我會用幾篇博客總結一下在Linux中進程之間通信的幾種方法，我會把這個開頭的摘要部分在這個系列的每篇博客中都打出來 進程之間通信的方式 管道 消息隊列 信號 信號量 共用存儲區 套接字（socket） 進程間通信（三）—信號量傳送門：http://www.cnblogs.com/lenomirei/ ...
我會用幾篇博客總結一下在Linux中進程之間通信的幾種方法，我會把這個開頭的摘要部分在這個系列的每篇博客中都打出來
進程之間通信的方式
- 管道
- 消息隊列
- 信號
- 信號量
- 共用存儲區
- 套接字（socket）
進程間通信（四）—共用存儲區傳送門：http://www.cnblogs.com/lenomirei/p/5651995.html
進程間通信（三）—信號量傳送門：http://www.cnblogs.com/lenomirei/p/5649792.html
進程間通信（二）—消息隊列傳送門：http://www.cnblogs.com/lenomirei/p/5642575.html
進程間通信（一）—管道傳送門：http://www.cnblogs.com/lenomirei/p/5636339.html
我感覺這麼寫下去越來越不像進程間的通信了，更像是進程間的打招呼。。。信號就是這樣的，某某（這個某某有很多可能性）給進程一個信號，進程就會在適當的情況下處理這個信號（這說明進程可能不會立即處理信號），什麼是適當的時候呢？比如說中斷返回的時候，或者內核態返回用戶態的時候（這個情況出現的比較多）等等（推薦本書《Linux內核設計與實現》，裡面講過）。。。這個也不是本篇的主題就不多述了。
首先來說信號是怎麼產生的！
- 由硬體產生，別入從鍵盤敲入組合鍵發送一個信號，常用的Ctrl+C就可以給前臺進程發送。
- 由進程發送（或者說是由軟體產生），比如我們可以在shell進程下輸入kill命令給一個進程發送信號（命令：kill -信號標號 PID）
- 異常，當異常的發生的時候肯定是會發送信號的
然後說信號的處理方式，誰來處理信號？肯定是操作系統來，難不成還是程式員麽。文章一開頭就說了，信號不一定會被立即處理，操作系統不會為了處理一個信號而把當前正在運行的進程掛起（切換進程）或者殺掉（肯定不會殺掉啊，難道看見一個信號就殺害一個無辜群眾麽），掛起（進程切換）的話消耗太大了，如果不是緊急信號，可能是不會立即處理的。操作系統多選擇在內核態切換回用戶態的時候處理信號，這樣就利用兩者的切換來處理了（不用單獨進行進程切換以免浪費時間）。
總歸是不能避免的，因為很有可能在睡眠的進程就接收到信號，操作系統肯定不願意切換當前正在happy地跑著的進程，於是就得把信號儲存啊，因為是進程收到的信號，所以把信號儲存在進程唯一的PCB（就是task_struct）當中。struct sigpending pending;欄位就是存放信號的信號表，之後會解釋pending。
信號的處理過程
所有的信號可以通過kill -l 命令查看
需要註意的幾點
- 沒有0號信號
- 沒有32,33號信號
- 從31號信號分開，前面的是普通信號，後面的是實時信號，本篇介紹的是普通信號
- 信號和前面的標號是一致的，可以使用標號，也可以使用巨集名稱
信號的處理方式有三種
- 忽略（就是這麼6，你發啥我都不理你）
- 預設處理方式，操作系統設定的預設處理方式，會終止一個進程，就是說接到信號就把這個進程幹掉了
- 自定義處理方式，想乾什麼還是得我說了算，你需要一個signal函數
- 函數原型：sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
- 頭文件：#include <signal.h>
- 參數解析：
- 第一個是信號標號，給數字就可以啦
- 關鍵是第二個參數這裡，sighandler_t是一個typedef來的，主要是為了可讀性，原型是void (*)(int)函數指針啦，int的參數會被設置成signum
- 我有用到這個函數，可以在我的測試用例中看一下用法
- 相關函數解析
這次就沒有創建函數什麼的了，主要是信號相關的一些操作函數，但是由於比較多和繁雜，不好每一個都寫測試用例看輸出結果，最後的測試程式只用了一部分函數，並沒有全部使用到
前面說了用kill命令可以給進程發信號，可是我想用C語言編寫程式發，別怕！你需要下麵的函數（raise函數只能給進程本身發信號）
- 函數原型：int raise(int signo);
- 頭文件：#include <signal.h>
- 參數解析：
- 就一個參數就是信號了，可以用標號，也可以用巨集名
或者你說不想光給自己發信號，光自己是很沒意思，那麼看下麵這個函數
- 函數原型：int kill(pid_t pid, int signo);
- 頭文件：#include <signal.h>
- 參數解析：
- 第一個參數是pid進程號，你得讓操作系統知道你要給哪個進程發信號，給自己發也是可以的哦
- 第二個參數是信號。。。呃，準確的說是哪個信號，可以用標號，也可以用巨集名
看這個信號(6) SIGABRT，這個信號可以讓進程異常終止，他有一個對應的函數
- 函數原型：void abort(void);
- 頭文件：#include <stdlib.h>
- 參數解析：
- 這根本就沒有參數嘛！那就寫點其他的。
- 該函數沒有返回值，因為該函數執行絕對不會失敗（為什麼？殺個進程而已，談什麼失敗（一刀不行就兩刀！！（玩笑））），和exit函數一樣絕對不會失敗（重要！說兩遍！）和exit函數不同的地方是，exit會設置退出碼。
看這個信號(14) SIGALRM，這個信號是鬧鐘信號，它可以由這個函數發送
- 函數原型：unsigned int alarm(unsigned int seconds);
- 頭文件：#include <unistd.h>
- 參數解析：
- 參數都寫的這麼清楚了！等待多少秒之後就會發送SIGALRM信號給當前進程。
接下來說明一下阻塞信號，就是（pending）了
- 阻塞信號（pending signal）
之前提到過，可以忽略一個信號，那麼我說，阻塞和忽略是不一樣的，阻塞是進程收不到該信號，忽略是進收到該信號，卻不做出任何反應
實際執行信號的處理動作稱為信號遞達(Delivery),信號從產生到遞達之間的狀態,稱為信號未決(Pending)。進程可以選擇阻塞(Block )某個信號。被阻塞的信號產生時將保持在未決狀態,直到進程解除對此信號的阻塞,才執行遞達的動作。
task_struct中有類似欄位，之前說的信號可能不會立即被執行就會存儲在pending表裡面
其中一旦信號被block，當有信號產生的時候會一直pending，因為未決就是未處理的意思，block到不了就處理不了，pending會一直有該位
以為PCB中使用32位來表示上圖中的block和pending表，所以非實時信號就算發送多個，也只顯示一個。實時信號會排隊，有幾個來就有幾個排隊
block表：某位為0表示該位對應標號的信號未被阻塞，為1表示阻塞
pending表：某位為0表示信號還未產生或者已經被處理
上圖中2號信號兩個表同時為1表示產生了2號信號，但因為2號信號被阻塞所以一直未決。
介紹幾個操作這兩張表的函數
- 函數原型：
int sigemptyset(sigset_t *set);用於初始化一個信號集（新創建出來的sigset_t對象都要先執行這個函數再去操作）
int sigfillset(sigset_t *set);初始化信號集，所有位置位1，表示支持所有信號（就好像添加了所有的信號）
int sigaddset(sigset_t *set, int signo);把感興趣的（想要操作）信號添加到信號集int sigdelset(sigset_t *set, int signo);把感興趣的（想要操作）信號從信號集踢出去
int sigismember(const sigset_t *set, int signo);判斷你傳入的signo是否是set集合中的一員 - 頭文件：#include <signal.h>
- 參數解析：
- sigset_t結構體的參數表示信號集，信號操作的時候都是以信號集合的方式進行操作，需要事先創建一個該結構體的對象，然後把想要操作的信號添加到信號集合對象當中去
- signo就是信號的標號了
如何阻塞一個信號？用下麵的函數
- 函數原型：int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oset);
- 頭文件：#include <signal.h>
- 參數解析：
- 先說how，有三個巨集
- SIG_BLOCK添加到block表當中去
- SIG_UNBLOCK從block表中刪除
- SIG_SETMASK設置block表（跟第一個SIG_BLOCK不同，這個是直接讓當前進程和set完全相等，不是把set的添加到當前block表中去了）
- set表示要設置的集合，比如你集合裡面有1234，就這些，那麼這個函數就把這幾個根據第一個參數how進行設置
- oset表示old set就是設置之前保存一下之前的block表信息，可以給NULL
- 先說how，有三個巨集
如何獲取當前pending表中的信息？你需要它~
- 函數原型：int sigpending(sigset_t *set);
- 頭文件：#include <signal.h>
- 參數解析
- 這是一個輸出型參數，會把當前進程的pending表列印到傳入的set集中
事已至此，基本操作就說完了，廢話少說，show me the code
功能看結果圖：先貼結果圖，一開始沒有任何信號，所以pending表中全是0，我通過Ctrl+C傳入2號信號，看到pending表中有2號被置位了，經過10秒取消阻塞，2號信號被處理（經過我自定義的函數）
我的程式只有一個文件server.c
1 #include <stdio.h>
2 #include <sys/signal.h>
3 #include <sys/types.h>
4 #include <signal.h>
5
6
7
8 void func(int num)
9 {
10 printf("catch signal number is %d",num);
11
12 }
13
14
15 void printfpendingsignal(sigset_t *set)
16 {
17 int i;
18 for(i=1;i<32;++i)
19 {
20 if(sigismember(set,i))
21 {
22 printf("1");
23
24 }
25 else
26 {
27 printf("0");
28 }
29 }
30 printf("\n");
31 }
32
33
34 int main()
35 {
36 sigset_t s,p,o;
37 signal(SIGINT,func);
38 sigemptyset(&s);
39 sigemptyset(&p);
40 sigemptyset(&o);
41 sigaddset(&s,SIGINT);
42 sigprocmask(SIG_SETMASK,&s,&o);
43 int count=0;
44 while(1)
45 {
46 sigpending(&p);
47 printfpendingsignal(&p);
48 sleep(1);
49 if(count++==10)
50 {
51 printf("recover!\n");
52 sigprocmask(SIG_SETMASK,&o,NULL);
53 }
54 }
55 return 0;
56 }
