Linux的信号自定义：如何让进程收到自定义信号并相应处理。-猿码集

1. 信号概述

在Linux系统中，信号是一种进程之间用于通信和同步的方式。当某个事件发生时，内核会向进程发送一个信号，进程可以根据不同的信号进行相应的处理。Linux系统提供了一些预定义的信号，如SIGKILL、SIGTERM等，同时也支持用户自定义的信号。

2. 信号的分类

Linux系统的信号可以分为三类：

2.1. 标准信号

Linux系统提供了一些标准的信号，这些信号的编号在0到31之间。其中比较常见的信号有：

SIGHUP：终端断开信号

SIGINT：终端中断信号（Ctrl+C）

SIGQUIT：终端退出信号（Ctrl+\）

SIGILL：非法指令信号

SIGABRT：异常终止信号

SIGFPE：算术运算错误信号

SIGKILL：强制终止信号

SIGSEGV：段错误信号

SIGTERM：程序终止信号

2.2. 实时信号

实时信号是指编号在32到63之间的信号，这些信号支持排队和发送给特定的进程。实时信号的使用需要使用到特定的系统调用。

2.3. 用户自定义信号

除了标准信号和实时信号，Linux系统也支持用户自定义的信号。用户自定义信号的编号范围是从32开始。

3. 自定义信号的处理

要让进程能够接收并处理自定义信号，我们需要通过编程的方式来实现。下面以C语言为例，介绍如何在Linux中让进程收到自定义信号并相应处理。

3.1. 注册信号处理函数

在C语言中，我们使用signal函数来注册信号处理函数。该函数原型如下：


#include <signal.h>
void (*signal(int signum, void (*handler)(int)))(int);

其中，signum是信号的编号，handler是信号处理函数的地址。例如，我们可以编写一个名为handle_signal的函数作为信号的处理函数，然后使用signal函数将该函数注册为信号处理函数：


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
void handle_signal(int signum) {
    printf("Received signal %d\n", signum);
}
int main() {
    signal(SIGUSR1, handle_signal);
    // 程序的主逻辑
    // ...
    
    return 0;
}

上述代码中，我们用signal函数将handle_signal函数注册为SIGUSR1信号的处理函数。当程序收到SIGUSR1信号时，handle_signal函数会被调用。

3.2. 发送自定义信号

既然我们已经注册了信号处理函数，那么如何发送信号给某个进程呢？Linux系统提供了kill函数用于向指定进程发送信号：


#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
int kill(pid_t pid, int sig);

其中，pid是进程的ID，sig是信号的编号。例如，我们可以使用下面的代码来向指定的进程发送SIGUSR1信号：


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
int main() {
    pid_t pid = getpid();
    int ret = kill(pid, SIGUSR1);
    if (ret == -1) {
        perror("kill");
        return 1;
    }
    return 0;
}

上述代码中，我们使用kill函数向当前进程发送SIGUSR1信号。

4. 示例：进程间通信

自定义信号在进程间通信中也有广泛的应用。下面我们通过一个示例来演示如何使用自定义信号实现简单的进程间通信。

4.1. 父进程发送信号给子进程

我们首先创建一个父进程和子进程，然后父进程向子进程发送一个自定义信号，子进程接收到信号后打印消息：


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
volatile int flag = 0;
void handle_signal(int signum) {
    flag = 1;
}
int main() {
    pid_t pid = fork();
    if (pid == 0) {
        // 子进程
        signal(SIGUSR1, handle_signal);
        while (!flag) {
            // 等待信号
        }
        printf("Received signal from parent\n");
    } else if (pid > 0) {
        // 父进程
        sleep(1); // 等待子进程注册信号处理函数
        kill(pid, SIGUSR1);
        printf("Sent signal to child\n");
        wait(NULL); // 等待子进程退出
    } else {
        perror("fork");
        return 1;
    }
    return 0;
}

上述代码中，父进程通过kill函数向子进程发送SIGUSR1信号。子进程在接收到信号后会将flag设置为1，然后从等待信号的循环中退出，并打印消息。

4.2. 子进程发送信号给父进程

接下来，我们修改上述代码，让子进程向父进程发送一个自定义信号，父进程接收到信号后打印消息：


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
volatile int flag = 0;
void handle_signal(int signum) {
    flag = 1;
}
int main() {
    pid_t pid = fork();
    if (pid == 0) {
        // 子进程
        sleep(1); // 等待父进程注册信号处理函数
        kill(getppid(), SIGUSR1);
        printf("Sent signal to parent\n");
    } else if (pid > 0) {
        // 父进程
        signal(SIGUSR1, handle_signal);
        while (!flag) {
            // 等待信号
        }
        printf("Received signal from child\n");
        wait(NULL); // 等待子进程退出
    } else {
        perror("fork");
        return 1;
    }
    return 0;
}

在上述代码中，子进程通过kill函数向父进程发送SIGUSR1信号。父进程在接收到信号后会将flag设置为1，然后从等待信号的循环中退出，并打印消息。

5. 小结

通过自定义信号，我们可以实现进程之间的通信和同步。在Linux系统中，通过signal函数注册信号处理函数，使用kill函数向指定进程发送信号。自定义信号的应用非常广泛，可以用于进程间的通信、进程的同步等方面。

Linux的信号自定义：如何让进程收到自定义信号并相应处理。