初步理解Python进程的信号通讯


Posted in Python onApril 09, 2015

信号的概念

信号(signal)--     进程之间通讯的方式,是一种软件中断。一个进程一旦接收到信号就会打断原来的程序执行流程来处理信号。

几个常用信号:

SIGINT     终止进程  中断进程  (control+c)

SIGTERM   终止进程     软件终止信号

SIGKILL   终止进程     杀死进程

SIGALRM 闹钟信号
进程结束信号 SIGTERM和SIGKILL的区别

SIGTERM比较友好,进程能捕捉这个信号,根据您的需要来关闭程序。在关闭程序之前,您可以结束打开的记录文件和完成正在做的任务。在某些情况下,假如进程正在进行作业而且不能中断,那么进程可以忽略这个SIGTERM信号。

对于SIGKILL信号,进程是不能忽略的。这是一个 “我不管您在做什么,立刻停止”的信号。假如您发送SIGKILL信号给进程,Linux就将进程停止在那里。
发送信号一般有两种原因:

1(被动式)  内核检测到一个系统事件.例如子进程退出会像父进程发送SIGCHLD信号.键盘按下control+c会发送SIGINT信号

2(主动式)  通过系统调用kill来向指定进程发送信号
linux操作系统提供的信号

[100003@oss235 myppt]$ kill -l

 1) SIGHUP       2) SIGINT       3) SIGQUIT      4) SIGILL

 5) SIGTRAP      6) SIGABRT      7) SIGBUS       8) SIGFPE

 9) SIGKILL     10) SIGUSR1     11) SIGSEGV     12) SIGUSR2

13) SIGPIPE     14) SIGALRM     15) SIGTERM     16) SIGSTKFLT

17) SIGCHLD     18) SIGCONT     19) SIGSTOP     20) SIGTSTP

21) SIGTTIN     22) SIGTTOU     23) SIGURG      24) SIGXCPU

25) SIGXFSZ     26) SIGVTALRM   27) SIGPROF     28) SIGWINCH

29) SIGIO       30) SIGPWR      31) SIGSYS      34) SIGRTMIN

35) SIGRTMIN+1  36) SIGRTMIN+2  37) SIGRTMIN+3  38) SIGRTMIN+4

39) SIGRTMIN+5  40) SIGRTMIN+6  41) SIGRTMIN+7  42) SIGRTMIN+8

43) SIGRTMIN+9  44) SIGRTMIN+10 45) SIGRTMIN+11 46) SIGRTMIN+12

47) SIGRTMIN+13 48) SIGRTMIN+14 49) SIGRTMIN+15 50) SIGRTMAX-14

51) SIGRTMAX-13 52) SIGRTMAX-12 53) SIGRTMAX-11 54) SIGRTMAX-10

55) SIGRTMAX-9  56) SIGRTMAX-8  57) SIGRTMAX-7  58) SIGRTMAX-6

59) SIGRTMAX-5  60) SIGRTMAX-4  61) SIGRTMAX-3  62) SIGRTMAX-2

63) SIGRTMAX-1  64) SIGRTMAX

Python提供的信号

Python 2.4.3 (#1, Jun 11 2009, 14:09:58)

[GCC 4.1.2 20080704 (Red Hat 4.1.2-44)] on linux2

Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.

>>> import signal

>>> dir(signal)

['NSIG', 'SIGABRT', 'SIGALRM', 'SIGBUS', 'SIGCHLD', 'SIGCLD', 'SIGCONT', 'SIGFPE', 'SIGHUP', 'SIGILL', 'SIGINT', 'SIGIO', 'SIGIOT', 'SIGKILL', 'SIGPIPE', 'SIGPOLL', 'SIGPROF', 'SIGPWR', 'SIGQUIT', 'SIGRTMAX', 'SIGRTMIN', 'SIGSEGV', 'SIGSTOP', 'SIGSYS', 'SIGTERM', 'SIGTRAP', 'SIGTSTP', 'SIGTTIN', 'SIGTTOU', 'SIGURG', 'SIGUSR1', 'SIGUSR2', 'SIGVTALRM', 'SIGWINCH', 'SIGXCPU', 'SIGXFSZ', 'SIG_DFL', 'SIG_IGN', '__doc__', '__name__', 'alarm', 'default_int_handler', 'getsignal', 'pause', 'signal']

操作系统规定了进程收到信号以后的默认行为

但是,我们可以通过绑定信号处理函数来修改进程收到信号以后的行为

有两个信号是不可更改的SIGTOP和SIGKILL
绑定信号处理函数

import os  
  import signal  
  from time import sleep  
     
  def onsignal_term(a,b):  
    print '收到SIGTERM信号'  
     
  #这里是绑定信号处理函数,将SIGTERM绑定在函数onsignal_term上面  
  signal.signal(signal.SIGTERM,onsignal_term)  
     
  def onsignal_usr1(a,b):  
    print '收到SIGUSR1信号'  
  #这里是绑定信号处理函数,将SIGUSR1绑定在函数onsignal_term上面  
  signal.signal(signal.SIGUSR1,onsignal_usr1)  
     
  while 1:  
    print '我的进程id是',os.getpid()  
    sleep(10)

运行该程序。然后通过另外一个进程来发送信号。
发送信号

发送信号的代码如下:

import os  
  import signal  
     
  #发送信号,16175是前面那个绑定信号处理函数的pid,需要自行修改  
  os.kill(16175,signal.SIGTERM)  
  #发送信号,16175是前面那个绑定信号处理函数的pid,需要自行修改  
  os.kill(16175,signal.SIGUSR1)

SIGCHLD信号

然后显示一个子进程结束后自动向父进程发送SIGCHLD信号的例子。

''''''' 
  子进程结束会向父进程发送SIGCHLD信号 
  '''  
  import os  
  import signal  
  from time import sleep  
     
  def onsigchld(a,b):  
    print '收到子进程结束信号'  
  signal.signal(signal.SIGCHLD,onsigchld)  
     
  pid = os.fork()  
  if pid == 0:  
    print '我是子进程,pid是',os.getpid()  
    sleep(2)  
  else:  
    print '我是父进程,pid是',os.getpid()  
    os.wait() #等待子进程结束

使用信号需要特别注意的地方:

如果一个进程收到一个SIGUSR1信号,然后执行信号绑定函数,第二个SIGUSR2信号又来了,第一个信号没有被处理完毕的话,第二个信号就会丢弃。

所以,尽量不要在多线程中使用信号。

这个不妥,测试没发现有信号丢失

例子演示:

接收信号的程序,你会发现如果有另外一端使用多线程向这个进程发送信号,会遗漏一些信号。

import os  
  import signal  
  from time import sleep  
  import Queue  
     
  QCOUNT = Queue.Queue() #初始化队列  
     
  def onsigchld(a,b):  
    '''''''收到信号后向队列中插入一个数字1'''  
    print '收到SIGUSR1信号'  
    sleep(2)  
    QCOUNT.put(1) #向队列中写入  
   
  def exithanddle(s,e): 
    raise SystemExit('收到终止命令,退出程序')  
   
  signal.signal(signal.SIGUSR1,onsigchld) #绑定信号处理函数  
  signal.signal(signal.SIGINT,exithanddle) #当按下Ctrl + C 终止进程 
     
  while 1:  
    print '我的pid是',os.getpid()  
    print '现在队列中元素的个数是',QCOUNT.qsize()  
    sleep(2)

多线程发信号端的程序:

 

''''''' 
  使用多线程向另外一个进程发送信号 
  '''  
  import threading  
  import os  
  import signal  
     
  def sendusr1():  
    print '发送信号'  
    #这里的进程id需要写前一个程序实际运行的pid  
    os.kill(17788, signal.SIGUSR1)  
      
  WORKER = []  
     
  #开启6个线程  
  for i in range(1, 7):  
    threadinstance = threading.Thread(target = sendusr1)  
    WORKER.append(threadinstance)  
     
  for i in WORKER:  
    i.start()  
     
  for i in WORKER:  
    i.join()  
     
  print '主线程完成'

内容补充:

Alarms 是一个特殊信号类型,它可以让程序要求系统经过一段时间对自己发送通知。os 标准模块中指出,它可用于避免无限制阻塞 I/O 操作或其它系统调用。

像下面例子,原本程序睡眠 10 后才打印出 print 'After :', time.ctime(),但是由于 signal.alarm(2),所以 2 秒后就执行了打印。

import signal 
  import time 
   
  def receive_alarm(signum, stack): 
    print 'Alarm :', time.ctime() 
   
  # Call receive_alarm in 2 seconds 
  signal.signal(signal.SIGALRM, receive_alarm) 
  signal.alarm(2) 
   
  print 'Before:', time.ctime() 
  time.sleep(10) 
  print 'After :', time.ctime()

注意Signal只有主线程才能接收信号,像下面例子,print 'Done waiting' 语句打印不出来,如果不调用 signal.alarm(2) ,程序将永远阻塞

import signal 
  import threading 
  import os 
  import time 
   
  def signal_handler(num, stack): 
    print 'Received signal %d in %s' % \ 
      (num, threading.currentThread().name) 
   
  signal.signal(signal.SIGUSR1, signal_handler) 
   
  def wait_for_signal(): 
    print 'Waiting for signal in', threading.currentThread().name 
    signal.pause() 
    print 'Done waiting' 
   
  # Start a thread that will not receive the signal 
  receiver = threading.Thread(target=wait_for_signal, name='receiver') 
  receiver.start() 
  time.sleep(0.1) 
   
  def send_signal(): 
    print 'Sending signal in', threading.currentThread().name 
    os.kill(os.getpid(), signal.SIGUSR1) 
   
  sender = threading.Thread(target=send_signal, name='sender') 
  sender.start() 
  sender.join() 
   
  # Wait for the thread to see the signal (not going to happen!) 
  print 'Waiting for', receiver.name 
  signal.alarm(2) 
  receiver.join()

还有一点需要注意的是,虽然 alarms 类信号可以在任何线程中调用,但是只能在主线程中接收,像下面例子即使子线程 use_alarm 中调用  signal.alarm(1) ,但是不起作用 :

import signal 
  import time 
  import threading 
   
  def signal_handler(num, stack): 
    print time.ctime(), 'Alarm in', threading.currentThread().name 
   
  signal.signal(signal.SIGALRM, signal_handler) 
   
  def use_alarm(): 
    t_name = threading.currentThread().name 
    print time.ctime(), 'Setting alarm in', t_name 
    signal.alarm(1) 
    print time.ctime(), 'Sleeping in', t_name 
    time.sleep(3) 
    print time.ctime(), 'Done with sleep in', t_name 
   
  # Start a thread that will not receive the signal 
  alarm_thread = threading.Thread(target=use_alarm, 
                  name='alarm_thread') 
  alarm_thread.start() 
  time.sleep(0.1) 
   
  # Wait for the thread to see the signal (not going to happen!) 
  print time.ctime(), 'Waiting for', alarm_thread.name 
  alarm_thread.join() 
   
  print time.ctime(), 'Exiting normally'
Python 相关文章推荐
在Python中使用NLTK库实现对词干的提取的教程
Apr 08 Python
python判断给定的字符串是否是有效日期的方法
May 13 Python
Python 正则表达式实现计算器功能
Apr 29 Python
python导入csv文件出现SyntaxError问题分析
Dec 15 Python
Flask核心机制之上下文源码剖析
Dec 25 Python
Django 权限认证(根据不同的用户,设置不同的显示和访问权限)
Jul 24 Python
python PIL和CV对 图片的读取,显示,裁剪,保存实现方法
Aug 07 Python
PyCharm2018 安装及破解方法实现步骤
Sep 09 Python
python区分不同数据类型的方法
Oct 14 Python
python3正则模块re的使用方法详解
Feb 11 Python
Python HTTP下载文件并显示下载进度条功能的实现
Apr 02 Python
python 爬取华为应用市场评论
May 29 Python
详解Python中的多线程编程
Apr 09 #Python
用Python解析XML的几种常见方法的介绍
Apr 09 #Python
在Python中使用pngquant压缩png图片的教程
Apr 09 #Python
python optparse模块使用实例
Apr 09 #Python
Python中处理时间的几种方法小结
Apr 09 #Python
Python CSV模块使用实例
Apr 09 #Python
Python常用随机数与随机字符串方法实例
Apr 09 #Python
You might like
PHP实现合并discuz用户
2015/08/05 PHP
PHP实现类似于C语言的文件读取及解析功能
2017/09/01 PHP
javascript实现unicode与ASCII相互转换的方法
2015/12/10 Javascript
详解Bootstrap的aria-label和aria-labelledby应用
2016/01/04 Javascript
Google 地图叠加层实例讲解
2016/08/06 Javascript
angular实现spa单页面应用实例
2017/07/10 Javascript
微信小程序class封装http代码实例
2019/08/24 Javascript
JavaScript 浏览器对象模型BOM原理与常见用法实例分析
2019/12/16 Javascript
[00:59]DOTA2背景故事第二期之四大基本法则
2020/07/07 DOTA
Python高效编程技巧
2013/01/07 Python
python在linux中输出带颜色的文字的方法
2014/06/19 Python
跟老齐学Python之折腾一下目录
2014/10/24 Python
使用Python中的tkinter模块作图的方法
2017/02/07 Python
Python将图片转换为字符画的方法
2020/06/16 Python
python微元法计算函数曲线长度的方法
2018/11/08 Python
Python通过Manager方式实现多个无关联进程共享数据的实现
2019/11/07 Python
numpy:找到指定元素的索引示例
2019/11/26 Python
tensorflow 固定部分参数训练,只训练部分参数的实例
2020/01/20 Python
python代码实现TSNE降维数据可视化教程
2020/02/28 Python
python 对一幅灰度图像进行直方图均衡化
2020/10/27 Python
BudgetAir印度:预订航班、酒店和汽车租赁
2019/07/07 全球购物
小蚁科技官方商店:YI Technology
2019/08/23 全球购物
综合测评自我鉴定
2013/10/08 职场文书
创业者是否需要商业计划书?
2014/02/07 职场文书
大学生先进事迹材料
2014/02/16 职场文书
车辆工程专业求职信
2014/04/28 职场文书
节能环保口号
2014/06/12 职场文书
雨中的树观后感
2015/06/03 职场文书
2016大学军训心得体会
2016/01/11 职场文书
《黄道婆》教学反思
2016/02/22 职场文书
找规律教学反思
2016/02/23 职场文书
2019年朋友圈经典励志语录50条
2019/07/05 职场文书
24句精辟的现实社会语录,句句扎心,道尽人性
2019/08/29 职场文书
Django给表单添加honeypot验证增加安全性
2021/05/06 Python
MySQL 重写查询语句的三种策略
2021/05/10 MySQL
Java Kafka 消费积压监控的示例代码
2021/07/01 Java/Android