第12章處理信號

2019-11-08 18:22:01

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供稿：網友

信號就像一個軟中斷，當有一些重要的事情發生時，它們就會被發送到程序中。

本章要學習的知識點：

（1）在系統中如何表達信號；

（2）如何查看系統中所有的信號名和對應的數字；

（3）shell編程中常用到哪些信號；

（4）如何發送特定的信號；

（5）如何處理收到的信號；

（6）如何忽略某些信號及如何恢復它們；

（7）如何在腳本退出時做某些特定的處理；

1. 如何表達信號

信號實際上就是一個進程發送給另一個進程的消息，實現進程互通。

現在linux系統中有幾十種信號的類型，每一個信號都被分配了一個數字和一個名字。在使用時，既可以用數字，也可以用名字。在shell命令行中，可以通過trap-l或kill -l來查看系統中所有的信號。

通過使用bash的內建命令kill可以發送任意指定的信號到某個進程。如果沒有指定參數，kill命令默認發送信號15SIGTERM，在接收這個信號后，進程會終止執行。

kill命令的格式如下：

Kill [ -s sigspec | -n signum | -sigspec ] [pid | jobspec ]…

通過sigspec或signum指定要發送的信號，sigspec既可以是任意大小寫的信號名（有無SIG前綴都可以），也可以是給信號分配的數字，而signum只能是數字。kill命令會把指定的信號發送給進程號為pid的進程，或者發送給作業號為jobspec的進程。

重要提示：

（1）Ctrl+C等組合鍵只能給在當前終端中運行的前臺進程發送信號，對于其他終端的進程或后臺進程是不能發送信號的。

（2）有時通過kill命令發送信號給某些進程需要root權限，接收進程才會執行希望的操作，此時要通過sudo命令執行kill發送信號。

2. 如何處理信號

在執行過程中，當用戶按下組合鍵Ctrl+C或者使用kill命令發送TERM信號終止腳本的運行，那么臨時文件就不會刪除，這些殘留文件會占用大量的硬盤空間，同時會給用戶帶來困擾。

我們可以讓運行的腳本在接收TERM信號時，自動地刪除這些臨時文件，因此需要實現一個自定義回歸函數來執行這些操作，而注冊TERM信號的這個回調函數就要通過trap命令來實現。

trap的格式如下：

trap cmd signa1 signal2…

其中，cmd可以是一系列命令或一個函數的名字，在它后面是一系列信號的數字或信號名。若cmd參數沒有指定，shell腳本在接收到這些信號時會執行它們的默認行為。

案例1 實現以上功能的代碼如下：

#!/bin/bash#使用當前腳本運行的進程PID創建一個唯一的文件TMPFILE=tmpfile.$$#定義收到信號時回調函數CleanUp(){if[ -f "$TMPFILE" ]then echo echo "Cleaning Up..." #清除腳本產生的臨時文件 rm -f $TMPFILE 2 > /dev/null echo "Done." echofi#結束腳本程序的執行exit 2}#注冊新號回調函數CleanUptrap CleanUp 1 2 3 15#創建臨時文件echoecho "Creating temporary file $TMPFILE ..."echo 'date' > $TMPFILEecho#模擬一些工作echo "Script is running ..."echo -n " "#打印進度條TIME=15until [ "$TIME" -eq 0 ]doecho -n "###"#每打印一次＃號就睡眠一秒sleep 1#讓TIME的值減一，最終等于零時循環結束let TIME-=1done#執行到這里時，會清除臨時文件echoecho "Cleaning Up termporary file $TIMPFILE ..."rm -f $TMPFILE 2 > /dev/nullechoexit 0

案例2 在案例1是多個信號共用一個信號處理函數，若希望為信號HUP實現一個單獨的處理函數，用來重現初始化腳本，該如何實現?

#!/bin/bash#使用當前腳本運行的進程PID創建一個唯一的文件TMPFILE=tmpfile.$$#定義回調函數Init(){echoecho "Receive SIGHUP,Reinitialize script..."echo "Deleting temporary file,Creating new one..."rm -f $TMPFILE 2 > /dev/nullecho 'date' > $TMPFILEecho "Done."echo -n " "TIME=15}#定義收到信號時回調函數CleanUp(){if[ -f "$TMPFILE" ]then echo echo "Cleaning Up..." #清除腳本產生的臨時文件 rm -f $TMPFILE 2 > /dev/null echo "Done." echofi#結束腳本程序的執行exit 2}#注冊新號回調函數CleanUptrap CleanUp 2 3 15#為信號1注冊回調函數Inittrap Init 1#創建臨時文件echoecho "Creating temporary file $TMPFILE ..."echo 'date' > $TMPFILEecho#模擬一些工作echo "Script is running ..."echo -n " "#打印進度條TIME=15until [ "$TIME" -eq 0 ]doecho -n "###"#每打印一次＃號就睡眠一秒sleep 1#讓TIME的值減一，最終等于零時循環結束let TIME-=1done#執行到這里時，會清除臨時文件echoecho "Cleaning Up termporary file $TIMPFILE ..."rm -f $TMPFILE 2 > /dev/nullechoexit 0

案例3 是否可以在Shell腳本退出時，得到一個信號，從而處理某些特定的操作？

#!/bin/bash#這個回調函數會在腳本退出以前被調用quit_handler(){echoecho "In quit_handler():"echo "Script will exit."echo "Bye"echo}#注冊偽信號0點回調函數，使得在腳本退出以前可以做一些事情，使用EXIT和0的效果是一樣的trap quit_handler 0echo "These lines PRints before the /"trap/"--"echo "Even thought the Script see the /"trap/" first."echo#即使注釋exit命令，偽信號0也會產生exit 0

3. 忽略信號

當執行一個需要較長時間才能完成的腳本時，用戶可以通過組合鍵Ctrl+C來終止腳本的執行，但是如果用戶的腳本在執行一些關鍵性的操作，不希望被打斷，如備份或恢復瓷盤數據，就需要屏蔽用戶使用Ctrl+C組合鍵或使用kill命令發送的INT(interrupt)信號。

解決方案：只要把trap命令中的操作指定為空，就可以替換默認的退出操作，從而忽略INT信號。

#使用空字符串貨冒號屏蔽信號2 SIGINT

trap ‘’ INT

#冒號是bash的一個內建命令，它總是什么都不做并且總是返回0。

4. 定時器

案例1

如果希望用戶在指定的時間內輸入用戶名，否則腳本就退出執行，該如何實現？

#!/bin/bash#定義函數Expire_Handler用來捕捉SIGALARM信號Expire_Handler(){echo echo "Got SIGALARM signal,Waiting for Your info too long!"echo "Bye."#從腳本中以退出代碼14退出，用來表示接收到SIGALRM信號exit 14}#定義函數，用來設置一個定時器Start_Timer(){#如果沒有指定參數，默認為10秒local INTERVAL=${1:-10}#檢查參數大于0if [ $INTERVAL -gt 0 ]then #15秒以后發送信號SIGALRM到腳本進程本身 sleep $INTERVAL && kill -s 14 $$ & #記住后臺進程PID，用來殺死定時器 #如果用戶在最后期限以前輸入信息 TIMERPID=$!else echo "Error:Interval must be positive integer!"exit 1fi}#定義函數，用來殺死后臺進程，從而去除定時器Unset_Timer(){#首先殺死子進程kill 'pgrep -P $TIMERPID'#然后殺死父進程kill $TIMERPID}#設置定時器回調函數Expire_Handler來捕捉SIGALARM信號trap Expire_Handler 14echo echo "You have only 15 seconds to enter your info!"echo#把定時器設置為15秒到時間Start_Timer 15read -p "Please Enter your ID:" ID#如果用戶在最后期限以前輸入了信息，則移除定時器Unset_Timerechoecho "Your ID is: $id"echo "All Done."echoexit 0