linux中用信号进行进程时延控制

Linux下使用信号进行进程的运行控制
1linux的信号
信号全称为软中断信号，也有人称作软中断，是Linux系统中的最古老的进程间通讯方式。

它们用来向一个或多个进程发送异步事件信号。

信号可以从键盘中断中产生，另外进程对虚拟内存的非法存取等系统错误环境下也会有信号产生。

信号还被shell程序用来向其子进程发送任务控制命令。

2系统调用介绍
2.1 alarm系统调用
#include <unistd.h>
unsigned int alarm(unsigned int seconds);
alarm()用来设置信号SIGALRM在经过参数seconds指定的秒数后传送给目前的进程。

如果参数seconds为0，则之前设置的闹钟会被取消，并将剩下的时间返回。

返回之前闹钟的剩余秒数，如果之前未设闹钟则返回0。

2.2Signal
#include <signal.h>
typedef void (*sighandler_t)(int);
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
signal系统调用用来说明对信号的处理方法。

Signum参数用来指定信号，handler可以
如果是信号处理函数，则signal会在收到信号后调用该函数，我们可以形象的称为信号注册处理函数。

2.3kill系统调用
#include<sys/type.h>
#include<signal.h>
int kill(pid_t pid,int sig);
kill函数用于给进程组或进程发送信号。

pid为目标进程号，sig为要被发送的信号。

发送信号的进程必须和目标进程在同一个进程组，或者发送i信号的进程的拥有者是一个超级用户，另外，进程可以向自己发送信号。

2.4pause系统调用
#include <unistd.h>
int pause(void);
pause函数使调用进程挂起直到有信号递达。

如果信号的处理动作是终止进程，则进程终止，pause函数没有机会返回；如果信号的处理动作是忽略，则进程继续处于挂起状态，pause不返回；如果信号的处理动作是捕捉，则调用了信号处理函数之后pause返回-1，errno设置为EINTR，所以pause只有出错的返回值。

错误码EINTR表示“被信号中断”。

3进程自身时延控制
进程可以利用信号机制来实现对自身运行状态的控制。

以下示例程序就是利用alarm（）系统调用来时间程序对自身运行时间的控制。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<signal.h>
void sig_alrm1(int);
void sig_alrm2(int);
void func();
int main(void)
{
signal(SIGALRM,sig_alrm1)
//用来注册SIGALRM信号的处理函数
alarm(5);/*SIGALRM会在经过5秒数后发送给当前的进程*/
func(); /*进程转去处理函数func()*/
return 0;
}
void sig_alrm1(int signo){
/*SIGALRM信号处理函数，来处理程序中设置的第一个signal()系统调用*/
printf("the SIGALRM signal is cathced,and is processed by sig_alrm1\n");
printf("the function overtime,an the procress will be quit!\n");
_exit(0);
}
void sig_alrm2(int signo){
/*SIGALRM信号处理函数，来处理程序中设置的第二个signal()系统调用*/
printf("In a specified timethe function completed!\n");
printf("And signal_alrm2 deal with the SIGALRM signal!\n");
_exit(0);
}
void func(){/*需要进行时间控制的函数*/
printf("A function is running now!\n");
for(;;)
pause();
signal(SIGALRM,sig_alrm2);
}
运行程序：
A function is running now!
/*程序运行时会在着停留5秒钟*/
the SIGALRM signal is cathced,and is processed by sig_alrm1
the function overtime,an the procress will be quit!
程序说明：
程序u先用signal()声明了SIGALRM信号处理函数为sig_alrm1（），设置了时钟alarm()来对程序的运行进行时间控制，alarm系统调用的参数是5，则进程会在5秒钟后受到内核发送给自己的SIGALRM信号。

然后进程调用一个函数func()，如果函数func()不能在5秒钟内结束，则进程会在收到SIGALRM信号后调用sig_alarm1函数。

如果函数func()在5秒钟内结束，则函数会在最后执行语句signal(SIGALRM,sig_alrm2)，将信号SIGALRM的处理函数改为sig_alrm2，而后一次signal系统调用会覆盖前一次signal系统调用的效果。

4进程间的运行控制
进程利用信号不仅可以进行自身的控制，同样可以控制另外一个进程
#include<stdio.h>
#include <unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<signal.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/wait.h>
static pid_t pid;
void sig_alrm(int);
int main(void){
pid_t wait_pid;
int status;
if((pid=fork())<0){
perror("Cannot create the new process");
return 1;
}
else if(pid==0){
sleep(25);
_exit(0);
}
else
{
printf("Child process ID:%d\n",pid);
signal(SIGALRM,sig_alrm); /*说明对信号SIGALRM的处理方法为sig_alrm函数*/
alarm(10);
pause();
}
while((wait_pid=wait(&status)) && wait_pid!=-1){ /*用来显示子进程结束的原因*/
if(WIFSIGNALED(status))
printf("process id:%d Receive SIG :%d exit\n",pid,WTERMSIG(status));
if(WIFEXITED (status))
printf("process id:%d exit code %d\n",pid,WEXITSTA TUS(status));
}
return 0;
}
void sig_alrm(int sig)
{ /*信号处理函数*/
kill(pid,SIGKILL);
}
运行程序：
Child process ID:5714
/*中间间隔10秒钟*/
process id:5714 Receive SIG :9 exit
程序说明：程序利用fork()产生一个子进程，并在父进程中用signal()说明了信号处理方法为sig_alrm，即当SIGALRM信号到来后，父进程会调用sig_alrm函数来对子进程进行处理，在sig_alrm函数中给子进程发送了SIGKILL信号，杀死了子进程。

结语：
以上简单的介绍了信号和对信号处理的基本动作，由于信号的种类多和用户可以定义自己的处理函数，这样用户不仅可以做时延控制，还可以对各种事件做出相应处理。