Linux信号

信号

信号通知的中断机制
硬件信号有优先级,软件中断没有优先级
信号的头文件#include

信号源:
    1、硬件
    2、软件    软件层面的信号生命周期,在一个进程的生命周期中。
            信号的产生:硬件异常,硬件中断,alarm,kill,raise函数 sigqueue函数
            信号在进程中的注册,  
            在处理信号之前先将信号注销掉。
            信号的处理。 忽略,缺省,自定义处理。   处理时,每次切换内核用户态时,都会做一次判断。
  • 查看系统有哪些信号?
    kill -l
    这里写图片描述
    上述信号中的简要说明:

1,终端关掉,按X的时候 触发这个信号。2,ctrl +c 触发这个信号 只会触发在前台信号。3 ctrl+/,干掉进程。4,非法指令信号。5,从用户空间陷入内核(陷阱)。 6,c库的abort函数,让一个进程abort掉(不正常死亡)。7,bus错误,桥没搭好。8,浮点数异常。9,kill -9 杀死进程,高等级。 肯定杀死 。10、12,自己定义的信号。 11,段错误。13管道破裂。14号 闹钟。15,kill某个进程时,触发信号。17,子进程死亡,触发这条信号。18继续。19 暂停。23,往上发数据的时候的紧急数据。 29,异步IO信号。
前31号的信号 都有用、 32 33 号信号被 c库调用走

7号信号
这里写图片描述

进程受到信号的三种响应:
忽略信号 SIGKILL SIGSTOP 这两个信号不能忽略
捕获信号并处理 SIGKILL SIGSTOP 这两个信号不能捕获处理
缺省处理 SIGKILL SIGSTOP 只能缺省处理 缺省处理到底执行什么动作,详见man 7 signal
处理不掉的看他的父进程

安装信号函数,当进程收到对应信号时,才会调用对应安装信号的执行指令。

安装信号(注册信号)
   void *( signal(  int  signo,    void (*handler)(int))(int)

参数;要注册的信号, handler 信号处理函数
返回值是个函数指针, 旧的信号处理函数

signal (SIGINT, 自己的函数) 获取信号 按照自己的方式处理
如果第二个参数为下面的 系统定义宏

#define SIG_IGN   ((sighandler *)  1)    忽略
SIG_IGN   忽略
#define SIG_DFL    ((sighandler *)  0)    缺省

#define SIG_ERR    ((sighandler *)   -1)    返回错误
信号的分类:

1、可靠信号和不可靠信号
不可靠表现:
1) 当进行信号处理函数后,恢复成缺省处理动作 之前的系统调用一次就会恢复缺省状态。 注册信号函数之后,当信号到来时,在进入注册函数之后,还没有执行到,注册函数内中的再一次注册函数之前,又收到该信号,则这时会出现不可靠表现。
下图第8行代码。(这个问题已经修复)
这里写图片描述
2)当多个信号同时抵达,可能出现信号丢失 5个信号同时来,可能只处理两个,剩下的三个都丢了。现在的Linux队信号机制进行了改进,因此不可靠信号主要是值信号丢失

1-31号信号:不可靠信号
34-64号信号:可靠信号 信号到来 不仅修改pending值,还在后面追加类似链表的东西,防止信号丢失。。
2、实时信号和非实时信号
带RT的为实时信号
实时信号为可靠信号
非实时信号都不是可靠信号
可靠信号不存在丢失,由sigqueue发送,可靠信号支持排队,内核每收到一个可靠信号都会去注册这个信号,在信号的未决信号链中分配sigqueue结构,因此,不会存在信号丢失的问题。 对于不可靠信号, 如果内核已经注册了这个信号,那么便不会再去注册,对于金城来说,便不会知道本次信号的发生
可靠信号与不可靠信号与发送函数没有关系,取决于信号代码,前面32种信号就是不可靠信号,后面的32中心号就是可靠信号。

发送信号: 发送信号函数
通过程序发送信号 raise(信号) 自己给自己发信号
kill 命令 killpg(进程组ID, 信号)
kill() 函数 sigqueue (pid, isg 数据信息)
int kill(
pid_t pid; //给哪个进程发送信号
int signo; //发送什么信号
);
成功返回0, 不成功返回-1
pid: pid>0; 发送给指定的进程
pid = 0; 本进程组的任何一个进程
pid = -1; 发送给本进程有权发送的任何一个进程
pid < -1; 发送给|pid|进程组的任何一个进程

SIGALRM
还有类似的计时器
sleep() nanosleep() 纳秒级别睡眠 timer_create();将计时器转换为文件描述符
SIGALRM
int alarm(int sec) 闹钟信号, sec秒后信号到达。默认信号处理为结束程序。
sec: 过了sec这么多秒, 信号SIGALRM抵达
写0直接把以前写的定时器直接清理掉
返回值为 信号抵达时所剩的秒数, 如果参数为0,返回有多少个信号未抵达
称为延时器
时间过短,万一进程未争取到CPU的调度权,则有可能在进程时间片到了之后,未调度到该进程,则有可能在再次返回进程时,延时器已经计算完毕,信号已经到达。
所以 我们将注册信号放在 定义延时器之前,来确保正确运行。
setitimer(); 定时器

SIGALRM 闹钟在调用时候,如果将闹钟的信号接收并且按照自己的方式处理掉,假如程序之后还会继续运行, 这时进程在内核中会有一个时间片,SIGALRM会存储这个时间片,当程序继续运行时,进程会接着这个时间片继续运行。

setitimer(
int which.
const struct itimercal *val,
struct itimercal *old
)
which : ITIMER_REAL 桌面时间
struct itimerval{
struct timeval it_interval; //以后每次间隔时间
struct timeval it_value; //第一次启动时间
}
如果两个值都是0,说明永远不被执行,
0表示不启动。
struct timeval {
long tv_sec;
long tv_usec;
}
一个微秒,一个秒,加起来的时间,就是对应的 每次间隔时间或者的启动时间。

signalfd: 把信号转为文件描述符

SIGCHLD:当子进程变为僵尸进程,会给父进程发送一个信号。。

signal(SIGCHLD, SIG_IGN): 返回子进程死亡原因等信息。
子进程死亡时,父进程受到信号缺省忽略,但是不会将僵尸进程处理掉,我们捕获滨高速系统SIG_IGN,子进程死亡,不会出现僵尸

可重入和不可冲入函数
usafe malloc函数调用strk函数在堆上开辟内存
如果函数内部:
正常函数访问全局变量,信号函数也访问这个全局变量,这是成为不可重入 函数、
1.操纵了静态变量
2.malloc/free
3.标准IO
就是不可重入函数

信号的内核表示

抵达:执行信号处理动作称为信号的递达(delivery)
从信号的产生到信号的递达之间的状态称为未决(peeding)
进程可以阻塞(block)信号,被阻塞的信号产生时 ,一直处于未决状态,直到该进程解除对该信号的阻塞,才执行递达动作。
这里写图片描述

设置阻塞接口函数

sigprocmask(
int how,
const sigset_t *set,
sigset_t *old
);

第一个参数:how:
SIG_BLOCK 添加设置信号 mask = mask | *set 在原来的基础上加上 set里的信号
SIG_UNBLOCK 解除信号 mask = mask & -(*set) 在原来
SIG_SETMASK mask = mask = *set 直接将mask改为当前的set值

第二个参数:set: //信号集
用户空间信号的集合 sigset_t 这个数据类型。给各个操作系统提供的接口

第三个参数: 旧的信号。
清空信号集
int sigemptyset(sigset_t *set);

填充信号集全部置1
int sigfillset(sigset_t *set)

将某一个信号加入信号集。给对应位置(比特位)置1
int sigaddset(sigset_t *set, int signum)

蒋某一个信号从信号集中删除。把对应的位置(比特位)清0
int sigdelset(sigset_t *set, int signum)

判断一个信号是否在信号集中
int sigismember(&set,int signum)

pending
sigpending(
sigset_t *set
); 获取内核状态的未决信号集

竞态问题

pause( void ); //将当前进程挂起,转存储调度,直到有信号抵达,才唤醒该进程

自带信号屏蔽集合的挂起函数。
int sigsuspend(const sigset_t *set) 以前的屏蔽信号无效,函数参数内的信号有效,函数执行完之后,之前的信号屏蔽生效。
等待信号处理函数执行完之后才返回。
1.sigsuspend = pause + 信号屏蔽

sleep
signal()

设置信号处理方式
int sigaction(
int signo, //信号
const struct sigaction *set, //设置信号处理
struct sigaction *old //返回旧的信号处理
);

struct sigaction{
void (*sa_handler)(int); //信号处理函数
sigset_t sa_mask; 信号处理函数执行期间的信号屏蔽
int sa_flags; =0
}

这里写图片描述
信号执行期间,屏蔽本信号

wairpid()
等待子进程,

CH341A编程器是一款广泛应用的通用编程设备,尤其在电子工程和嵌入式系统开发领域中,它被用来烧录各种类型的微控制器、存储器和其他IC芯片。这款编程器的最新版本为1.3,它的一个显著特点是增加了对25Q256等32M芯片的支持。 25Q256是一种串行EEPROM(电可擦可编程只读存储器)芯片,通常用于存储程序代码、配置数据或其他非易失性信息。32M在这里指的是存储容量,即该芯片可以存储32兆位(Mbit)的数据,换算成字节数就是4MB。这种大容量的存储器在许多嵌入式系统中都有应用,例如汽车电子、工业控制、消费电子设备等。 CH341A编程器的1.3版更新,意味着它可以与更多的芯片型号兼容,特别是针对32M容量的芯片进行了优化,提高了编程效率和稳定性。26系列芯片通常指的是Microchip公司的25系列SPI(串行外围接口)EEPROM产品线,这些芯片广泛应用于各种需要小体积、低功耗和非易失性存储的应用场景。 全功能版的CH341A编程器不仅支持25Q256,还支持其他大容量芯片,这意味着它具有广泛的兼容性,能够满足不同项目的需求。这包括但不限于微控制器、EPROM、EEPROM、闪存、逻辑门电路等多种类型芯片的编程。 使用CH341A编程器进行编程操作时,首先需要将设备通过USB连接到计算机,然后安装相应的驱动程序和编程软件。在本例中,压缩包中的"CH341A_1.30"很可能是编程软件的安装程序。安装后,用户可以通过软件界面选择需要编程的芯片类型,加载待烧录的固件或数据,然后执行编程操作。编程过程中需要注意的是,确保正确设置芯片的电压、时钟频率等参数,以防止损坏芯片。 CH341A编程器1.3版是面向电子爱好者和专业工程师的一款实用工具,其强大的兼容性和易用性使其在众多编程器中脱颖而出。对于需要处理25Q256等32M芯片的项目,或者26系列芯片的编程工作,CH341A编程器是理想的选择。通过持续的软件更新和升级,它保持了与现代电子技术同步,确保用户能方便地对各种芯片进行编程和调试。
内存分区情况的分析是嵌入式系统开发中的一个重要环节,特别是在资源有限的MCU(微控制器)环境中。标题提到的工具是一款专为分析Linux环境下的`gcc-map`文件设计的工具,这类文件在编译过程结束后生成,包含了程序在目标设备内存中的布局信息。这个工具可以帮助开发者理解程序在RAM、ROM以及FLASH等存储区域的占用情况,从而进行优化。 `gcc-map`文件通常包含以下关键信息: 1. **符号表**:列出所有定义的全局和静态变量、函数以及其他符号,包括它们的地址和大小。 2. **节区分配**:显示每个代码和数据节区在内存中的位置,比如.text(代码)、.data(已初始化数据)、.bss(未初始化数据)等。 3. **内存汇总**:总览所有节区的大小,有助于评估程序的整体内存需求。 4. **重定位信息**:显示了代码和数据如何在目标地址空间中定位。 该分析工具可能提供以下功能: 1. **可视化展示**:将内存分配以图形化方式呈现,便于直观理解。 2. **详细报告**:生成详细的分析报告,列出每个符号的大小和位置。 3. **比较功能**:对比不同编译版本或配置的`map`文件,查看内存使用的变化。 4. **统计分析**:计算各种内存区域的使用率,帮助识别潜在的优化点。 5. **自定义过滤**:允许用户根据需要筛选和关注特定的符号或节区。 虽然在MCU环境中,Keil IDE自带的工具可能更方便,因为它们通常针对特定的MCU型号进行了优化,提供更加细致的硬件相关分析。然而,对于通用的Linux系统或跨平台项目,这款基于`gcc-map`的分析工具提供了更广泛的适用性。 在实际使用过程中,开发者可以利用这款工具来: - **优化内存使用**:通过分析哪些函数或数据占用过多的内存,进行代码重构或调整链接器脚本以减小体积。 - **排查内存泄漏**:结合其他工具,比如动态内存检测工具,查找可能导致内存泄漏的部分。 - **性能调优**:了解代码执行时的内存分布,有助于提高运行效率。 - **满足资源限制**:在嵌入式系统中,确保程序能在有限的内存空间内运行。 总结来说,`gcc-amap`这样的工具对于深入理解程序的内存布局和资源消耗至关重要,它能帮助开发者做出更明智的决策,优化代码以适应不同的硬件环境。在处理`map`文件时,开发者不仅能获取到程序的内存占用情况,还能进一步挖掘出可能的优化空间,从而提升系统的整体性能和效率。
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