深入了解Linux下的信号处理器signal handler (linux下signalhandler)
在Linux系统中，信号是一种重要的进程间通信机制。当进程在运行过程中，遇到一些意外的事件时（比如中断、异常、错误等等），系统会以信号的形式通知进程。信号处理器(signal handler)就是一种机制，可以让进程在接收到信号后，进行一些特定的操作，以应对不同的情况。
信号的类型很多，不同的信号有不同的含义和作用。例如SIGINT信号是终止进程的标准方式，SIGTERM信号是请求进程结束运行。系统在向进程发送信号时，会根据信号的类型来确定要执行的特定操作。如果进程没有对该信号进行处理，或者处理器没有正确地处理信号，则进程可能会被终止或者陷入死循环。
在Linux系统中，进程可以通过调用signal函数来注册信号处理器。例如，我们可以将以下代码添加到程序中，用于捕获Ctrl+C信号(SIGINT)：
“`c
#include
#include
void signal_handler(int sig)
{
printf(“Received signal %d\n”, sig);
}
int mn()
{
signal(SIGINT, signal_handler);
while (1);
return 0;
}
“`
在上面的代码中，signal_handler函数是信号处理器，它只是简单地打印出接收到的信号。signal函数则用来注册信号处理器。在上述代码中，我们将SIGINT信号的处理器指定为signal_handler函数。当进程接收到该信号时，系统会调用signal_handler函数进行处理。
需要注意的是，signal函数注册的信号处理器只会执行一次。也就是说，如果进程接收到同样的信号两次，处理器也只会执行一次。如果需要多次处理同一种信号，可以使用sigaction函数来注册信号处理器。
sigaction函数允许进程设置更灵活的信号处理方式，可以控制信号的处理时间、信号处理器的执行方式等等。它的原型如下：
“`c
int sigaction(int signum, const struct sigaction *act,
struct sigaction *oldact);
“`
其中，signum参数是要处理的信号的值，act参数是一个指向新的处理器信息的结构体指针，oldact参数是一个指向旧的处理器信息的结构体指针。该函数执行成功时返回0，否则返回-1。
在使用sigaction函数注册信号处理器时，我们需要先定义一个sigaction结构体，来描述处理器的信息。该结构体的定义如下：
“`c
struct sigaction {
void (*sa_handler)(int);
void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);
sigset_t sa_mask;
int sa_flags;
void (*sa_restorer)(void);
};
“`
其中，sa_handler可以用来指定信号处理器的执行函数。但是，该函数只能接收一个整数参数，也就是信号的值。因此，如果需要传递更多的参数，可以使用sa_sigaction字段来指定一个更通用的信号处理器函数。该函数需要三个参数，分别是信号的值、一个siginfo_t类型的结构体指针和一个指向void的指针。其中，siginfo_t结构体包含了有关信号的详细信息。
sa_mask字段用来指定在处理信号期间需要屏蔽的信号。如果不需要屏蔽任何信号，则可以将其设置为空。
sa_flags字段用来指定一些标志，来修改处理器的行为。比如，SA_RESTART标志可以用来指定当信号处理器执行完毕后，进程是否需要继续执行原来的系统调用。
sa_restorer字段用来指定一个恢复函数，用于在信号处理器执行完成后，恢复进程的上下文。
下面是一个使用sigaction函数注册信号处理器的示例代码：
“`c
#include
#include
#include
#include
void signal_handler(int sig, siginfo_t *info, void *context)
{
printf(“Received signal %d\n”, sig);
printf(“Signal code: %d\n”, info->si_code);
printf(“Signal sender PID: %d\n”, info->si_pid);
exit(0);
}
int mn()
{
struct sigaction act;
act.sa_sigaction = signal_handler;
sigemptyset(&act.sa_mask);
act.sa_flags = SA_SIGINFO;
if (sigaction(SIGINT, &act, NULL) != 0)
{
perror(“Unable to register signal handler”);
return 1;
}
while (1);
return 0;
}
“`
在上面的示例代码中，我们使用sigaction函数注册了一个自定义的信号处理器signal_handler。当进程接收到SIGINT信号时，该处理器将打印信号的值、信号的类型以及发送信号的进程的PID，并且自动退出进程。
相关问题拓展阅读：
如何查看Linux下进程的IO活动状况 00 Hey，Linux
前段时间，几台测试服务器的Web应用响应速度非常慢，系统负载也比较高，> 10， 但CPU和内存却很闲，于是怀疑是磁盘的性能瓶颈,通过vmstat和iostat看到IO的读写量非常大，尤其是用iostat -x 1命令可以很直观的看到IO的使用率一直在100%。
但究竟是什么进程导致的高IO呢，由于每台服务器上都有JBoss和MySQL的存在，JBoss会不停的产生很多小的数据文件和生成文本数据库的数据，而MySQL则会不停的从Master同步新的数据。因此我们怀疑是这两个进程导致的高IO，通过停止了JBoss和MySQL之后，IO立刻降为0%. 但我们还是不能确定谁是主因，于是寻找可以查看特定进程IO的方法。
最后，找到了两个方法可以查看进程IO的活动状况。
1. 之一个方法是通过一个python脚本来实现。
方法是将以下内容另存为一个叫io.py的脚本中，然后直接以root身份执行脚本，就可以看到如下图所示的信息（由于我们已经通过升级到SSD硬盘解决了MySQL的IO问题，所戚枝伏以不能提供关于MySQL的截图了），其中出现次数最多，数据更大的进程，就是导致高IO的高携主因。不过比较遗憾的是这个脚本并不能显示进程在每一秒的准确的IO读写。
# vim io.py
# chmod +x io.py
# ./io.py
#!/usr/bin/python
# Monitoring per-process disk I/O activity
# written by
import sys, os, time, signal, re
class DiskIO:
def __init__(self, pname=None, pid=None, reads=0, writes=0):
self.pname = pname
self.pid = pid
self.reads = 0
self.writes = 0
def main():
argc = len(sys.argv)
if argc != 1:
print “搭则usage: ./iotop”
sys.exit(0)
if os.getuid() != 0:
print “must be run as root”
sys.exit(0)
signal.signal(signal.SIGINT, signal_handler)
os.system(‘echo 1 > /proc/sys/vm/block_dump’)
print “TASKPIDREAD WRITE”
while True:
os.system(‘dmesg -c > /tmp/diskio.log’)
l =
f = open(‘/tmp/diskio.log’, ‘r’)
line = f.readline()
while line:
m = re.match(\
‘^(\S+)\((\d+)\): (READ|WRITE) block (\d+) on (\S+)’, line)
if m != None:
if not l:
l.append(DiskIO(m.group(1), m.group(2)))
line = f.readline()
continue
found = False
for item in l:
if item.pid == m.group(2):
found = True
if m.group(3) == “READ”:
item.reads = item.reads + 1
elif m.group(3) == “WRITE”:
item.writes = item.writes + 1
if not found:
l.append(DiskIO(m.group(1), m.group(2)))
line = f.readline()
time.sleep(1)
for item in l:
print “%-10s %10s %10d %10d” % \
(item.pname, item.pid, item.reads, item.writes)
def signal_handler(signal, frame):
os.system(‘echo 0 > /proc/sys/vm/block_dump’)
sys.exit(0)
if __name__==”__main__”:
main()
2. 另一个方法是将Linux的内核升级到 >=2.6.20，然后安装一个iotop软件来实现。
不过这种改动并不适用于生产环境，因为在RHEL5.6和5.7上，内核都在 2.6.20以下。但是它所显示的结果是非常准确的，所以对于新上线的机器以及测试环境，非常值得一试，具体方法如下：
下载和升级新内核（>=2.6.20），编译时打开 TASK_DELAY_ACCT 和 TASK_IO_ACCOUNTING 选项。
解压内核后进入配置界面：
# wget
# tar jxvf linux-2.6.39.tar.gz
# mv linux-2.6.39 /usr/src/
# cd /usr/src/linux-2.6.39
# make oldconfig //使用make oldconfig可以继承老的kernel的配置，为自己的配置省去很多麻烦。
# make menuconfig
把General setup – Enable per-task storage I/O accounting这个选项选上。
# vim .config
将#CONFIG_SYSFS_DEPRECATED_V2 is not set的注释去掉的，将其改为y，即修改为CONFIG_SYSFS_DEPRECATED_V2=y。
保存内核后编译内核：
# make
# make modules
# make modules_install
# make install
修改默认以新的内核启动：
# vi /boot/grub/grub.conf
default=0
将新的内核配置文件复制到/boot目录：
# cp /usr/src/linux-2.6.39/.config /boot/config-2.6.39
重启服务器：
# reboot
# uname –r
2.6.39
重启完成后确认内核版本是否正确。
源码安装iotop所需的Python 2.7.2（>= 2.5）：
# wget
# tar xzvf Python-2.7.2.tgz
# cd Python-2.7.2
# ./configure
# make; make install
下载并安装iotop：
# wget
# tar -xjvf iotop-0.4.4.tar.bz2
# cd iotop-0.4.4
# python setup.py build
# python setup.py install
然后就可以使用iotop看到如下图所示的信息：
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