进程篇——信号

最新推荐文章于 2024-08-08 15:48:00 发布

北顾江野

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分类专栏： Linux

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信号是什么？

信号其实就是传递的一种信息，让我们能根据这个信息进一步的去处理响应的事件。比如说：红绿灯，绿灯亮了，这就是一个信号，提醒我们此时可以安全的过马路了。比如我们键盘按下：Ctrl-C 给前台进程发送信号，终止进程。

对于信号的理解，我们可以类比现实生活，举个例子：老师给我们布置了一个作业，然后我们将作业记录下来是什么，然后需要一段时间去完成作业，最后上交给老师。linux下信号同样如此，需要产生一个信号，然后在一个适合的时间，进程去进行处理。

信号实质是软中断，用于通知进程发生某些事件。
信号作用：通知事件的发生，信号产生之后第一时间也不是直接处理，而是先存储下来。再处理信号
信号生命周期：信号的产生—>信号的注册—>信号的堵塞—>信号的注销—>信号的处理

信号是系统预先定义好的某些特定的事件，信号可以被产生，可以被接收，产生和接收的主体都是进程。进程收到信号之后，会有三种响应方式：忽略、默认、自定义（捕获）

1.忽略此信号。

2.执行该信号的默认处理动作（终止该信号）

3.提供一个信号处理函数（自定义动作），要求内核在处理该信号时切换到用户态执行这个处理函数，这种方式被称为捕捉（catch）一个信号。

产生信号的方式：

（1）通过终端按键（组合键）产生信号

用户在终端按下某些键时，终端驱动程序会发送信号给前台进程，例如Ctrl-C 产生SIGINT信号，Ctrl-\ 产生SIGOUIT信号等

概念：当一个进程要异常终止时，可以选择把进程的用户空间内存数据全部保存到磁盘上，文件名通常是core，这叫做core Dump，也叫核心转储，帮助开发者进行调试，在程序崩溃时把内存数据dump到磁盘上，让gdb 识别。

（2）硬件异常产生的信号

硬件异常产生信号，这些条件由硬件检测到并通知内核，然后内核向当前进程发送适当的信号。例如当前进程执行了除以0的指令，CPU的运算单元会产生异常，内核将这个异常解释为 SIGFPE信号发送给进程。再比如当前进程访问了非法内存地址，MMU会产生异常，内核将这个异常解释为SIGSEGV 信号发送给进程。

（3）调用系统函数向进程发信号

1. 一个进程可以调用 kill（2）函数发送信号给另一个进程。可以用kill（1）命令发送信号给某个进程，kill（1）命令也是调用kill（2）函数实现的，如果不明确指定信号则发送给 SIGTREM信号，该信号的默认处理动作是终止进程。

2.raise函数可以给当前进程发送信号，相当于自己给自己发信号。

#include<signal.h>
int kill(pid_t pid, int signal);
int raise(int signal);
//都是成功返回0，失败返回-1；

3. absort函数可以使当前进程接收到信号而异常终止

#include<stdlib.h>
void absort(void);
//没有返回值，总能调用成功；

（4）由软件条件产生信号

1.SIGPIPE 是一种软件条件产生的信号。在匿名管道中，如果读端的文件描述符关闭了，那么写端就会发送SIGPIPE来导致write进程终止退出。

2.alarm函数可以设置一个闹钟，在seconds 之后给当前进程发送一个SIGALARM信号，该信号的默认处理时结束当前进程。

#include<unistd.h>

unsigned int alarm(unsigned int seconds);
//返回值是0或者返回值是当前second余下的秒数；
//函数的返回值仍是以前闹钟设置的余下秒数

Signal()函数可以修改信号的响应方式：

Typedef void (*sighandle_t)(int);

Sighandle_t (*signal,sighandle_t);

忽略： SIG_IGN

默认： SIG_DFL

自定义：自己写的信号处理函数

Kill函数可以向指定的进程发送指定的信号：

int kill(pid_t pid , int signo);

Pid > 0 指定将信号发送给那个进程

Pid==0 信号被发送到和当前进程在同一个进程组的进程

Pid == -1 将信号发送给系统上有权限发送的所有的进程

Pid < -1 将信号发送给进程组id等于pid 绝对值，并且有权限发送的所有的进程。

Sig 指定发送信号的类型

Raise函数将信号发送给自己：

Int raise(int sig);

相当于： kill(getpid,sig);

信号集

在实际的应用中一个应用层程序需要对多个信号进行处理，为了方便，linux系统引进了信号集概念。信号集用多个信号组成的数据类型sigset_t。可用以下的系统调用设置信号集中国所包含的数据。

Int sigemptyset(sigset_t *set); 将set集合置空，成功则返回0，失败则返回-1.

Int sigaddset(sigset_t *set, int signo)将signal信号加入到 set集合，成功则返回0，失败则返回-1.

Int sigdelset(sigset_t*set,int signo); 从set集合中移除signo信号，成功则返回0，失败则返回-1.

Int sigismember(const sigset_t *set , int signo ); signo 判断信号是否存在于set集合中，若真返回1，假返回0，失败返回-1.

Int sigprocmask(int how, const sigset_t *set,sigset_t *oset); 用于检测或更改其信号屏蔽字，包含头文件<signal.h> ,成功则返回0，失败则返回1.

参数：how 指示如何修改屏蔽信号

Set 是一个非空指针时，根据how修改屏蔽信号。

Oset是一个非空指针时，存放当前屏蔽信号集

若set为NULL ，不改变该进程的信号屏蔽字，how也意义。