caffe源码学习（一）：linux 信号 signal和sigaction理解

1. 区别

• signal
  1.signal函数每次设置具体的信号处理函数(非SIG_IGN)只能生效一次,每次在进程响应处理信号时，随即将信号处理函数恢复为默认处理方式.
  2.如果想多次相同方式处理某个信号,通常的做法是,在响应函数开始,再次调用signal设置。
  3.如果再次调用signal设置之前会出现一个时间窗口，在这段时间收到的中断信号会执行默认动作。
  4.另一个问题是：在进程不希望某种信号发生时，它不能关闭该信号。

• sigaction
  1.sigaction函数会给信号指定信号处理函数。
  2.正在处理一个给定信号时，如果这种信号再次发生，会被阻塞到对前一个信号的处理结束为止。
  3.响应函数设置后就一直有效,不会重置。
  4.对除S I G A L R M以外的所有信号都企图设置S A _ R E S TA RT标志，于是被这些信号中断的系统调用(read,write)都能自动再起动。不希望再起动由S I G A L R M信号中断的系统调用的原因是希望对I / O操作可以设置时间限制。
  5.sa_mask，信号屏蔽集，可以设置屏蔽信号。

2. 使用sigaction获取中断信号

//main
int main(int argc, char** argv) {
    //新建一个SignalHandler对象，并初始化对应信号的动作标示。
    SignalHandler signal_handler(
        ActionEnum::SNAPSHOT,
        ActionEnum::STOP);
    //新建一个Action对象。
    Action action;
    //给action设置中断信号获取函数。
    action.SetActionFunction(signal_handler.GetActionFunction());

    int i = 0;
    while(1){
        //std::cout<<i<<std::endl;
        i++;
        //通过action获取动作标示，然后执行相应的动作。
        if(action.GetRequestedAction() == ActionEnum::STOP){
            std::cout<<"STOP"<<std::endl;
            break;
        }
        if(action.GetRequestedAction() == ActionEnum::SNAPSHOT){
            std::cout<<"SNAPSHOT"<<std::endl;
            break;
        }
    }
    return 1;
}

//Action
//给Action设置回调函数。
void Action::SetActionFunction(ActionCallback func) {
  action_request_function_ = func;
}
//给Action通过回调函数获取对应的动作标示。
ActionEnum::Enum Action::GetRequestedAction() {
  if (action_request_function_) {
    // If the external request function has been set, call it.
    return action_request_function_();
  }
  return ActionEnum::NONE;
}

//SignalHandler
//中断信号处理函数。每次收到中断信号都会处理一次，并将对应的标识置1.
void handle_signal(int signal) {
    switch (signal) {
    case SIGHUP:
      std::cout << "signal:SIGHUP"<<std::endl;
      got_sighup = true;
      break;
    case SIGINT:
      got_sigint = true;
      std::cout << "signal:SIGINT"<<std::endl;
      break;
    }
  }
  
//给对应的中断信号设置处理函数。
void HookupHandler() {
    if (already_hooked_up) {
      std::cout << "Tried to hookup signal handlers more than once.";
    }
    already_hooked_up = true;

    struct sigaction sa;
    // Setup the handler
    sa.sa_handler = &handle_signal;
    // Restart the system call, if at all possible
    sa.sa_flags = SA_RESTART;
    // Block every signal during the handler
    sigfillset(&sa.sa_mask);
    // Intercept SIGHUP and SIGINT
    if (sigaction(SIGHUP, &sa, NULL) == -1) {
      std::cout << "Cannot install SIGHUP handler.";
    }
    if (sigaction(SIGINT, &sa, NULL) == -1) {
      std::cout << "Cannot install SIGINT handler.";
    }
  }

//
void UnhookHandler() {
    if (already_hooked_up) {
      struct sigaction sa;
      // Setup the sighub handler
      sa.sa_handler = SIG_DFL;
      // Restart the system call, if at all possible
      sa.sa_flags = SA_RESTART;
      // Block every signal during the handler
      sigfillset(&sa.sa_mask);
      // Intercept SIGHUP and SIGINT
      if (sigaction(SIGHUP, &sa, NULL) == -1) {
        std::cout << "Cannot uninstall SIGHUP handler.";
      }
      if (sigaction(SIGINT, &sa, NULL) == -1) {
        std::cout << "Cannot uninstall SIGINT handler.";
      }

      already_hooked_up = false;
    }
  }

//中断信号标识处理函数。每当Action获取动作标识时，调用该函数查询是否有对应的中断信号标识，如果有就返回返回对应的动作标识，并将中断信号标识置0.
ActionEnum::Enum SignalHandler::CheckForSignals() {
  if (got_sighup) {
    got_sighup = false;
    return SIGHUP_action_;
  }
  if (got_sigint) {
    got_sigint = false;
    return SIGINT_action_;
  }
  return ActionEnum::NONE;
}

//获取动作标识的接口。
ActionCallback SignalHandler::GetActionFunction() {
  return boost::bind(&SignalHandler::CheckForSignals, this);
}

完整代码。

3. 常用Signal

Signal	Description
SIGABRT	由调用abort函数产生，进程非正常退出
SIGALRM	用alarm函数设置的timer超时或setitimer函数设置的interval timer超时
SIGBUS	某种特定的硬件异常，通常由内存访问引起
SIGCANCEL	由Solaris Thread Library内部使用，通常不会使用
SIGCHLD	进程Terminate或Stop的时候，SIGCHLD会发送给它的父进程。缺省情况下该Signal会被忽略
SIGCONT	当被stop的进程恢复运行的时候，自动发送
SIGEMT	和实现相关的硬件异常
SIGFPE	数学相关的异常，如被0除，浮点溢出，等等
SIGFREEZE	Solaris专用，Hiberate或者Suspended时候发送
SIGHUP	发送给具有Terminal的Controlling Process，当terminal 被disconnect时候发送
SIGILL	非法指令异常
SIGINFO	BSD signal。由Status Key产生，通常是CTRL+T。发送给所有Foreground Group的进程
SIGINT	由Interrupt Key产生，通常是CTRL+C或者DELETE。发送给所有ForeGround Group的进程
SIGIO	异步IO事件
SIGIOT	实现相关的硬件异常，一般对应SIGABRT
SIGKILL	无法处理和忽略。中止某个进程
SIGLWP	由Solaris Thread Libray内部使用
SIGPIPE	在reader中止之后写Pipe的时候发送
SIGPOLL	当某个事件发送给Pollable Device的时候发送
SIGPROF	Setitimer指定的Profiling Interval Timer所产生
SIGPWR	和系统相关。和UPS相关。
SIGQUIT	输入Quit Key的时候（CTRL+\）发送给所有Foreground Group的进程
SIGSEGV	非法内存访问
SIGSTKFLT	Linux专用，数学协处理器的栈异常
SIGSTOP	中止进程。无法处理和忽略。
SIGSYS	非法系统调用
SIGTERM	请求中止进程，kill命令缺省发送
SIGTHAW	Solaris专用，从Suspend恢复时候发送
SIGTRAP	实现相关的硬件异常。一般是调试异常
SIGTSTP	Suspend Key，一般是Ctrl+Z。发送给所有Foreground Group的进程
SIGTTIN	当Background Group的进程尝试读取Terminal的时候发送
SIGTTOU	当Background Group的进程尝试写Terminal的时候发送
SIGURG	当out-of-band data接收的时候可能发送
SIGUSR1	用户自定义signal 1
SIGUSR2	用户自定义signal 2
SIGVTALRM	setitimer函数设置的Virtual Interval Timer超时的时候
SIGWAITING	Solaris Thread Library内部实现专用
SIGWINCH	当Terminal的窗口大小改变的时候，发送给Foreground Group的所有进程
SIGXCPU	当CPU时间限制超时的时候
SIGXFSZ	进程超过文件大小限制
SIGXRES	Solaris专用，进程超过资源限制的时候发