是该信号可以被阻塞和处理。通常用来要求程序自己正常退出，shell命令kill缺省产生这个信号。如果进程终止不了，我们才会尝试SIGKILL。
16. SIGCHLD
    子进程结束时, 父进程会收到这个信号。
    如果父进程没有处理这个信号，也没有等待(wait)子进程，子进程虽然终止，但是还会在内核进程表中占有表项，这时的子进程称为僵尸进程。这种情 况我们应该避免(父进程或者忽略SIGCHILD信号，或者捕捉它，或者wait它派生的子进程，或者父进程先终止，这时子进程的终止自动由init进程来接管)。
17. SIGCONT
    让一个停止(stopped)的进程继续执行. 本信号不能被阻塞. 可以用一个handler来让程序在由stopped状态变为继续执行时完成特定的工作. 例如, 重新显示提示符…
18. SIGSTOP
    停止(stopped)进程的执行. 注意它和terminate以及interrupt的区别:该进程还未结束, 只是暂停执行. 本信号不能被阻塞, 处理或忽略.
19. SIGTSTP
    停止进程的运行, 但该信号可以被处理和忽略. 用户键入SUSP字符时(通常是Ctrl-Z)发出这个信号
20. SIGTTIN
    当后台作业要从用户终端读数据时, 该作业中的所有进程会收到SIGTTIN信号. 缺省时这些进程会停止执行.
21. SIGTTOU
    类似于SIGTTIN, 但在写终端(或修改终端模式)时收到.
22. SIGURG
    有"紧急"数据或out-of-band数据到达socket时产生.
23. SIGXCPU
    超过CPU时间资源限制. 这个限制可以由getrlimit/setrlimit来读取/改变。
24. SIGXFSZ
    当进程企图扩大文件以至于超过文件大小资源限制。
25. SIGVTALRM
    虚拟时钟信号. 类似于SIGALRM, 但是计算的是该进程占用的CPU时间.
26. SIGPROF
    类似于SIGALRM/SIGVTALRM, 但包括该进程用的CPU时间以及系统调用的时间.
27. SIGWINCH
    窗口大小改变时发出.
28. SIGIO
    文件描述符准备就绪, 可以开始进行输入/输出操作.
29. SIGPWR
    Power failure
30. SIGSYS
    非法的系统调用。

参考文章：
https://blog.csdn.net/wuhenyouyuyouyu/article/details/119610433
https://blog.csdn.net/qq_20853741/article/details/113547906