Linux内核信号SIGIO使用实例讲解

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ithorizon 2个月前 (10-13) 阅读数 33 #Linux

Linux内核信号SIGIO使用实例讲解

在Linux操作系统中，信号（Signal）是一种非常重要的进程间通信机制。信号可以被看作是发送给进程的中断，用于通知进程某些事件已经出现。SIGIO（Signal I/O）信号是一种特殊的信号，它允许进程在I/O操作完成时被内核唤醒。本文将详细介绍SIGIO信号的使用，并通过一个实例来展示怎样在实际应用中利用SIGIO信号来处理I/O事件。

1. SIGIO信号概述

SIGIO信号是Linux内核提供的一种机制，用于通知进程I/O操作（如文件读写）的完成。当使用SIGIO信号时，当I/O操作完成时，内核会向相关性的进程发送SIGIO信号。进程可以捕获这个信号，并执行相应的处理逻辑。

2. 使用SIGIO信号的条件

要使用SIGIO信号，需要满足以下条件：

文件描述符必须使用fcntl()函数的F_SETOWN操作设置信号接收者。

文件描述符必须使用fcntl()函数的F_SETFL操作设置O_ASYNC标志。

必须定义一个信号处理函数来处理SIGIO信号。

3. 实例：使用SIGIO信号处理文件读写完成

以下是一个使用SIGIO信号处理文件读写完成的明了实例。

3.1 实例目标

编写一个程序，该程序在后台以异步对策写入文件，当写入完成时，主线程捕获SIGIO信号并打印一条消息。

3.2 实例代码


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
// 信号处理函数
void sigio_handler(int sig, siginfo_t *info, void *ucontext) {
    printf("文件写入完成！ ");
}
int main() {
    int fd;
    struct sigaction sa;
    // 打开文件
    fd = open("example.txt", O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0666);
    if (fd == -1) {
        perror("open");
        return 1;
    }
    // 设置信号处理函数
    memset(&sa, 0, sizeof(sa));
    sa.sa_sigaction = sigio_handler;
    sigfillset(&sa.sa_mask);
    sa.sa_flags = SA_SIGINFO;
    if (sigaction(SIGIO, &sa, NULL) == -1) {
        perror("sigaction");
        close(fd);
        return 1;
    }
    // 设置文件描述符的异步I/O属性
    fcntl(fd, F_SETOWN, getpid());
    fcntl(fd, F_SETFL, O_ASYNC);
    // 写入文件
    const char *data = "Hello, SIGIO! ";
    while (write(fd, data, strlen(data)) == -1) {
        if (errno != EINTR) {
            perror("write");
            close(fd);
            return 1;
        }
    }
    // 等待文件写入完成
    pause();
    // 关闭文件
    close(fd);
    return 0;
}