信号量基础知识

linux 中信号相关的一个结构体 struct sigaction 主要在sigaction信号安装和sigqueue信号发送时会用到
该结构位于/usr/include/bits/sigaction.h
在里面可以找到该结构的描述 {我现在实现的系统是as 4 内核版本 2.6.9-5.EL}
/* Structure describing the action to be taken when a signal arrives.     */
struct sigaction
     {
       /* Signal handler.     */
#ifdef __USE_POSIX199309
       union  
         {
       /* Used if SA_SIGINFO is not set.     */
       __sighandler_t sa_handler;
       /* Used if SA_SIGINFO is set.     */
       void (*sa_sigaction) (int, siginfo_t *, void *);
         }
       __sigaction_handler;
# define sa_handler __sigaction_handler.sa_handler
# define sa_sigaction      __sigaction_handler.sa_sigaction
#else
       __sighandler_t sa_handler;
#endif

       /* Additional set of signals to be blocked.     */
       __sigset_t sa_mask;

       /* Special flags.     */
       int sa_flags;

       /* Restore handler.     */
       void (*sa_restorer) (void);
     };

在网上查了一些书料这个结构大概是这样的
其中，sa_restorer，已过时，POSIX不支持它，不应再被使用。
1、联合数据结构中的两个元素_sa_handler以及*_sa_sigaction指定信号关联函数，即用户指定的信号处理函数。除了可以是用户自定义的处理函数外，还可以为SIG_DFL(采用缺省的处理方式)，也可以为SIG_IGN（忽略信号）。
2、由_sa_handler指定的处理函数只有一个参数，即信号值，所以信号不能传递除信号值之外的任何信息；由_sa_sigaction是指定的信号处理函数带有三个参数，是为实时信号而设的（当然同样支持非实时信号），它指定一个3参数信号处理函数。第一个参数为信号值，第三个参数没有使用（posix没有规范使用该参数的标准），第二个参数是指向siginfo_t结构的指针，结构中包含信号携带的数据值，参数所指向的结构如下：
在/usr/include/bits/siginfo.h中是这样定义的

typedef struct siginfo
{
     int si_signo;            /* Signal number.     */
     int si_errno;            /* If non-zero, an errno value associated with
                      this signal, as defined in <errno.h>.     */
     int si_code;             /* Signal code.     */

     union
     {
       int _pad[__SI_PAD_SIZE];

       /* kill().     */
       struct
       {
         __pid_t si_pid;          /* Sending process ID.     */
         __uid_t si_uid;          /* Real user ID of sending process.     */
       } _kill;

       /* POSIX.1b timers.     */
       struct
       {
         int si_tid;          /* Timer ID.     */
         int si_overrun;          /* Overrun count.     */
         sigval_t si_sigval;      /* Signal value.     */
       } _timer;

       /* POSIX.1b signals.     */
       struct
       {
         __pid_t si_pid;          /* Sending process ID.     */
         __uid_t si_uid;          /* Real user ID of sending process.     */
         sigval_t si_sigval;      /* Signal value.     */
       } _rt;

       /* SIGCHLD.     */
       struct
       {
         __pid_t si_pid;          /* Which child.     */
         __uid_t si_uid;          /* Real user ID of sending process.     */
         int si_status;           /* Exit value or signal.     */
         __clock_t si_utime;
         __clock_t si_stime;
       } _sigchld;

       /* SIGILL, SIGFPE, SIGSEGV, SIGBUS.     */
       struct
       {
         void *si_addr;           /* Faulting insn/memory ref.     */
       } _sigfault;

       /* SIGPOLL.     */
       struct
       {
         long int si_band;        /* Band event for SIGPOLL.     */
         int si_fd;
       } _sigpoll;
     } _sifields;
} siginfo_t;


是不是太复杂了，在网上有一个简洁版我搬过来用一下

siginfo_t {
                     int         si_signo;     /* 信号值，对所有信号有意义*/
                     int         si_errno;     /* errno值，对所有信号有意义*/
                     int         si_code;      /* 信号产生的原因，对所有信号有意义*/
union{      /* 联合数据结构，不同成员适应不同信号 */
//确保分配足够大的存储空间
int _pad[SI_PAD_SIZE];
//对SIGKILL有意义的结构
struct{
...
     }...
... ...
... ...
//对SIGILL, SIGFPE, SIGSEGV, SIGBUS有意义的结构
         struct{
...
     }...
... ...
     }
}



3、sa_mask指定在信号处理程序执行过程中，哪些信号应当被阻塞。缺省情况下当前信号本身被阻塞，防止信号的嵌套发送，除非指定SA_NODEFER或者SA_NOMASK标志位。

注：请注意sa_mask指定的信号阻塞的前提条件，是在由sigaction（）安装信号的处理函数执行过程中由sa_mask指定的信号才被阻塞。

4、sa_flags中包含了许多标志位，包括刚刚提到的SA_NODEFER及SA_NOMASK标志位。另一个比较重要的标志位是SA_SIGINFO，当设定了该标志位时，表示信号附带的参数可以被传递到信号处理函数中，因此，应该为sigaction结构中的sa_sigaction指定处理函数，而不应该为sa_handler指定信号处理函数，否则，设置该标志变得毫无意义。即使为sa_sigaction指定了信号处理函数，如果不设置SA_SIGINFO，信号处理函数同样不能得到信号传递过来的数据，在信号处理函数中对这些信息的访问都将导致段错误（Segmentation fault）。

注：很多文献在阐述该标志位时都认为，如果设置了该标志位，就必须定义三参数信号处理函数。实际不是这样的，验证方法很简单：自己实现一个单一参数信号处理函数，并在程序中设置该标志位，可以察看程序的运行结果。实际上，可以把该标志位看成信号是否传递参数的开关，如果设置该位，则传递参数；否则，不传递参数。


结构说的也差不多了，其实在我看到这些东西的时候给弄晕了好几回，简单的说几句就是
如果要在某信号产生时触发某些动作我们就可以安装信号

signal 用于安装不可靠信号     linux现在是用sigaction实现的
sigaction 用于安装可靠信号 当然他也可以安装不可靠信号 并且可以附带更多的信息

signal安装信号时只需传入2个参数 一个是信号的值     一个是信号发生时触发的函数，该函数接受一个整数
sigaction 安装时有3个参数 第一个参数是信号的值，第二个是sigaction结构 这个结构说明了信号发生时调用的函数和其它的一些信息，主要的成员是 sa_handler 指定的触发函数只带一个参数即信号的值 这和signal调用没什么区别，sa_sigaction指定的触发函数带有3个参数 第一个参数是信号的值，第二个参数是包函附加信息的结构siginfo,第三个参数为空 如果要传递附加信息给触发函数那么必须将传给sigaction的第二个参数sigaction结构的sa_flag设为SA_SIGINFO
上面说了那么多结构体和复杂的很的siginfo，其实siginfo我们在实际应用中并不需要去初始化他或者做什么，只是在信号触发时我们可以从这个结构体中提取一些信息

说了这么多我们可以小试牛刀了
自己写一个程序
[root@localhost clang]# cat f4.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>

void test(int n,struct siginfo *siginfo,void *myact)
{
         printf("signal number:%d\n",n);/** 打印出信号值 **/
         printf("siginfo signo:%d\n",siginfo->si_signo); /** siginfo结构里保存的信号值 **/
         printf("siginfo errno:%d\n",siginfo->si_errno); /** 打印出错误代码 **/
         printf("siginfo code:%d\n",siginfo->si_code);   /**　打印出出错原因 **/
}
int main(void)
{
         /** install signal use sigaction **/
         struct sigaction act;
         sigemptyset(&act.sa_mask);   /** 清空阻塞信号 **/
         act.sa_flags=SA_SIGINFO;     /** 设置SA_SIGINFO 表示传递附加信息到触发函数 **/
         act.sa_sigaction=test;
         if(sigaction(SIGINT,&act,NULL) < 0)
         {
                 printf("install signal error\n");
         }
         while(1)
         {
                 sleep(1);
                 printf("wait for the signal\n");
         }
}
[root@localhost clang]#
[root@localhost clang]# ./test
wait for the signal
wait for the signal
wait for the signal
wait for the signal
signal number:2
siginfo signo:2
siginfo errno:0
siginfo code:128
wait for the signal
wait for the signal
wait for the signal
signal number:2
siginfo signo:2
siginfo errno:0
siginfo code:128
wait for the signal

[2]+   Stopped                  ./test
[root@localhost clang]# kill %1

[1]-   Stopped                  vim f4.c
[root@localhost clang]#

可以看到当按下CTRL＋C结束程序时信号将触发执行test函数