【IPC 通信】信号处理接口 Signal API(7)
收发信号思想是 Linux 程序设计特性之一,一个信号可以认为是一种软中断,通过用来向进程通知异步事件。
本文讲述的 信号处理内容源自 Linux man。本文主要对各 API 进行详细介绍,从而更好的理解信号编程。
exit(5)
遵循 C11, POSIX.1 - 2008
1.库
标准 c 库,libc, -lc
2.接口定义
#include <stdlib.h>[[noreturn]] void exit(int status);
3.接口描述
exit() 函数会导致普通程序终止并将 status 的低字节返回给父进程。
通过 atexit(3) 和 on_exit(3) 注册的所有函数都会被调到,顺序和注册顺序相反。如果这些函数中有函数没有返回(比如调用了 _exit(2) 或者使用信号杀死了自己),那么剩下的函数都不会调用,剩下的退出过程也会跳过(比如刷新 stdio(3) 流等)。如果一个函数通过上面方式注册了多次,那么每次都会被调用。
所有打开的 stdio(3) 流都会被刷新并关闭。通过 tmpfile(3) 创建的文件会被删除。
C 标准规定了两个常量,EXIT_SUCCESS 和 EXIT_FAILURE,可以用来传递给 exit() 指示成功还是失败。
4.返回值
exit() 函数不会返回。
5. 属性
接口 | 属性 | 值 |
exit() | 线程安全 | MT-Unsafe race:exit |
exit() 不是线程安全的,会引起数据竞争问题,关于数据可以参考 attributes(7),在前几篇文章中也有介绍。
6.注意
如果通过 atexit(3) 或者 on_exit(3) 注册的函数调用 exit() 或者 longjmp(3),那么产生的行为是未定义的。值得注意的是,调用 execve(2) 会移除通过 atexit(2) 和 on_exit(3) 注册的函数。
使用 EXIT_SUCCESS 和 EXIT_FAILURE 比用 0 或者非零值(1 或 -1)更具有移植性,尤其是 VMS 会使用不一样的使用习惯。
BSD 尝试标准化了退出码(GNU C 库已经采用了),可以参考 <sysexits.h>。
exit() 调用后,退出状态必须传递给父进程。主要有三种情况:
- 如果父进程设置 SA_NOCLDWAIT 或者设置了 SIGCHLD 的处置函数为 SIG_IGN,那么状态会被忽略,子进程立即死掉
- 如果父进程正在等待子进程,那么父进程会得到这个退出状态,子进程立即死掉
- 否则,子进程变成僵尸进程:子进程的大多数资源被回收了,但是系统进程表中的进程槽会保留,来存储一小部分进程信息。这样主要是等待后面父进程通过 waitpid(2)(或者其他函数)来获得子进程的退出信息,那时僵尸进程槽会被释放。
如果系统实现支持 SIGCHLD 信号,这时会发送这个信号给父进程。如果父进程设置了 SA_NOCLDWAIT,那么是否发送 SIGCHLD 并未定义。
发送给其他进程信号
如果退出进程是会话 leader 并且其终端正控制着会话,那么每个前台进程组中的进程都会收到 SIGHUP 信号,该终端会从会话上拿掉,允许其他新的控制进程获取该控制权。
如果退出进程导致一个进程组成为孤儿,并且新产生的孤儿进程组每个进程都停止了,那么会在 SIGCONT 信号后再跟上一个 SIGHUP 信号给进程组中的每个进程。参考 setpgid(2) 来查看关于孤儿进程组的解释。
除了以上情况,如果要发送的信号是发给要终止进程的子进程的,那么通常情况下是不会向子进程发送信号的。然而进程却可以使用 prctl(2) PR_SET_PDEATHSIG 操作来安全如何处理父进程终止时受到的信号。
8.代码
下面程序演示了 fork(2) 和 waitpid() 的用法。程序创建了一个子进程,如果没有提供命令行参数,那么子进程会使用 pause(2) 来停止,允许用户向其发送信号。否则如果指定了命令行参数,那么子进程立即返回,使用命令行提供的整数作为返回状态值。父进程循环执行,通过 waitpid() 来监视子进程,使用 W*() 宏来分析返回的状态值。
下面 shell 会话演示了程序的使用:
$ ./a.out &Child PID is 32360[1] 32359$ kill -STOP 32360stopped by signal 19$ kill -CONT 32360continued$ kill -TERM 32360killed by signal 15[1]+ Done ./a.out$
下面是程序源码:
#include <stdint.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <sys/wait.h>#include <unistd.h>intmain(int argc, char *argv[]){int wstatus;pid_t cpid, w;cpid = fork();if (cpid == -1) {perror("fork");exit(EXIT_FAILURE);}if (cpid == 0) { /* Code executed by child */printf("Child PID is %jd\n", (intmax_t) getpid());if (argc == 1)pause(); /* Wait for signals */_exit(atoi(argv[1]));} else { /* Code executed by parent */do {w = waitpid(cpid, &wstatus, WUNTRACED | WCONTINUED);if (w == -1) {perror("waitpid");exit(EXIT_FAILURE);}if (WIFEXITED(wstatus)) {printf("exited, status=%d\n", WEXITSTATUS(wstatus));} else if (WIFSIGNALED(wstatus)) {printf("killed by signal %d\n", WTERMSIG(wstatus));} else if (WIFSTOPPED(wstatus)) {printf("stopped by signal %d\n", WSTOPSIG(wstatus));} else if (WIFCONTINUED(wstatus)) {printf("continued\n");}} while (!WIFEXITED(wstatus) && !WIFSIGNALED(wstatus));exit(EXIT_SUCCESS);}}
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