浙江平台网站建设设计,营销培训,如何做网线水晶头接法图解,东莞建设一个网站目录
一、认识信号
1.1 生活角度的信号
1.2 技术角度的信号
1.3 信号的发送与记录
1.4 常见信号处理方式
二、产生信号
2.1 通过终端按键产生信号(核心转储)
2.2 通过系统函数向进程发送信号
2.2.1 kill()函数
2.2.2 raise()函数
2.2.3 abort()函数
2.3 因软件条件…目录
一、认识信号
1.1 生活角度的信号
1.2 技术角度的信号
1.3 信号的发送与记录
1.4 常见信号处理方式
二、产生信号
2.1 通过终端按键产生信号(核心转储)
2.2 通过系统函数向进程发送信号
2.2.1 kill()函数
2.2.2 raise()函数
2.2.3 abort()函数
2.3 因软件条件产生信号
2.3.1 SIGPIPE信号
2.3.2 SIGALRM信号
2.4 因硬件异常产生信号
三、阻塞信号
3.1 相关概念认识
3.2 内核层理解
3.3 sigset_t
3.4 信号集操作函数
3.5 sigprocmask sigpending
3.5.1 sigprocmask
3.5.2 sigpending
3.6 实验测试
四、捕捉信号
4.1 内核空间与用户空间
4.2 内核态与用户态
4.3 内核实现信号捕捉
4.4 sigcation
五、SIGCHLD信号
六、可重入函数 一、认识信号
1.1 生活角度的信号
在网上买了很多件商品在等待不同商品快递的到来。但即使快递并没有到来你也知道快递到了后应该如何处理快递即你能识别快递当快递到达目的地你收到了快递到来的通知但不一定要马上下楼取快递也就是说取快递的行为并不是一定要立即执行可以理解成在在合适的时候去取在你收到快递到达的通知再到你拿到快递期间是有一个时间窗口的在这段时间内你并没有拿到快递但是你知道快递已经到了即你记住了有一个快递要去取当时间合适顺利拿到快递后就要开始处理快递了而处理快递的方式有三种1、执行默认动作打开快递使用商品2、执行自定义动作快递是帮别人买的你要将快递交给他3、忽略拿到快递后放在一边继续做自己的事快递到来的整个过程对你来讲是异步的因为你不能确定你的快递何时到达1.2 技术角度的信号
#include iostream
#include unistd.h
int main()
{while (1) {std::cout hello signal! std::endl;sleep(1);}return 0;
} 为什么输入Ctrl c之后本该死循环的进程会被终止呢
实际上当用户按CtrlC时这个键盘输入会产生一个硬中断被操作系统获取并解释成信号CtrlC被解释成2号信号然后操作系统将2号信号发送给目标前台进程当前台进程收到2号信号后就会退出。
可以使用signal()函数对2号信号进行捕捉证明按CtrlC时进程确实收到了2号信号
typedef void (*sighandler_t)(int);
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
#include iostream
#include signal.h
#include unistd.h
void handler(int signum) {std::cout get a signal : signum std::endl;
}
int main()
{signal(2, handler);while (1) {std::cout hello signal! std::endl;sleep(1);}return 0;
} 注意
CtrlC产生的信号只能发送给前台进程。在一个命令后面加个就可以将其放到后台运行此时Shell就不必等待进程结束就可直接接收新的命令Shell可以同时运行一个前台进程和任意多个后台进程只有前台进程才能接到类似于Ctrl c这种控制键产生的信号前台进程在运行过程中随时都可能因按下CtrlC而产生一个信号。所以该进程的用户空间代码执行到任何地方都可能收到2号信号而终止所以信号相对于进程的控制流程来说是异步的信号是进程之间事件异步通知的一种方式属于软中断1.3 信号的发送与记录
可以使用 kill -l 命令查看Linux中的信号列表 其中1~31号信号是普通信号34~64号信号是实时信号各有31个。
每个信号都有一个编号和一个宏定义名称/usr/include/bits/signum.h 进程是如何记录信号的呢
当一个进程接收到某种信号后该信号被记录在该进程的进程控制块当中。通过一个32位的位图记录信号是否产生 其中bit位的位置代表信号的编号而bit位的内容就代表是否收到对应信号比如第6个bit位是1就表明收到了6号信号
信号是如何发送给进程的呢
一个进程收到信号本质就是该进程内的信号位图被修改了即该进程的数据被修改了而只有操作系统才有资格修改进程的数据因为操作系统是进程的管理者。也就是说信号的发送本质上就是操作系统直接去修改目标进程的task_struct中的信号位图。 1.4 常见信号处理方式
执行该信号的默认处理动作提供一个信号处理函数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称为捕捉Catch一个信号忽略该信号
可以使用 man 7 signal 查看各个信号的默认处理动作 二、产生信号
2.1 通过终端按键产生信号(核心转储)
通过上面了解到Ctrl c可以终止前台进程而Ctrl \也可以。那么两者有什么区别吗
Ctrl c是向进程发送2号信号SIGINT而Ctrl \是向进程发送3号信号SIGQUIT。这两个信号的默认处理动作Action是不一样的2号信号是Term而3号信号是Core。 Term和Core都代表着终止进程但是Core在终止进程时会进行一个动作核心转储 什么是核心转储
在云服务器中核心转储是默认关闭的可以使用 ulimit -a 查看当前资源限制的设定 core file size为0就说明此时核心转储是关闭的可以使用 ulimit -c size设置core文件大小
注意 ulimit命令改变的是bash进程的Resource Limit但test进程的PCB是由bash进程复制而来所以也具有和bash进程相同的Resource Limit值 设置完core文件大小后相当于打开了核心转储此时使用Ctrl \终止进程会显示 core dumped 并且当前路径下出现了一个新文件该文件以一串数字为后缀那一串数字其实是发生本次核心转储的进程的PID 核心转储功能的作用
当我们的程序在运行过程中崩溃了我们一般会通过调试来进行逐步查找程序崩溃的原因。而在某些特殊情况下我们会用到核心转储核心转储指的是操作系统在进程收到某些信号而终止运行时将该进程地址空间的内容以及有关进程状态的其他信息转而存储到一个磁盘文件当中这个磁盘文件也叫做核心转储文件一般命名为core.pid。而核心转储的目的就是为了在调试时方便问题的定位
#include iostream
#include unistd.h
int main()
{std::cout I am running!!! std::endl;sleep(3);int err 10 / 0;//除0错误return 0;
}
上述程序发生除0错误休眠3秒后就会崩溃 使用gdb对可执行程序进行调试然后使用 core-file core文件 命令加载core文件即可判断出该程序在终止时收到了8号信号并且定位到了产生该错误的具体代码 core dump标志
wait()和waitpid()都有一个参数int* status这是一个输出型参数用于获取子进程的退出状态的。
status是一个整型变量但应将status变量看作是一个存储信息的位图status的不同bit位所代表的信息不同具体细节如下只讲解status低16个bit位 若进程是正常终止的那么status的次低8位就表示进程的退出状态即退出码。若进程是被信号所杀那么status的低7位表示终止信号而第8位比特位是core dump标志用于表示进程终止时是否进行了核心转储
打开Linux的核心转储功能。代码中父进程创建一个子进程子进程所执行的代码中存在野指针问题当子进程执行到*p 100时会被操作系统所终止并进行核心转储。此时父进程使用waitpid函数获取到子进程退出时的状态根据status的第7个bit位就可得知子进程在被终止时是否进行了核心转储
#include iostream
#include cstdio
#include cstdlib
#include unistd.h
#include sys/wait.h
#include sys/types.h
using namespace std;
int main()
{if (fork() 0) {//childstd::cout I am running... std::endl;int *p nullptr;*p 100;//野指针exit(0);}//fatherint status 0;waitpid(-1, status, 0);std::cout exit_code: WEXITSTATUS(status) std::endl;std::cout core_dump: WCOREDUMP(status) std::endl;std::cout trem_signal: WTERMSIG(status) std::endl;return 0;
}说明发生了核心转储 2.2 通过系统函数向进程发送信号
2.2.1 kill()函数
可以使用kill命令向进程发送信号也可以使用系统函数向进程发送信号譬如kill()函数
int kill(pid_t pid, int sig);//向进程ID为pid的进程发送sig号信号
//若信号发送成功则返回0否则返回-1并设置errno
可以使用kill()函数模拟实现一个kill命令
#include iostream
#include cstdlib
#include vector
#include sys/types.h
#include signal.hvoid Usage(const char* str) {std::cout Usage : str pid signo std::endl;
}
int main(int argc, char* argv[])
{if(argc 3) {Usage(argv[0]);}int signum atoi(argv[1]);std::vectorpid_t v;for(int i 2; i argc; i) {v.push_back(atoi(argv[i]));}for(auto e : v) {kill(e, signum);}return 0;
}
为了可执行程序在执行时不用带上路径将当前路径临时导入环境变量PATH当中 2.2.2 raise()函数
raise()函数可以给当前进程发送指定信号即自己给自己发送信号
int raise(int sig);//若信号发送成功则返回0否则返回一个非零值 2.2.3 abort()函数
abort()函数可以给当前进程发送SIGABRT信号使得当前进程异常终止
void abort(void);#include iostream
#include cstdlib
#include signal.h
#include unistd.h
using namespace std;void handler(int signum) {cout get a signal : signum endl;
}
int main()
{signal(SIGABRT,handler);while(true) {sleep(1);abort();}return 0;
}
虽然对SIGABRT信号进行了捕捉并且收到SIGABRT信号后执行了自定义方法但进程依然异常终止 2.3 因软件条件产生信号
2.3.1 SIGPIPE信号
SIGPIPE信号是一种由软件条件产生的信号。当进程在使用管道通信时读端进程将读端关闭而写端进程还在一直向管道写入数据那么写端进程就会收到SIGPIPE信号进而终止
#include iostream
#include unistd.h
#include cstring
#include cstdlib
#include sys/types.h
#include sys/wait.h
using namespace std;int main()
{//使用pipe创建匿名管道int fd[2] { 0 };if (pipe(fd) 0) {perror(pipe);exit(1);}pid_t id fork();if (id 0) { //childclose(fd[0]);const char* msg hello father, I am child...;for(int i 0;i 10; i) {write(fd[1], msg, strlen(msg));sleep(1);}close(fd[1]);exit(0);}else if(id 0) { //fatherclose(fd[1]);close(fd[0]);int status 0;waitpid(id, status, 0);cout child get signal: WTERMSIG(status) endl; //打印子进程收到的信号}else {perror(fork error);exit(1);}return 0;
} 2.3.2 SIGALRM信号
调用alarm()函数可以设定闹钟让操作系统在seconds秒之后给当前进程发送SIGALRM信号SIGALRM信号的默认处理动作是终止进程
unsigned int alarm(unsigned int seconds);
返回值
若调用alarm函数前已设置过闹钟则返回上一个闹钟时间的剩余时间并且本次闹钟的设置会覆盖上一次闹钟的设置若调用alarm函数前进程没有设置闹钟则返回值为0
//测试云服务器一秒时间内可以将一个变量累加到多大(存在大量IO)
#include stdio.h
#include signal.h
#include unistd.hint main()
{int count 0;alarm(1);while (1) {count;printf(count: %d\n, count);}return 0;
}CPU都是每秒上亿级的运算但这个结果相差甚远。
为什么呢是因为与外设之间大量的IO和云服务本身要通过网络传输数据。
//减少IO后的代码
#include stdio.h
#include stdlib.h
#include signal.h
#include unistd.hint count 0;
void handler(int signum) {printf(get a signal: %d\n, signum);printf(count: %d\n, count);exit(0);
}
int main()
{signal(SIGALRM, handler);alarm(1);while (1) {count;}return 0;
} 减少与外设的IO后count由七万多提升至了五亿多 2.4 因硬件异常产生信号
当程序当中出现类似于除0、野指针、越界之类的错误时进程在运行过程中会收到操作系统发来的信号从而终止那操作系统是如何识别到一个进程触发了某种问题的呢
CPU当中有一组寄存器被称为状态寄存器它可用来标记当前指令执行结果的各种状态信息如有无进位、有无溢出等。而操作系统是软硬件资源的管理者在程序运行过程中若操作系统发现CPU内的某个状态标志位被置位而这次置位就是因为某种除0错误而导致的那么此时操作系统就会马上识别到当前是哪个进程导致的该错误发生这种运行时错误的一定是此时CPU调度的进程并将所识别到的硬件错误包装成信号发送给目标进程。本质就是操作系统去找到这个进程的task_struct并向该进程的位图中写入8信号写入8号信号后这个进程就会在合适的时候被终止。
具体案例野指针问题
#include stdio.h
int main()
{printf(I am running!!!\n);int* ptr NULL;*ptr 100;return 0;
} 当要访问一个变量时首先要先经过页表的映射将虚拟地址转换成物理地址然后才能进行相应的访问操作。
页表属于一种软件映射关系而实际上在从虚拟地址到物理地址映射的时候还涉及到一个硬件MMU它是一种负责处理CPU的内存访问请求的计算机硬件映射工作就是由MMU完成的现在MMU基本上都已经集成到CPU当中了。
MMU既然是硬件单元那么它当然也有相应的状态信息。当访问错误的虚拟地址时MMU在进行虚拟地址到物理地址的转换时就会出现错误其会将对应的错误写入到自己的状态信息当中此时硬件上的信息会立马被操作系统识别进而向对应进程发送SIGSEGV信号
总结
C/C程序会崩溃是因为程序当中出现的各种错误最终一定会在硬件层面上有所表现进而会被操作系统识别到然后操作系统就会发送相应的信号将当前的进程终止 三、阻塞信号
3.1 相关概念认识
实际执行信号的处理动作称为信号递达Delivery信号从产生到递达之间的状态称为信号未决pending进程可以选择阻塞Block某个信号被阻塞的信号产生时将保持在未决状态直到进程解除对此信号的阻塞才执行递达的动作阻塞和忽略是不同的只要信号被阻塞就不会递达而忽略是在递达之后的一种处理动作3.2 内核层理解 在block位图中bit位的位置代表某一个信号biit位的内容代表该信号是否被阻塞在pending位图中bit位的位置代表某一个信号bit位的内容代表是否收到该信号handler表本质上是一个函数指针数组数组的下标代表某一个信号数组的内容代表该信号递达时的处理动作处理动作包括默认、忽略以及自定义block、pending和handler这三张表的每一个位置是一一对应的每个信号都有两个标志位分别表示阻塞和未决还有一个函数指针指向处理方法。信号产生时内核在进程控制块中设置该信号的未决标志直到信号递达才清除该标志。SIGHUP信号未阻塞也未产生过当它递达时执行默认处理动作未产生则不会递达SIGINT信号产生过但正在被阻塞所以暂时不能递达。虽然其处理动作是忽略但在没有递达前不能忽略这个信号因为进程仍有机会在改变处理动作之后再解除阻塞SIGQUIT信号未产生过但一旦产生SIGQUIT信号该信号将被阻塞它的处理动作是用户自定义函数sighandler若在进程解除对某信号的阻塞之前这种信号产生过多次POSIX.1允许系统递达该信号一次或多次。Linux是这样实现的普通信号在递达之前产生多次只计一次而实时信号在递达之前产生多次可以依次放在一个队列里这里只讨论普通信号3.3 sigset_t
sigset_t被称为信号集这个类型可以表示每个信号的有效或无效状态
在阻塞信号集中有效和无效的含义是该信号是否被阻塞。在未决信号集中有效和无效的含义是该信号是否处于未决状态
阻塞信号集也被称为当前进程的信号屏蔽字屏蔽应该理解为阻塞而不是忽略 3.4 信号集操作函数
sigset_t类型对于每种信号用一个bit位表示有效或无效至于这个类型内部如何存储这些bit则依赖于系统的实现从使用者的角度是不必关心的使用者只能调用以下函数来操作sigset_t变量而不应该对它的内部数据做任何解释比如用printf()直接打印sigset_t变量是没有意义的。
#include signal.hint sigemptyset(sigset_t *set);
int sigfillset(sigset_t *set);
int sigaddset(sigset_t *set, int signum);
int sigdelset(sigset_t *set, int signum);
int sigismember(const sigset_t *set, int signum); sigemptyset函数初始化set所指向的信号集使其中所有信号的对应bit清零表示该信号集不包含任何有效信号sigfillset函数初始化set所指向的信号集使其中所有信号的对应bit置位表示该信号集的有效信号包括系统支持的所有信号sigaddset函数在set所指向的信号集中添加某种有效信号sigdelset函数在set所指向的信号集中删除某种有效信号sigemptyset、sigfillset、sigaddset和sigdelset函数都是成功返回0出错返回-1sigismember函数判断在set所指向的信号集中是否包含某种信号若包含则返回1不包含则返回0调用失败返回-1
注意
在使用sigset_t类型的变量前一定要调用sigemptyset()或sigfillset()初始化使信号处于确定的状态代码中定义的sigset_t类型的变量s存在栈区使用上面的函数只会对变量s造成影响并不会影响进程的任何行为。还需通过sigprocmask()函数才能将变量s的数据设置进操作系统3.5 sigprocmask sigpending
3.5.1 sigprocmask
sigprocmask()函数可用于读取或更改进程的信号屏蔽字阻塞信号集
int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oldset);
若oset是非空指针则读取进程当前的信号屏蔽字通过oset参数传出若set是非空指针则更改进程的信号屏蔽字参数how指示如何更改若oset和set都是非空指针则先将原来的信号屏蔽字备份到oset里然后根据set和how参数更改信号屏蔽字
how选项 返回值sigprocmask函数调用成功返回0出错返回-1
3.5.2 sigpending
sigpending()函数用于读取进程的未决信号集
int sigpending(sigset_t *set);
sigpending()函数读取当前进程的未决信号集通过set参数传出。该函数调用成功返回0出错返回-1 3.6 实验测试
步骤
先用上述的函数将2号信号进行屏蔽阻塞。使用kill命令或组合按键向进程发送2号信号。此时2号信号会一直被阻塞并一直处于pending未决状态。使用sigpending函数获取当前进程的pending信号集进行验证
#include iostream
#include unistd.h
#include signal.h
using namespace std;void PrintPending(sigset_t *pending)
{for (int i 1; i 31; i) {if (sigismember(pending, i)) cout 1 ;else cout 0 ;}cout endl;
}
int main()
{sigset_t set, oset;sigset_t pending;//清空信号集sigemptyset(set);sigemptyset(oset);sigemptyset(pending);sigaddset(set, 2);//添加2号信号sigprocmask(SIG_SETMASK, set, oset);//将数据设置进内核阻塞2号信号while (1) {sigpending(pending); //获取pendingPrintPending(pending); //打印pending位图sleep(1);}return 0;
}
程序刚刚运行时因为没有收到任何信号所以此时该进程的pending表一直是全0。当使用kill命令向进程发送2号信号后由于2号信号是阻塞的所以2号信号一直处于未决状态所以pending表中的第二个数字一直是1 为了看到2号信号递达后pending表的变化可以设置一段时间后解除2号信号的阻塞状态但解除2号信号的阻塞后2号信号就会立即被递达。2号信号的默认处理动作是终止进程所以为了看到2号信号递达后的pending表可以将2号信号进行捕捉让2号信号递达时执行自定义动作
#include iostream
#include unistd.h
#include signal.h
using namespace std;void handler(int signum) {cout handler signo: signum endl;
}
void PrintPending(sigset_t *pending)
{for (int i 1; i 31; i) {if (sigismember(pending, i)) cout 1 ;else cout 0 ;}cout endl;
}
int main()
{signal(2, handler);sigset_t set, oset;sigset_t pending;//清空信号集sigemptyset(set);sigemptyset(oset);sigemptyset(pending);sigaddset(set, 2);//添加2号信号sigprocmask(SIG_SETMASK, set, oset);//将数据设置进内核阻塞2号信号int count 0;while (1) {sigpending(pending); //获取pendingPrintPending(pending); //打印pending位图sleep(1);count;if(count 20) { //恢复曾经的信号屏蔽字sigprocmask(SIG_SETMASK, oset, NULL);cout 恢复信号屏蔽字 endl;}}return 0;
}
进程收到2号信号后该信号在一段时间内处于未决状态当解除2号信号的屏蔽后2号信号就会立即递达执行我们所给的自定义动作而此时的pending表也变回了全0 四、捕捉信号
4.1 内核空间与用户空间
每个进程都有自己的进程地址空间该进程地址空间由内核空间和用户空间组成
用户所写的代码和数据位于用户空间通过用户级页表与物理内存之间建立映射关系内核空间存储的实际上是操作系统代码和数据通过内核级页表与物理内存之间建立映射关系
内核级页表是一个全局的页表它用来维护操作系统的代码与进程之间的关系。在每个进程的进程地址空间中用户空间是属于当前进程的每个进程看到的代码和数据是完全不同的但内核空间所存放的都是操作系统的代码和数据所有进程看到的都是一样的内容 虽然每个进程都能够看到操作系统但并不意味着每个进程都能够随时对其进行访问.当访问用户空间时必须处于用户态当访问内核空间时必须处于内核态 4.2 内核态与用户态
内核态通常用来执行操作系统的代码是一种权限非常高的状态用户态是一种用来执行普通用户代码的状态是一种受监管的普通状态
进程收到信号之后并不是立即处理信号而是在合适的时候进行处理。合适的时候就是指从内核态切换回用户态的时候
从用户态切换为内核态
需要进行系统调用时当前进程的时间片到了导致进程切换产生异常、中断、陷阱等
从内核态切换为用户态
系统调用返回时进程切换完毕异常、中断、陷阱等处理完毕
由用户态切换为内核态被称之为陷入内核。每当需要陷入内核时本质上是因为需要执行操作系统的代码。比如系统调用函数是由操作系统实现的要进行系统调用就必须先由用户态切换为内核态 4.3 内核实现信号捕捉
当我们在执行主控制流程的时候可能因为某些情况而陷入内核当内核处理完毕准备返回用户态时就需要进行信号pending的检查。此时仍处于内核态有权力查看当前进程的pending位图
在查看pending位图时若发现未决信号且该信号没有被阻塞那么此时就需要该信号进行处理。若待处理信号的处理动作是默认或者忽略则执行该信号的处理动作后清除对应的pending标志位若没有新的信号要递达就直接返回用户态从主控制流程中上次被中断的地方继续向下执行即可
但若待处理信号是自定义捕捉的用户提供处理方法那么处理该信号时就需要先返回用户态执行对应的自定义处理动作执行完后再通过特殊的系统调用sigreturn再次陷入内核并清除对应的pending标志位。若没有新的信号要递达就直接返回用户态继续执行主控制流程的代码 注意sighandler和main函数使用不同的堆栈空间它们之间不存在调用和被调用的关系是两个独立的控制流程
简化上图: 该图形与直线有几个交点就代表在这期间有几次状态切换而箭头的方向就代表着此次状态切换的方向图形中间的圆点就代表着检查pending表。
当识别到信号的处理动作是自定义时能直接在内核态执行用户空间的代码吗
看似可以因为内核态是一种权限非常高的状态但是绝对不能这样设计。
若允许在内核态直接执行用户空间的代码那么恶意用户就可以在代码中设计一些非法操作比如清空数据库等虽然在用户态时没有足够的权限清空数据库但是在内核态时是有足够权限清空数据库的。即不能让操作系统直接去执行用户的代码因为操作系统无法保证用户的代码是合法代码即操作系统不信任用户 4.4 sigcation
捕捉信号除了使用signal()函数外还可以使用sigaction()函数
int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact);
sigaction()函数可以读取和修改与指定信号相关联的处理动作该函数调用成功返回0出错返回-1
signum代表指定信号的编号若act指针非空则根据act修改该信号的处理动作若oldact指针非空则通过oldact传出该信号原来的处理动作
struct sigaction {void(*sa_handler)(int);void(*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);sigset_t sa_mask;int sa_flags;void(*sa_restorer)(void);
};
sa_handler
将sa_handler赋值为SIG_IGN传给sigaction函数表示忽略信号将sa_handler赋值为SIG_DFL传给sigaction函数表示执行系统默认动作将sa_handler赋值为一个函数指针表示用自定义函数捕捉信号或者说向内核注册了一个信号处理函数
注意 所注册的信号处理函数的返回值为void参数为int。通过参数可以得知当前信号的编号这样就可以用同一个函数处理多种信号。这是一个回调函数但不是被main函数调用而是被操作系统所调用
sa_sigaction
sa_sigaction是实时信号的处理函数
sa_mask
当某个信号的处理函数被调用内核自动将当前信号加入进程的信号屏蔽字当信号处理函数返回时自动恢复原来的信号屏蔽字这样就保证了在处理某个信号时若这种信号再次产生那么它会被阻塞到当前处理结束为止。
若在调用信号处理函数时除了当前信号被自动屏蔽之外还希望屏蔽另外一些信号则用sa_mask字段说明这些需要额外屏蔽的信号当信号处理函数返回时会自动恢复成原来的信号屏蔽字。
sa_flags
sa_flags字段包含一些选项这里直接将sa_flags设置为0即可
sa_restorer
暂时不使用该参数 五、SIGCHLD信号
为了避免出现僵尸进程父进程需要使用wait或waitpid函数等待子进程结束父进程可以阻塞等待子进程结束也可以非阻塞地轮询是否有子进程结束等待清理。采用第一种方式父进程阻塞时就不能处理自己的工作了采用第二种方式父进程在处理自己的工作的同时还要记得时不时地轮询一下且程序实现复杂。
其实子进程在终止时操作系统会给父进程发生SIGCHLD信号该信号的默认处理动作是忽略父进程可以自定义SIGCHLD信号的处理动作这样父进程就只需专心处理自己的工作不必关心子进程了子进程终止时会通知父进程父进程在信号处理函数中调用wait或waitpid函数清理子进程即可。
#include iostream
#include cstdlib
#include unistd.h
#include signal.h
#include sys/wait.h
using namespace std;void handler(int signo)
{cout get a signal: signo endl;int ret 0;while ((ret waitpid(-1, NULL, WNOHANG)) 0) {cout wait child ret success endl;}exit(0);
}
int main()
{signal(SIGCHLD, handler);if (fork() 0) {//childcout child is running, PID: getpid() endl;exit(1);}//fatherwhile (1);return 0;
}SIGCHLD属于普通信号记录该信号的pending位只有一个在同一时刻可能有多个子进程同时退出那么使用waitpid()函数清理子进程时需要使用while不断进行清理使用waitpid()函数时需要设置WNOHANG选项即非阻塞式等待。否则当所有子进程都已经清理完毕时由于while循环会再次调用waitpid函数此时就会阻塞住要想不产生僵尸进程还有另外一种办法父进程调用signal或sigaction函数将SIGCHLD信号的处理动作设置为SIG_IGN这样子进程在终止时会自动清理掉不会产生僵尸进程也不会通知父进程。系统默认的忽略动作和用户用signal或sigaction函数自定义的忽略通常是没有区别的但这是一个特列。此方法对于Linux可用但不保证在其他UNIX系统上都可用
#include iostream
#include cstdlib
#include unistd.h
#include signal.h
using namespace std;int main()
{signal(SIGCHLD, SIG_IGN);if (fork() 0) { //childcout child is running, PID: getpid() endl;sleep(3);exit(1);}//fatherwhile (1);return 0;
}六、可重入函数
若主函数中调用insert()函数向链表中插入结点node1且某信号处理函数中也调用了insert函数向链表中插入结点node2貌似并没有什么问题
1、首先main函数中调用了insert函数想将结点node1插入链表但插入操作分为两步刚做完第一步的时候因为硬件中断使进程切换到内核再次回到用户态之前检查到有信号待处理于是切换到sighandler函数 2、而sighandler函数中也调用了insert函数将结点node2插入到了链表中。当结点node2插入的两步操作都做完之后从sighandler返回内核态 3、再次回到用户态就从main函数调用的insert函数中继续往下执行即继续进行结点node1的插入操作 最终结果是main函数和sighandler函数先后向链表中插入了两个结点但最后只有node1结点真正插入到了链表中而node2结点就找不到了造成了内存泄漏
如上例insert函数被不同的控制流调用main函数和sighandler函数使用不同的堆栈空间它们之间不存在调用与被调用的关系是两个独立的控制流程有可能在第一次调用还没返回时就再次进入该函数这种现象被称之为重入
insert函数访问一个全局链表有可能因为重入而造成错乱这样的函数被称之为不可重入函数反之若一个函数只访问自己的局部变量或参数则称之为可重入函数
一个函数符合以下条件之一就一定是不可重入的
调用了malloc或free因为malloc也是用全局链表来管理堆的调用了标准I/O库函数因为标准I/O库的很多实现都以不可重入的方式使用全局数据结构
