【Linux操作系统】--进程信号--信号产生前的产生方式

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本文详细介绍了Linux操作系统中的信号处理，包括信号的产生、处理方式和常见信号。信号的产生主要有键盘输入、进程异常、系统调用（如kill、raise、abort）和软件条件（如alarm）等方式。通过示例解释了如何使用signal函数注册信号处理函数，并讨论了core dump在调试中的作用。文章还探讨了信号处理的异步性质和默认动作，以及如何通过waitpid获取子进程的退出状态和core dump标志。

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信号入门

生活角度的信号

生活中有很多信号的场景，比如红绿灯，闹钟，信号枪，鸡叫声等等...，这些信号都是给人看的，如果这些信号脱离了人类，红绿灯给牛看，信号枪给鸟打，鸡给鸡叫，这些都是没有意义的。当这些场景触发的时候，我们人类立马就知道要做什么。那么是不是这些场景真正放在我们面前，我们才知道做什么呢？其实和场景触发没有直接关联。对于信号的处理动作，我们早就知道了，甚至远远早于信号产生。那么我们是怎么做到没有信号就知道该怎么做呢？我们对特定事件的反应，是被教育的结果，本质是我们记住了。

结论1：所以信号的产生是给进程看的，进程要在合适的时候，执行对应的动作，而进程在没有收到信号的时候，进程是知道对应进程应该怎么处理！那么进程是如何做到处理对应的信号呢？其实就是曾经编写操作系统的工程师在写进程代码的时候，就已经设置好了。

在生活中，我们受到某种”信号“的时候，并不一定立即处理，下课铃响了我们就能下课吗，可能老师没有讲完这个知识点；鸡叫了我们就一定要起床吗，我们仍旧想睡觉等等这种例子。所以信号随时都可能产生，但是进程当前可能做更重要的事情，这就造成了异步。

结论2：所以进程收到信号的时候，并不是立即处理的，而是在合适的时候去处理它。信号来的时候，进程说等一等，我先把手头的进程处理完，再去处理信号。

结论3：信号既然不能被处理，那么已经到来的信号，就被保存下来了。举个例子，当外卖员给你打电话，这时候是外卖到了的信号，但是可能因为我们正在写一个代码，刚有思路不能被打断，所以我们让信号等待，不去处理它，但是我们已经将信号保存下拉，记在心里了。那么进程的信号被保存放在哪里呢？信号放在了struct tash_struct进程控制块PCB中。PCB中包含了进程的所有属性信息，包括该进程是否收到信号以及到来的信号。信号的本质也是数据，信号发送给进程，就是往task_struct中写入数据。

结论4：task_struct是一个内核数据结构，用来定义进程对象的数据结构，但是内核不相信任何人，只相信子集，所以用户是不可能修改内核的task_struct的。所以向task_struct中写入信号的是OS操作系统！所以信号的任何发送，本质都是再底层通过OS发送的。

以下是信号要了解的三个步骤，我们逐步讲解

信号产生的各种方式

我们用kill -l查看系统支持的信号列表，发现它有64个，但是其中并没有31，32这两个信号，所以一共有62个信号。前31个信号是普通信号，后31个是实时信号。

当我们写一个死循环并执行的时候，我们要停止他可以用ctrl+c。当我们向进程写入ctrl+c的时候，实际上就是向目标进程发送2号信号。

在1-31信号中，除了有大写的名字之外，前面还带了个编号。在系统当中，信号编号就是整数，每一个信号都有它的宏值，可以理解成所有的信号就是被#define定义出来的，在使用信号的时候，既可以使用信号名，又可以使用数字。

那么怎么证明ctrl+c发送的是2号信号呢？

我们可以用一个函数signal证明，signal是一个函数，它的作用，可以修改指定的一个信号，它的类型是一个函数指针。

第一个参数是一个整数，就是用来传递信号的，第二个参数是用来修改信号的默认处理动作。我们可以将系统默认的信号操作，改成我们自定义对信号的操作。所以第二个参数传的是一个函数指针，只要传入一个函数的地址，那么我们就可以得到这个函数对信号的修改操作。我们知道如果只传函数名，不加后面的参数括号，那么就是传递函数的地址。

函数指针的返回值是void,参数是int。在下面的handler函数中，它是一个信号修改函数，因为函数指针的返回值是void,参数是int，所以handler的返回值是void，参数是一个int，用来接收signal传递的信号整数。

【测试】：

[wjy@VM-24-9-centos 7_signal]$ cat test.c
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>

void handler(int signo)
{
  printf("get a signal:signal no:%d,pid:%d\n",signo,getpid()); //打印信号树，并打印信号是给哪个进程发的
  exit(1);
}

int main()
{
  //通过signal注册对2号信号的处理动作，改成我们自定义的动作
  //当我们收到2号信号时，2这个数字就会传递给handler函数。
  signal(2,handler);//第二个参数是一个函数指针

  while(1)
  {
    printf("hello world,pid:%d\n",getpid());//打印出进程号
    sleep(1);
  }

  return 0;
}

//运行结果
[wjy@VM-24-9-centos 7_signal]$ ./mytest
hello world,pid:25208
hello world,pid:25208
hello world,pid:25208
^Cget a signal:signal no:2,pid:25208

通过运行结果可以发现，当执行死循环的时候，进程pid是21608。当我们发出ctrl+c发出2号信号，进程开始执行signal函数，调用handler函数，传入2号信号，并进行相应的修改,当每次ctrl+c时都会向signal传入2号信号，每一次ctrl+c都会调用handler函数。此时发现，ctrl+c确实是2号信号，而且对应的进程也是21608。这就证明了上面的问题，ctrl+c所对应的信号是2号信号。（ps:要退出这个进程ctrl+\）

那么signal本身是一个注册函数，当注册函数的时候，handler方法还没有被调用，只有当信号到来的时候，handler函数才会被调用。

信号处理常见方式概览

我们现在将上面代码改一下，当输入某个信号，就打印出信号对应的数字（在普通信号范围内）。

#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>

void handler(int signo)
{
  printf("get a signal:%d\n",signo); 
  exit(1);
}

int main()