信号--Signal

最新推荐文章于 2025-06-20 21:23:03 发布

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本文介绍了信号在操作系统中的作用，以及信号产生的四种方式，包括终端按键、硬件异常、软件条件和调用系统函数。还阐述了信号的三种处理方式：忽略、默认处理和捕捉，并详细说明了信号捕捉的执行流程，即捕捉信号后到内核处理，执行自定义回调函数，再继续原程序。

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信号–Signal

信号的作用就相当于神经系统，来帮助操作系统进程运行过程中遇到的各种意外。

在Linux系统中通过命令kill -l来查看所有信号。

信号产生的方式：

1. 通过终端按键产生信号（键盘产生）

最常见的键盘产生的信号：

ctrl + c => 2对应的是2号信号SIGINT。

ctrl + z => 19对应的是19号信号SIGSTOP。

ctrl + \ => 3对应的是3号信号SIGQUIT。

2. 硬件异常产生信号

MMU产生信号 => 段错误

我相信大家对段错误已经很熟悉了，就是越界访问嘛。可是段错误的底层原理到底是什么呢？

当程序传来一个非法的地址的时候，MMU就先从页表中寻找相对应的物理地址，当MMU没有找到，MMU就会告诉操作系统虚拟地址非法，由操作系统给该进程发送一个11号信号 SIGSEGV 让进程异常终止，引发段错误。
```
#include <iostream>


int main(void)
{
    int *p = nullptr;
    *p = 7;
    std::cout << *p << std::endl;

    return 0;
}
```
CPU 产生信号 => 除0操作

CPU是一个强大的运算器，当CPU在运算时遇到了除 0 操作，就会告诉操作系统这是一个除 0 操作，操作系统就会给该进程发送一个 8 号信号 SIGFPE 。
```
#include <iostream>


int main(void)
{
    std::cout << 6 / 0 << std::endl;

    return 0;
}
```

3. 软件条件产生信号

assert 表达式如果为假，就会调用abort()函数，abort()函数就会触发6号信号SIGABRT。

#include <iostream>
#include <cassert>


int main(void)
{
    assert(0);

    return 0;
}

在这里插入图片描述

PIPE读端关闭，如果尝试写，就会触发SIGPIPE信号，管道破裂。出现的时候没有任何征兆，没有提示。

4. 调用系统函数，向进程发送信号

kill命令是调用kill函数实现的。kill函数可以给一个指定的进程发送指定的信号。

raise函数可以给当前进程发送指定的信号。

信号处理方式

忽略。

这就表示当接收到信号后，选择忽略这个信号，就是不做任何处理。这是一种不好的处理方式。
默认处理行为。

大部分的信号默认处理行为都是结束进程。
捕捉信号。

通过自定义的行为来处理信号。

信号捕捉

捕捉信号就是当操作系统给该进程传来一个信号，我们可以通过自己定义的处理方式来处理。

#include <iostream>
#include <cassert>
#include <csignal>


void MyHandler (int signal)
{
    std::cout << "Catch a signal : " << signal << std::endl;
}

int main(void)
{
    signal(SIGINT, MyHandler);
    
    while (1)
    {
        ;
    }

    return 0;
}