1.信號(hào)是什么,？ 信號(hào)其實(shí)就是一個(gè)軟件中斷。
例：
輸入命令,，在Shell下啟動(dòng)一個(gè)前臺(tái)進(jìn)程,。 用戶按下Ctrl-C，鍵盤(pán)輸入產(chǎn)生一個(gè)硬件中斷,。 如果CPU當(dāng)前正在執(zhí)行這個(gè)進(jìn)程的代碼,，則該進(jìn)程的用戶空間代碼暫停執(zhí)行， CPU從用戶態(tài)切換到內(nèi)核態(tài)處理硬件中斷,。 終端驅(qū)動(dòng)程序?qū)trl-C解釋成一個(gè)SIGINT信號(hào),，記在該進(jìn)程的PCB中（也可以說(shuō)發(fā)送了一個(gè)SIGINT信號(hào)給該進(jìn)程）。 當(dāng)某個(gè)時(shí)刻要從內(nèi)核返回到該進(jìn)程的用戶空間代碼繼續(xù)執(zhí)行之前,，首先處理PCB中記錄的信號(hào),，發(fā)現(xiàn)有一個(gè)SIGINT信號(hào)待處理，而這個(gè)信號(hào)的默認(rèn)處理動(dòng)作是終止進(jìn)程,，所以直接終止進(jìn)程而不再返回它的用戶空間代碼執(zhí)行,。 在這個(gè)例子中,，由ctrl+c產(chǎn)生的硬件中斷就是一個(gè)信號(hào),。Ctrl+C產(chǎn)生的信號(hào)只能發(fā)送給前臺(tái)進(jìn)程,，命令后加&就可放到后臺(tái)運(yùn)行。
Shell可同時(shí)運(yùn)行一個(gè)前臺(tái)進(jìn)程和任意多個(gè)后臺(tái)進(jìn)程,，只有前臺(tái)進(jìn)程才能接受到像CTRL+C這種控制鍵產(chǎn)生的信號(hào),。
2.信號(hào)的種類 使用命令查看：
kill -l
非可靠信號(hào)：1~31號(hào)信號(hào)，信號(hào)可能會(huì)丟失
可靠信號(hào)：34~64號(hào)信號(hào),，信號(hào)不可能丟失
SIGHUP：1號(hào)信號(hào),，Hangup detected on controlling terminal or death of controlling process（在控制終端上掛起信號(hào)，或讓進(jìn)程結(jié)束）,，ation：term
SIGINT：2號(hào)信號(hào),，Interrupt from keyboard（鍵盤(pán)輸入中斷，ctrl + c ）,，action：term
SIGQUIT：3號(hào)信號(hào),，Quit from keyboard（鍵盤(pán)輸入退出，ctrl+ | ）,，action：core,，產(chǎn)生core dump文件
SIGABRT：6號(hào)信號(hào)，Abort signal from abort(3)（非正常終止,，double free ）,，action：core
SIGKILL：9號(hào)信號(hào)，Kill signal（殺死進(jìn)程信號(hào)）,，action：term,，該信號(hào)不能被阻塞、忽略,、自定義處理
SIGSEGV：11號(hào)信號(hào),，Invalid memory reference（無(wú)效的內(nèi)存引用，解引用空指針,、內(nèi)存越界訪問(wèn)）,，action：core
SIGPIPE：13號(hào)信號(hào)，Broken pipe: write to pipe with no readers（管道中止: 寫(xiě)入無(wú)人讀取的管道,，會(huì)導(dǎo)致管道破裂）,，action：term
SIGCHLD：17號(hào)信號(hào)，Child stopped or terminated（子進(jìn)程發(fā)送給父進(jìn)程的信號(hào),，但該信號(hào)為忽略處理的）
SIGSTOP：19號(hào)信號(hào),，Stop process（停止進(jìn)程），action：stop
SIGTSTP：20號(hào)信號(hào),，Stop typed at terminal（終端上發(fā)出的停止信號(hào),，ctrl + z ）,，action：stop
具體的信號(hào)采取的動(dòng)作和詳細(xì)信息可查看：man 7 signal
3.信號(hào)的產(chǎn)生 3.1硬件產(chǎn)生 硬件產(chǎn)生即通過(guò)終端按鍵產(chǎn)生的信號(hào)：
ctrl + c：SIGINT(2)，發(fā)送給前臺(tái)進(jìn)程,，& 進(jìn)程放到后臺(tái)運(yùn)行,，fg 把剛剛放到后臺(tái)的進(jìn)程，再放到前臺(tái)來(lái)運(yùn)行 ctrl + z：SIGTSTP(20),，一般不用,，除非有特定場(chǎng)景 ctrl + | ：SIGQUIT(3)，產(chǎn)生core dump文件 產(chǎn)生core dump文件的條件：
當(dāng)前OS一定不要限制core dump文件的大小,，ulimit -a3.2軟件產(chǎn)生 軟件產(chǎn)生即調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)向進(jìn)程發(fā)信號(hào)
#include <sys/types.h> #include <signal.h> int kill (pid_t pid, int sig) 0 ,，失敗返回-1 ，并設(shè)置錯(cuò)誤
kill命令：kill -[信號(hào)] pid,， abort：void abort(void);,，收到6號(hào)信號(hào)，誰(shuí)調(diào)用該函數(shù),，誰(shuí)就收到信號(hào) alarm：unsigned int alarm(unsigned int seconds);,，收到14號(hào)信號(hào)，告訴內(nèi)核在seconds秒后給進(jìn)程發(fā)送SIGALRM信號(hào),，該信號(hào)默認(rèn)處理動(dòng)作為終止當(dāng)前進(jìn)程,。 4.信號(hào)的注冊(cè) 信號(hào)注冊(cè)又分為可靠信號(hào)的注冊(cè)和非可靠信號(hào)的注冊(cè)。
信號(hào)注冊(cè)實(shí)際上是一個(gè)位圖和一個(gè)sigqueue隊(duì)列,。
4.1非可靠信號(hào)的注冊(cè) 當(dāng)進(jìn)程收到非可靠信號(hào)時(shí)：
將非可靠信號(hào)對(duì)應(yīng)的比特位置為1 添加sigqueue節(jié)點(diǎn)到sigqueue隊(duì)列當(dāng)中,，但是，在添加sigqueue節(jié)點(diǎn)的時(shí)候,，隊(duì)列當(dāng)中已然有了該信號(hào)的sigqueue節(jié)點(diǎn),，則不添加 4.2可靠信號(hào)的注冊(cè) 當(dāng)進(jìn)程所受到可靠信號(hào)時(shí)：
在sig位圖中更改信號(hào)對(duì)應(yīng)的比特位為1
不論之前sigqueue隊(duì)列中是否存在該信號(hào)的sigqueue節(jié)點(diǎn)，都再次添加sigqueue節(jié)點(diǎn)到sigqueue隊(duì)列當(dāng)中去
5.信號(hào)的注銷 5.1非可靠信號(hào)的注銷 信號(hào)對(duì)應(yīng)的比特位從1置為0
將該信號(hào)的sigqueue節(jié)點(diǎn)從sigqueue隊(duì)列當(dāng)中進(jìn)行出隊(duì)操作
5.2可靠信號(hào)的注銷 將該信號(hào)的sigqueue節(jié)點(diǎn)從sigqueue隊(duì)列當(dāng)中進(jìn)行出隊(duì)操作
需要判斷sigqueue隊(duì)列當(dāng)中是否還有相同的sigqueue節(jié)點(diǎn)：
①?zèng)]有了：信號(hào)比特位從1置為0
②還有：不會(huì)更改sig位圖中的比特位
6.信號(hào)阻塞 6.1信號(hào)是怎樣阻塞的,？ 信號(hào)的阻塞,，并不會(huì)干擾信號(hào)的注冊(cè)。信號(hào)能注冊(cè),，但不能被立即處理,，
將block位圖中對(duì)應(yīng)的信號(hào)比特位置為1,，表示阻塞該信號(hào)
進(jìn)程收到該信號(hào)，還是一如既往的注冊(cè)
當(dāng)進(jìn)程進(jìn)入到內(nèi)核空間,，準(zhǔn)備返回用戶空間的時(shí)候,，調(diào)用do_signal函數(shù)，就不會(huì)立即去處理該信號(hào)了
當(dāng)該信號(hào)不被阻塞后,，就可以進(jìn)行處理了
6.2sigprocmask 函數(shù)原型：int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oldset);
參數(shù)解釋：
how,，該做什么樣的操作set ：用來(lái)設(shè)置阻塞位圖new ） = block（old） | set new ）= block（old） & （~set ）new ）= set 例：下述例子,，信號(hào)全部被阻塞,，采用kill -9，將該進(jìn)程結(jié)束掉
#include <stdio.h> #include <signal.h> #include <unistd.h> void signcallback (int signumber) printf ('change the signal %d\n' ,signumber);int main () sigset_t set ;sigset_t oldset;set );//所有比特位全置為1,，則信號(hào)全部會(huì)被阻塞 set ,&oldset);while (1 )1 );return 0 ;
結(jié)果： 此時(shí)發(fā)送信號(hào)是不會(huì)有作用的,，采用kill -9強(qiáng)殺掉
7.信號(hào)未決 7.1 未決概念 實(shí)際執(zhí)行信號(hào)的處理動(dòng)作稱為信號(hào)遞達(dá)（Delivery），信號(hào)從產(chǎn)生到遞達(dá)之間的狀態(tài),，稱為信號(hào)未決（Pending）,。
進(jìn)程可以選擇阻塞（Block）某個(gè)信號(hào)。被阻塞的信號(hào)產(chǎn)生時(shí)將保持在未決狀態(tài),，直到進(jìn)程解除對(duì)此信號(hào)的阻塞,，才執(zhí)行遞達(dá)的動(dòng)作。注意,，阻塞和忽略是不同的,，只要信號(hào)被阻塞就不會(huì)遞達(dá)，而忽略是,、在遞達(dá)之后可選的一種處理動(dòng)作,。
7.2 sigpending 函數(shù)原型：int sigpending(sigset_t *set);
讀取當(dāng)前進(jìn)程的未決信號(hào)集，通過(guò)set參數(shù)傳出,。調(diào)用成功返回0,，出錯(cuò)返回-1.
例：
#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <signal.h> void signalcallback (int signumber) printf ('chang signumber %d\n' ,signumber);void printsigset (sigset_t *set ) int i = 0 ;for (;i < 32 ;i++)if (sigismember(set ,i))putchar ('1' );else {putchar ('0' );int main () 2 ,signalcallback);10 ,signalcallback);sigset_t set ;sigset_t oldset;sigset_t pending;set );//所有比特位全部置為1，則信號(hào)會(huì)全部被阻塞 set ,&oldset);while (1 )1 );return 0 ;結(jié)果：
8.信號(hào)的處理方式 每個(gè)信號(hào)都有兩個(gè)標(biāo)志位分別表示阻塞和未決,，還有一個(gè)函數(shù)指針表示處理動(dòng)作,。
在上述例子中：
SIGHUP信號(hào)未阻塞也未產(chǎn)生過(guò)，當(dāng)它遞達(dá)時(shí)執(zhí)行默認(rèn)處理動(dòng)作,。 SIGINT信號(hào)產(chǎn)生過(guò),，但正在被阻塞，所以暫時(shí)不能遞達(dá),。雖然它的處理動(dòng)作是忽略,，但在沒(méi)有解除阻塞之前不能忽略這個(gè)信號(hào),，因?yàn)檫M(jìn)程仍有機(jī)會(huì)改變處理動(dòng)作之后再解除阻塞。 SIGQUIT信號(hào)未產(chǎn)生過(guò),，一旦產(chǎn)生SIGQUIT信號(hào)將被阻塞,，它的處理動(dòng)作是用戶自定義函數(shù)sighandler。 8.1signal函數(shù) 該函數(shù)可以更改信號(hào)的處理動(dòng)作,。
typedef void (*sighandler_t ) (int ) sighandler_t signal (int signum, sighandler_t handler) 實(shí)際上，該函數(shù)內(nèi)部也調(diào)用了sigaction函數(shù),。
8.2sigaction函數(shù) 讀取和修改與指定信號(hào)相關(guān)聯(lián)的處理動(dòng)作,。
int sigaction (int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact)
參數(shù)解釋：
signum：待更改的信號(hào)值struct sigaction結(jié)構(gòu)體：
void (*sa_handler)(int );//函數(shù)指針，保存了內(nèi)核對(duì)信號(hào)的處理方式 void (*sa_sigaction)(int , siginfo_t *, void *);// sigset_t sa_mask;//保存的是當(dāng)進(jìn)程在處理信號(hào)的時(shí)候,，收到的信號(hào) int sa_flags;//SA_SIGINFO,，OS在處理信號(hào)的時(shí)候，調(diào)用的就是sa_sigaction函數(shù)指針當(dāng)中 //保存的值0,，在處理信號(hào)的時(shí)候,，調(diào)用sa_handler保存的函數(shù) void (*sa_restorer)(void );
例：
#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <signal.h> void signcallback (int signumber) printf ('change signumber %d\n' ,signumber);int main () struct sigaction act ;//act為入?yún)?/span>0 ;struct sigaction oldact ;//oldact為出參 3 ,&act,&oldact);while (1 )1 );return 0 ; 結(jié)果：
8.3 自定義信號(hào)處理的流程 task_struct 結(jié)構(gòu)體中有一個(gè)struct sighand_struct 結(jié)構(gòu)體。struct sighand_struct 結(jié)構(gòu)體有一個(gè)**struct k_sigaction action[_NSIG]**結(jié)構(gòu)體數(shù)組,。該數(shù)組中,，其中的**_sighandler_t sa_handler**保存的是信號(hào)的處理方式，通過(guò)改變其指向,，可以實(shí)現(xiàn)我們對(duì)自定義信號(hào)的處理,。 9.信號(hào)的捕捉 9.1信號(hào)捕捉的條件 如果信號(hào)的處理動(dòng)作是用戶自定義函數(shù)，在信號(hào)遞達(dá)時(shí)就調(diào)用這個(gè)函數(shù),，這就稱為信號(hào)捕捉,。
9.2信號(hào)捕捉流程 內(nèi)核態(tài)返回用戶態(tài)會(huì)調(diào)用do_signal函數(shù)，兩種情況：
無(wú)信號(hào)：sys_return函數(shù),，返回用戶態(tài)
有信號(hào)：先處理信號(hào),，信號(hào)返回，再調(diào)用do_signal函數(shù)
例：
程序注冊(cè)了SIGQUIT信號(hào)的處理函數(shù)sighandler,。
當(dāng)前正在執(zhí)行main函數(shù),，這時(shí)發(fā)生中斷或異常切換到內(nèi)核態(tài)。
在中斷處理完畢后要返回用戶態(tài)的main函數(shù)之前檢查到有信號(hào)SIGQUIT遞達(dá),。
內(nèi)核決定返回用戶態(tài)后不是恢復(fù)main函數(shù)的上下文繼續(xù)執(zhí)行,，而是執(zhí)行sighandler函數(shù)， sighandler和main函數(shù)使用不同的堆?？臻g,，它們之間不存在調(diào)用和被調(diào)用的關(guān)系，是兩個(gè)獨(dú)立的控制流程,。
sighandler函數(shù)返回后自動(dòng)執(zhí)行特殊的系統(tǒng)調(diào)用sigreturn再次進(jìn)入內(nèi)核態(tài),。
如果沒(méi)有新的信號(hào)要遞達(dá),，這次再返回用戶態(tài)就是恢復(fù)main函數(shù)的上下文繼續(xù)執(zhí)行了。
10.常用信號(hào)集操作函數(shù) int sigemptyset (sigset_t *set ) //將比特位圖全置為0 int sigfillset (sigset_t *set ) //將比特位圖全置為1 int sigaddset (sigset_t *set , int signum) //將該set位圖,，多少號(hào)信號(hào)置為1 int sigdelset (sigset_t *set , int signum) //將該set位圖,，多少號(hào)信號(hào)置為0 int sigismember (const sigset_t *set , int signum) //信號(hào)signum是否是set位圖中的信號(hào)
11.SIGCHLD信號(hào) 該信號(hào)是子進(jìn)程在結(jié)束是發(fā)送給父進(jìn)程的信號(hào)，但是該信號(hào)的處理方式是默認(rèn)處理的,。
父進(jìn)程對(duì)子進(jìn)程發(fā)送過(guò)來(lái)的SIGCHLD信號(hào)進(jìn)行了忽略處理,，就會(huì)導(dǎo)致子進(jìn)程成為僵尸進(jìn)程。
可以自定義該信號(hào)的處理方式：
#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <signal.h> #include <string.h> #include <sys/wait.h> #include <stdlib.h> void signcallback (int signumber) printf ('change signal %d\n' ,signumber);NULL );int main () 17 ,signcallback);pid_t pid = fork();if (pid < 0 )'fork' );return -1 ;else if (pid == 0 )printf ('I am child\n' );1 );exit (12 );else {while (1 )1 );return 0 ;指令查看后臺(tái)：ps aux | grep ./fork
