對(duì)于 Linux來(lái)說(shuō)，實(shí)際信號(hào)是軟中斷，許多重要的程序都需要處理信號(hào)。信號(hào)，為 Linux 提供了一種處理異步事件的方法。比如，終端用戶輸入了 ctrl+c 來(lái)中斷程序，會(huì)通過(guò)信號(hào)機(jī)制停止一個(gè)程序。

信號(hào)概述

1. 信號(hào)的名字和編號(hào)：
   每個(gè)信號(hào)都有一個(gè)名字和編號(hào)，這些名字都以“SIG”開頭，例如“SIGIO ”、“SIGCHLD”等等。
   信號(hào)定義在signal.h頭文件中，信號(hào)名都定義為正整數(shù)。
   具體的信號(hào)名稱可以使用kill -l來(lái)查看信號(hào)的名字以及序號(hào)，信號(hào)是從1開始編號(hào)的，不存在0號(hào)信號(hào)。kill對(duì)于信號(hào)0又特殊的應(yīng)用。
   

   信號(hào)的名稱

2. 信號(hào)的處理：
   信號(hào)的處理有三種方法，分別是：忽略、捕捉和默認(rèn)動(dòng)作

• 忽略信號(hào)，大多數(shù)信號(hào)可以使用這個(gè)方式來(lái)處理，但是有兩種信號(hào)不能被忽略（分別是 SIGKILL和SIGSTOP）。因?yàn)樗麄兿騼?nèi)核和超級(jí)用戶提供了進(jìn)程終止和停止的可靠方法，如果忽略了，那么這個(gè)進(jìn)程就變成了沒人能管理的的進(jìn)程，顯然是內(nèi)核設(shè)計(jì)者不希望看到的場(chǎng)景
• 捕捉信號(hào)，需要告訴內(nèi)核，用戶希望如何處理某一種信號(hào)，說(shuō)白了就是寫一個(gè)信號(hào)處理函數(shù)，然后將這個(gè)函數(shù)告訴內(nèi)核。當(dāng)該信號(hào)產(chǎn)生時(shí)，由內(nèi)核來(lái)調(diào)用用戶自定義的函數(shù)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)某種信號(hào)的處理。
• 系統(tǒng)默認(rèn)動(dòng)作，對(duì)于每個(gè)信號(hào)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)都對(duì)應(yīng)由默認(rèn)的處理動(dòng)作，當(dāng)發(fā)生了該信號(hào)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)執(zhí)行。不過(guò)，對(duì)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，大部分的處理方式都比較粗暴，就是直接殺死該進(jìn)程。
  具體的信號(hào)默認(rèn)動(dòng)作可以使用man 7 signal來(lái)查看系統(tǒng)的具體定義。在此，我就不詳細(xì)展開了，需要查看的，可以自行查看。也可以參考 《UNIX 環(huán)境高級(jí)編程（第三部）》的 P251——P256中間對(duì)于每個(gè)信號(hào)有詳細(xì)的說(shuō)明。

了解了信號(hào)的概述，那么，信號(hào)是如何來(lái)使用呢？

其實(shí)對(duì)于常用的 kill 命令就是一個(gè)發(fā)送信號(hào)的工具，kill 9 PID來(lái)殺死進(jìn)程。比如，我在后臺(tái)運(yùn)行了一個(gè) top 工具，通過(guò) ps 命令可以查看他的 PID，通過(guò) kill 9 來(lái)發(fā)送了一個(gè)終止進(jìn)程的信號(hào)來(lái)結(jié)束了 top 進(jìn)程。如果查看信號(hào)編號(hào)和名稱，可以發(fā)現(xiàn)9對(duì)應(yīng)的是 9) SIGKILL，正是殺死該進(jìn)程的信號(hào)。而以下的執(zhí)行過(guò)程實(shí)際也就是執(zhí)行了9號(hào)信號(hào)的默認(rèn)動(dòng)作——?dú)⑺肋M(jìn)程。

kill 殺死進(jìn)程

對(duì)于信號(hào)來(lái)說(shuō)，最大的意義不是為了殺死信號(hào)，而是實(shí)現(xiàn)一些異步通訊的手段，那么如何來(lái)自定義信號(hào)的處理函數(shù)呢？

信號(hào)處理函數(shù)的注冊(cè)

信號(hào)處理函數(shù)的注冊(cè)不只一種方法，分為入門版和高級(jí)版

1. 入門版：函數(shù)signal
2. 高級(jí)版：函數(shù)sigaction

信號(hào)處理發(fā)送函數(shù)

信號(hào)發(fā)送函數(shù)也不止一個(gè)，同樣分為入門版和高級(jí)版
1.入門版：kill
2.高級(jí)版：sigqueue

信號(hào)注冊(cè)函數(shù)——入門版

在正式開始了解這兩個(gè)函數(shù)之前，可以先來(lái)思考一下，處理中斷都需要處理什么問(wèn)題。
按照我們之前思路來(lái)看，可以發(fā)送的信號(hào)類型是多種多樣的，每種信號(hào)的處理可能不一定相同，那么，我們肯定需要知道到底發(fā)生了什么信號(hào)。
另外，雖然我們知道了系統(tǒng)發(fā)出來(lái)的是哪種信號(hào)，但是還有一點(diǎn)也很重要，就是系統(tǒng)產(chǎn)生了一個(gè)信號(hào)，是由誰(shuí)來(lái)響應(yīng)？
如果系統(tǒng)通過(guò) ctrl+c 產(chǎn)生了一個(gè) SIGINT（中斷信號(hào)），顯然不是所有程序同時(shí)結(jié)束，那么，信號(hào)一定需要有一個(gè)接收者。對(duì)于處理信號(hào)的程序來(lái)說(shuō)，接收者就是自己。

開始的時(shí)候，先來(lái)看看入門版本的信號(hào)注冊(cè)函數(shù)，他的函數(shù)原型如下：
signal 的函數(shù)原型

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

根據(jù)函數(shù)原型可以看出由兩部分組成，一個(gè)是真實(shí)處理信號(hào)的函數(shù)，另一個(gè)是注冊(cè)函數(shù)了。
對(duì)于sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);函數(shù)來(lái)說(shuō)，signum 顯然是信號(hào)的編號(hào)，handler 是中斷函數(shù)的指針。
同樣，typedef void (*sighandler_t)(int);中斷函數(shù)的原型中，有一個(gè)參數(shù)是 int 類型，顯然也是信號(hào)產(chǎn)生的類型，方便使用一個(gè)函數(shù)來(lái)處理多個(gè)信號(hào)。我們先來(lái)看看簡(jiǎn)單一個(gè)信號(hào)注冊(cè)的代碼示例吧。

#include<signal.h>
#include<stdio.h>
#include <unistd.h>

//typedef void (*sighandler_t)(int);
void 
handler(int signum)
{
    if(signum == SIGIO)
        printf("SIGIO   signal: %d\n", signum);
    else if(signum == SIGUSR1)
        printf("SIGUSR1   signal: %d\n", signum);
    else
        printf("error\n");
}

int 
main(void)
{
    //sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
    signal(SIGIO, handler);
    signal(SIGUSR1, handler);
    printf("%d  %d\n", SIGIO, SIGUSR1);
    for(;;)
    {
        sleep(10000);
    }
    return 0;
}

我們先使用 kill 命令發(fā)送信號(hào)給之前所寫的程序，關(guān)于這個(gè)命令，我們后面再談。

通過(guò) kill 命令發(fā)送信號(hào)

程序接收到的信號(hào)的處理結(jié)果

簡(jiǎn)單的總結(jié)一下，我們通過(guò) signal 函數(shù)注冊(cè)一個(gè)信號(hào)處理函數(shù)，分別注冊(cè)了兩個(gè)信號(hào)（SIGIO 和 SIGUSER1）；隨后主程序就一直“長(zhǎng)眠”了。
通過(guò) kill 命令發(fā)送信號(hào)之前，我們需要先查看到接收者，通過(guò) ps 命令查看了之前所寫的程序的 PID，通過(guò) kill 函數(shù)來(lái)發(fā)送。
對(duì)于已注冊(cè)的信號(hào)，使用 kill 發(fā)送都可以正常接收到，但是如果發(fā)送了未注冊(cè)的信號(hào)，則會(huì)使得應(yīng)用程序終止進(jìn)程。

那么，已經(jīng)可以設(shè)置信號(hào)處理函數(shù)了，信號(hào)的處理還有兩種狀態(tài)，分別是默認(rèn)處理和忽略，這兩種設(shè)置很簡(jiǎn)單，只需要將 handler 設(shè)置為 SIG_IGN（忽略信號(hào)）或 SIG_DFL（默認(rèn)動(dòng)作）即可。

在此還有兩個(gè)問(wèn)題需要說(shuō)明一下：

1. 當(dāng)執(zhí)行一個(gè)程序時(shí)，所有信號(hào)的狀態(tài)都是系統(tǒng)默認(rèn)或者忽略狀態(tài)的。除非是 調(diào)用exec進(jìn)程忽略了某些信號(hào)。exec 函數(shù)將原先設(shè)置為要捕捉的信號(hào)都更改為默認(rèn)動(dòng)作，其他信號(hào)的狀態(tài)則不會(huì)改變 。
   2.當(dāng)一個(gè)進(jìn)程調(diào)動(dòng)了 fork 函數(shù)，那么子進(jìn)程會(huì)繼承父進(jìn)程的信號(hào)處理方式。

入門版的信號(hào)注冊(cè)還是比較簡(jiǎn)單的，只需要一句注冊(cè)和一個(gè)處理函數(shù)即可，那么，接下來(lái)看看，如何發(fā)送信號(hào)吧。

信號(hào)發(fā)送函數(shù)——入門版

kill 的函數(shù)原型

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

正如我之前所說(shuō)的，信號(hào)的處理需要有接受者，顯然發(fā)送者必須要知道發(fā)給誰(shuí)，根據(jù) kill 函數(shù)的遠(yuǎn)行可以看到，pid 就是接受者的 pid，sig 則是發(fā)送的信號(hào)的類型。從原型來(lái)看，發(fā)送信號(hào)要比接受信號(hào)還要簡(jiǎn)單些，那么我們直接上代碼吧~~！Show me the code!!!

#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
#include<stdio.h>
#include <unistd.h>


int main(int argc, char** argv)
{
    if(3 != argc)
    {
        printf("[Arguments ERROR!]\n");
        printf("\tUsage:\n");
        printf("\t\t%s <Target_PID> <Signal_Number>\n", argv[0]);
        return -1;
    }
    int pid = atoi(argv[1]);
    int sig = atoi(argv[2]);
    //int kill(pid_t pid, int sig);
    if(pid > 0 && sig > 0)
    {
        kill(pid, sig);
    }
    else
    {
        printf("Target_PID or Signal_Number MUST bigger than 0!\n");
    }
    
    return 0;
}

發(fā)送信號(hào)

接收信號(hào)的結(jié)果

總結(jié)一下：
根據(jù)以上的結(jié)果可看到，基本可以實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的發(fā)送，雖然不能直接發(fā)送信號(hào)名稱，但是通過(guò)信號(hào)的編號(hào)，可以正常的給程序發(fā)送信號(hào)了，也是初步實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的發(fā)送流程。

關(guān)于 kill 函數(shù)，還有一點(diǎn)需要額外說(shuō)明，上面的程序限定了 pid 必須為大于0的正整數(shù)，其實(shí) kill 函數(shù)傳入的 pid 可以是小于等于0的整數(shù)。
pid > 0：將發(fā)送個(gè)該 pid 的進(jìn)程
pid == 0：將會(huì)把信號(hào)發(fā)送給與發(fā)送進(jìn)程屬于同一進(jìn)程組的所有進(jìn)程，并且發(fā)送進(jìn)程具有權(quán)限想這些進(jìn)程發(fā)送信號(hào)。
pid < 0：將信號(hào)發(fā)送給進(jìn)程組ID 為 pid 的絕對(duì)值得，并且發(fā)送進(jìn)程具有權(quán)限向其發(fā)送信號(hào)的所有進(jìn)程
pid == -1：將該信號(hào)發(fā)送給發(fā)送進(jìn)程的有權(quán)限向他發(fā)送信號(hào)的所有進(jìn)程。（不包括系統(tǒng)進(jìn)程集中的進(jìn)程）

關(guān)于信號(hào)，還有更多的話題，比如，信號(hào)是否都能夠準(zhǔn)確的送達(dá)到目標(biāo)進(jìn)程呢？答案其實(shí)是不一定，那么這就有了可靠信號(hào)和不可靠信號(hào)

可靠信號(hào)和不可靠信號(hào)

不可靠信號(hào)：信號(hào)可能會(huì)丟失，一旦信號(hào)丟失了，進(jìn)程并不能知道信號(hào)丟失
可靠信號(hào)：也是阻塞信號(hào)，當(dāng)發(fā)送了一個(gè)阻塞信號(hào)，并且該信號(hào)的動(dòng)作時(shí)系統(tǒng)默認(rèn)動(dòng)作或捕捉該信號(hào)，如果信號(hào)從發(fā)出以后會(huì)一直保持未決的狀態(tài)，直到該進(jìn)程對(duì)此信號(hào)解除了阻塞，或?qū)?duì)此信號(hào)的動(dòng)作更改為忽略。
對(duì)于信號(hào)來(lái)說(shuō)，信號(hào)編號(hào)小于等于31的信號(hào)都是不可靠信號(hào)，之后的信號(hào)為可卡信號(hào)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)有信號(hào)隊(duì)列，將信號(hào)在遞達(dá)之前進(jìn)行阻塞。

信號(hào)的阻塞和未決是通過(guò)信號(hào)的狀態(tài)字來(lái)管理的，該狀態(tài)字是按位來(lái)管理信號(hào)的狀態(tài)。每個(gè)信號(hào)都有獨(dú)立的阻塞字，規(guī)定了當(dāng)前要阻塞地達(dá)到該進(jìn)程的信號(hào)集。

信號(hào)阻塞狀態(tài)字（block），1代表阻塞、0代表不阻塞；信號(hào)未決狀態(tài)字（pending）的1代表未決，0代表信號(hào)可以抵達(dá)了；它們都是每一個(gè)bit代表一個(gè)信號(hào)

• 阻塞和未決是如何工作的？
  比如向進(jìn)程發(fā)送SIGINT信號(hào)，內(nèi)核首先會(huì)判斷該進(jìn)程的信號(hào)阻塞狀態(tài)字是否阻塞狀態(tài)，如果該信號(hào)被設(shè)置為阻塞的狀態(tài)，也就是阻塞狀態(tài)字對(duì)應(yīng)位為1，那么信號(hào)未決狀態(tài)字（pending）相應(yīng)位會(huì)被內(nèi)核設(shè)置為1；如果該信號(hào)阻塞解除了，也就是阻塞狀態(tài)字設(shè)置為了0，那么信號(hào)未決狀態(tài)字（pending）相應(yīng)位會(huì)被內(nèi)核設(shè)置為0，表示信號(hào)此時(shí)可以抵達(dá)了，也就是可以接收該信號(hào)了。
  阻塞狀態(tài)字用戶可以讀寫，未決狀態(tài)字用戶只能讀，是由內(nèi)核來(lái)設(shè)置表示信號(hào)遞達(dá)狀態(tài)的。
  PS:這里額外說(shuō)明以下，只有支持了 POSIX.1實(shí)時(shí)擴(kuò)展的系統(tǒng)才支持排隊(duì)的功能（也就阻塞狀態(tài)下多次同一信號(hào)發(fā)送給某一進(jìn)程可以得到多次，而不是一次）。

• 關(guān)于進(jìn)程關(guān)于信號(hào)的阻塞狀態(tài)字的設(shè)置
  可以通過(guò)int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oldset);函數(shù)來(lái)獲取或者設(shè)置。

該函數(shù)管理信號(hào)，是通過(guò)信號(hào)集的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行管理的，信號(hào)集可以通過(guò)以下的函數(shù)進(jìn)行管理。
信號(hào)集操作函數(shù)（狀態(tài)字表示）

#include <signal.h>
       int sigemptyset(sigset_t *set);  //初始化 set 中傳入的信號(hào)集，清空其中所有信號(hào)
       int sigfillset(sigset_t *set);  //把信號(hào)集填1，讓 set 包含所有的信號(hào)
       int sigaddset(sigset_t *set, int signum);//把信號(hào)集對(duì)應(yīng)位置為1
       int sigdelset(sigset_t *set, int signum);//吧信號(hào)集對(duì)應(yīng)位置為0
       int sigismember(const sigset_t *set, int signum);//判斷signal是否在信號(hào)集

對(duì)于信號(hào)集分配好內(nèi)存空間，需要使用初始化函數(shù)來(lái)初始化。初始化完成后，可以在該集合中添加、刪除特定的信號(hào)。
int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oldset);
其中 how 變量決定了是如何操作該狀態(tài)字。
SIG_BLOCK：set包含了我們希望添加到當(dāng)前信號(hào)阻塞字的信號(hào)，相當(dāng)于mask=mask|set
SIG_UNBLOCK：set包含了我們希望從當(dāng)前信號(hào)阻塞字中解除阻塞的信號(hào)，相當(dāng)于mask=mask&~set
SIG_SETMASK：設(shè)置當(dāng)前信號(hào)阻塞字為set所指的值，相當(dāng)于mask=set

pending是由內(nèi)核來(lái)根據(jù)block設(shè)置的，只可以讀取其中的數(shù)據(jù)，來(lái)段判斷信號(hào)是否會(huì)遞達(dá)。通過(guò)設(shè)置block可以將希望阻塞的信號(hào)進(jìn)行阻塞，對(duì)應(yīng)的pending會(huì)由內(nèi)核來(lái)設(shè)置

設(shè)置信號(hào)阻塞、未達(dá)的步驟：

1. 分配內(nèi)存空間sigset sigset bset;
2. 置空sigemptyset(&bset);
3. 添加信號(hào)sigaddset(&bset, SIGINT);
4. 添加其他需要管理的信號(hào)....
5. 設(shè)置信號(hào)集中的信號(hào)處理方案（此處為解除阻塞）sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &bset, NULL);

• 簡(jiǎn)化版設(shè)置阻塞狀態(tài)字

#include <signal.h>
int sigpending(sigset_t *set);

這個(gè)函數(shù)使用很簡(jiǎn)單，對(duì)于調(diào)用他的進(jìn)程來(lái)說(shuō)，其中信號(hào)集中的信號(hào)是阻塞不能遞送的，那么，也就一定會(huì)是當(dāng)前未決的。

• 原子操作的信號(hào)阻塞字的恢復(fù)并進(jìn)入休眠狀態(tài)

#include <signal.h>
int sigsuspend(const sigset_t *mask);

為何會(huì)出現(xiàn)原子性的解除阻塞的函數(shù)呢？
因?yàn)?，?dāng)信號(hào)被阻塞的時(shí)候，產(chǎn)生了信號(hào)，那么該信號(hào)的遞送就要推遲到這個(gè)信號(hào)被解除了阻塞為止。如果此時(shí)，應(yīng)用程序正好處在，解除 SIGINT 的阻塞和 pause 之間，那么此時(shí)，會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題，可能永遠(yuǎn) pause 不能夠等到SIGINT 信號(hào)來(lái)打斷他，造成程序永久阻塞在 pause 處。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，，需要在一個(gè)原子性的操作來(lái)恢復(fù)信號(hào)的屏蔽字，然后才能讓進(jìn)程進(jìn)入休眠狀態(tài)，以保證不會(huì)出現(xiàn)上述的問(wèn)題。

進(jìn)程的信號(hào)屏蔽字設(shè)置為

信號(hào)注冊(cè)函數(shù)——高級(jí)版

我們已經(jīng)成功完成了信號(hào)的收發(fā)，那么為什么會(huì)有高級(jí)版出現(xiàn)呢？其實(shí)之前的信號(hào)存在一個(gè)問(wèn)題就是，雖然發(fā)送和接收到了信號(hào)，可是總感覺少些什么，既然都已經(jīng)把信號(hào)發(fā)送過(guò)去了，為何不能再攜帶一些數(shù)據(jù)呢？
正是如此，我們需要另外的函數(shù)來(lái)通過(guò)信號(hào)傳遞的過(guò)程中，攜帶一些數(shù)據(jù)。咱么先來(lái)看看發(fā)送的函數(shù)吧。

sigaction 的函數(shù)原型

#include <signal.h>
int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact);

struct sigaction {
   void       (*sa_handler)(int); //信號(hào)處理程序，不接受額外數(shù)據(jù)，SIG_IGN 為忽略，SIG_DFL 為默認(rèn)動(dòng)作
   void       (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *); //信號(hào)處理程序，能夠接受額外數(shù)據(jù)和sigqueue配合使用
   sigset_t   sa_mask;//阻塞關(guān)鍵字的信號(hào)集，可以再調(diào)用捕捉函數(shù)之前，把信號(hào)添加到信號(hào)阻塞字，信號(hào)捕捉函數(shù)返回之前恢復(fù)為原先的值。
   int        sa_flags;//影響信號(hào)的行為SA_SIGINFO表示能夠接受數(shù)據(jù)
 };
//回調(diào)函數(shù)句柄sa_handler、sa_sigaction只能任選其一

這個(gè)函數(shù)的原版幫助信息，可以通過(guò)man sigaction來(lái)查看。

sigaction 是一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用，根據(jù)這個(gè)函數(shù)原型，我們不難看出，在函數(shù)原型中，第一個(gè)參數(shù)signum應(yīng)該就是注冊(cè)的信號(hào)的編號(hào)；第二個(gè)參數(shù)act如果不為空說(shuō)明需要對(duì)該信號(hào)有新的配置；第三個(gè)參數(shù)oldact如果不為空，那么可以對(duì)之前的信號(hào)配置進(jìn)行備份，以方便之后進(jìn)行恢復(fù)。

在這里額外說(shuō)一下struct sigaction結(jié)構(gòu)體中的 sa_mask 成員，設(shè)置在其的信號(hào)集中的信號(hào)，會(huì)在捕捉函數(shù)調(diào)用前設(shè)置為阻塞，并在捕捉函數(shù)返回時(shí)恢復(fù)默認(rèn)原有設(shè)置。這樣的目的是，在調(diào)用信號(hào)處理函數(shù)時(shí)，就可以阻塞默寫信號(hào)了。在信號(hào)處理函數(shù)被調(diào)用時(shí)，操作系統(tǒng)會(huì)建立新的信號(hào)阻塞字，包括正在被遞送的信號(hào)。因此，可以保證在處理一個(gè)給定信號(hào)時(shí)，如果這個(gè)種信號(hào)再次發(fā)生，那么他會(huì)被阻塞到對(duì)之前一個(gè)信號(hào)的處理結(jié)束為止。

sigaction 的時(shí)效性：當(dāng)對(duì)某一個(gè)信號(hào)設(shè)置了指定的動(dòng)作的時(shí)候，那么，直到再次顯式調(diào)用 sigaction并改變動(dòng)作之前都會(huì)一直有效。

關(guān)于結(jié)構(gòu)體中的 flag 屬性的詳細(xì)配置，在此不做詳細(xì)的說(shuō)明了，只說(shuō)明其中一點(diǎn)。如果設(shè)置為 SA_SIGINFO 屬性時(shí)，說(shuō)明了信號(hào)處理程序帶有附加信息，也就是會(huì)調(diào)用 sa_sigaction 這個(gè)函數(shù)指針?biāo)赶虻男盘?hào)處理函數(shù)。否則，系統(tǒng)會(huì)默認(rèn)使用 sa_handler 所指向的信號(hào)處理函數(shù)。在此，還要特別說(shuō)明一下，sa_sigaction 和 sa_handler 使用的是同一塊內(nèi)存空間，相當(dāng)于 union，所以只能設(shè)置其中的一個(gè)，不能兩個(gè)都同時(shí)設(shè)置。

關(guān)于void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);處理函數(shù)來(lái)說(shuō)還需要有一些說(shuō)明。void* 是接收到信號(hào)所攜帶的額外數(shù)據(jù)；而struct siginfo這個(gè)結(jié)構(gòu)體主要適用于記錄接收信號(hào)的一些相關(guān)信息。

 siginfo_t {
               int      si_signo;    /* Signal number */
               int      si_errno;    /* An errno value */
               int      si_code;     /* Signal code */
               int      si_trapno;   /* Trap number that caused
                                        hardware-generated signal
                                        (unused on most architectures) */
               pid_t    si_pid;      /* Sending process ID */
               uid_t    si_uid;      /* Real user ID of sending process */
               int      si_status;   /* Exit value or signal */
               clock_t  si_utime;    /* User time consumed */
               clock_t  si_stime;    /* System time consumed */
               sigval_t si_value;    /* Signal value */
               int      si_int;      /* POSIX.1b signal */
               void    *si_ptr;      /* POSIX.1b signal */
               int      si_overrun;  /* Timer overrun count; POSIX.1b timers */
               int      si_timerid;  /* Timer ID; POSIX.1b timers */
               void    *si_addr;     /* Memory location which caused fault */
               int      si_band;     /* Band event */
               int      si_fd;       /* File descriptor */
}

其中的成員很多，si_signo 和 si_code 是必須實(shí)現(xiàn)的兩個(gè)成員?？梢酝ㄟ^(guò)這個(gè)結(jié)構(gòu)體獲取到信號(hào)的相關(guān)信息。
關(guān)于發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)是存在兩個(gè)地方的，sigval_t si_value這個(gè)成員中有保存了發(fā)送過(guò)來(lái)的信息；同時(shí)，在si_int或者si_ptr成員中也保存了對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。

那么，kill 函數(shù)發(fā)送的信號(hào)是無(wú)法攜帶數(shù)據(jù)的，我們現(xiàn)在還無(wú)法驗(yàn)證發(fā)送收的部分，那么，我們先來(lái)看看發(fā)送信號(hào)的高級(jí)用法后，我們?cè)賮?lái)看看如何通過(guò)信號(hào)來(lái)攜帶數(shù)據(jù)吧。

信號(hào)發(fā)送函數(shù)——高級(jí)版

#include <signal.h>
int sigqueue(pid_t pid, int sig, const union sigval value);
union sigval {
   int   sival_int;
   void *sival_ptr;
 };

使用這個(gè)函數(shù)之前，必須要有幾個(gè)操作需要完成

1. 使用 sigaction 函數(shù)安裝信號(hào)處理程序時(shí)，制定了 SA_SIGINFO 的標(biāo)志。
2. sigaction 結(jié)構(gòu)體中的 sa_sigaction 成員提供了信號(hào)捕捉函數(shù)。如果實(shí)現(xiàn)的時(shí) sa_handler 成員，那么將無(wú)法獲取額外攜帶的數(shù)據(jù)。

sigqueue 函數(shù)只能把信號(hào)發(fā)送給單個(gè)進(jìn)程，可以使用 value 參數(shù)向信號(hào)處理程序傳遞整數(shù)值或者指針值。

sigqueue 函數(shù)不但可以發(fā)送額外的數(shù)據(jù)，還可以讓信號(hào)進(jìn)行排隊(duì)（操作系統(tǒng)必須實(shí)現(xiàn)了 POSIX.1的實(shí)時(shí)擴(kuò)展），對(duì)于設(shè)置了阻塞的信號(hào)，使用 sigqueue 發(fā)送多個(gè)同一信號(hào)，在解除阻塞時(shí)，接受者會(huì)接收到發(fā)送的信號(hào)隊(duì)列中的信號(hào)，而不是直接收到一次。

但是，信號(hào)不能無(wú)限的排隊(duì)，信號(hào)排隊(duì)的最大值受到SIGQUEUE_MAX的限制，達(dá)到最大限制后，sigqueue 會(huì)失敗，errno 會(huì)被設(shè)置為 EAGAIN。

那么我們來(lái)嘗試一下，發(fā)送一個(gè)攜帶有額外數(shù)據(jù)的信號(hào)吧。
Show me the code??！
接收端

#include<signal.h>
#include<stdio.h>
#include <unistd.h>

//void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);
void handler(int signum, siginfo_t * info, void * context)
{
    if(signum == SIGIO)
        printf("SIGIO   signal: %d\n", signum);
    else if(signum == SIGUSR1)
        printf("SIGUSR1   signal: %d\n", signum);
    else
        printf("error\n");
    
    if(context)
    {
        printf("content: %d\n", info->si_int);
        printf("content: %d\n", info->si_value.sival_int);
    }
}

int main(void)
{
    //int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact);
    struct sigaction act;
    
    /*
     struct sigaction {
     void     (*sa_handler)(int);
     void     (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);
     sigset_t   sa_mask;
     int        sa_flags;
     };
     */
    act.sa_sigaction = handler;
    act.sa_flags = SA_SIGINFO;
    
    sigaction(SIGIO, &act, NULL);
    sigaction(SIGUSR1, &act, NULL);
    for(;;)
    {
        sleep(10000);
    }
    return 0;
}

發(fā)送端

#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
#include<stdio.h>
#include <unistd.h>


int main(int argc, char** argv)
{
    if(4 != argc)
    {
        printf("[Arguments ERROR!]\n");
        printf("\tUsage:\n");
        printf("\t\t%s <Target_PID> <Signal_Number> <content>\n", argv[0]);
        return -1;
    }
    int pid = atoi(argv[1]);
    int sig = atoi(argv[2]);

    if(pid > 0 && sig > 0)
    {
        //int sigqueue(pid_t pid, int sig, const union sigval value);
        union sigval val;
        val.sival_int = atoi(argv[3]);
        printf("send: %d\n", atoi(argv[3]));
        sigqueue(pid, sig, val);
    }
    else
    {
        printf("Target_PID or Signal_Number MUST bigger than 0!\n");
    }
    
    return 0;
}

接收到的信號(hào)和信息

發(fā)送的信號(hào)和數(shù)據(jù)