专业网站制作团队,网站备案通管局,app开发大概费用多少钱,网站备案用户注销备案申请表目录
信号入门
1. 生活角度的信号
2. 技术应用角度的信号
3. 注意
4. 信号概念
5. 用kill -l命令可以察看系统定义的信号列表
6. 信号处理常见方式概览
产生信号
1. 通过终端按键产生信号
Core Dump
2. 调用系统函数向进程发信号
3. 由软件条件产生信号
4. 硬件异… 目录
信号入门
1. 生活角度的信号
2. 技术应用角度的信号
3. 注意
4. 信号概念
5. 用kill -l命令可以察看系统定义的信号列表
6. 信号处理常见方式概览
产生信号
1. 通过终端按键产生信号
Core Dump
2. 调用系统函数向进程发信号
3. 由软件条件产生信号
4. 硬件异常产生信号
信号捕捉初识
模拟一下野指针异常
总结思考一下
阻塞信号
1. 信号其他相关常见概念
2. 在内核中的表示
3. sigset_t
4. 信号集操作函数
sigprocmask
sigpending
捕捉信号
记忆方法
1. 内核如何实现信号的捕捉
2. sigaction
可重入函数
volatile
自己总结一下
思路1 2 3
1.信号的概念
文件
2信号的产生
实时信号
前台进程
后台进程加个ctrl c,杀不死 区分
信号的处理方式
signal
测试ctrl c不再是终止了被我们自己重定义并捕获了
想让退出就加一个exit
键盘数据是如何输入给内核的ctrlc又是如何变成信号的—谈谈硬件了键盘是基于硬件中断工作的
显示器和键盘是不同的文件
信号的产生和我们自己的代码的运行时异步(各自干各自的)的
ctrl \就是3号信号键盘组合键
不是所有的信号都是可以被signal捕捉的比如1991-31中只有19和99是杀死19是停止
kill命令
kill系统命令2号手册(模拟实现一个kill)
raise
abort
信号产生的方式但是无论信号如何产生最终一定是谁发送给进程的OS
为什么OS是进程的管理者
信号保存
异常进程出现异常不一定退出自定义捕捉后就不退出了
测试/0是不是8号信号
异常语言上的问题触发了硬件上的问题被OS检测到了只会由硬件产生吗 alarm闹钟14信号
信号的保存和发送 普通信号1-31用位图可能会丢失位图
34-64是实时信号立即处理 不能丢失双链表队列 阻塞信号
信号保存
忽略二号信号
sigset_t(方便对block和pending表做操作
sigprocmask对block进行操作-1失败0成功 sigpending-1失败0成功
屏蔽一个信号
对信号集进行了清空
用sigprocmask
已经屏蔽了但还没有收到二号信号
我们不能对位图进行操作
解除2号信号屏蔽 信号捕捉 本节重点
1. 掌握Linux信号的基本概念
2. 掌握信号产生的一般方式
3. 理解信号递达和阻塞的概念原理。
4. 掌握信号捕捉的一般方式。
5. 重新了解可重入函数的概念。
6. 了解竞态条件的情景和处理方式 7. 了解SIGCHLD信号 重新编写信号处理函数的一般处理机制
信号入门
1. 生活角度的信号 你在网上买了很多件商品再等待不同商品快递的到来。但即便快递没有到来你也知道快递来临时 你该怎么处理快递。也就是你能“识别快递”当快递员到了你楼下你也收到快递到来的通知但是你正在打游戏需5min之后才能去取快递。那 么在在这5min之内你并没有下去去取快递但是你是知道有快递到来了。也就是取快递的行为并不 是一定要立即执行可以理解成“在合适的时候去取”。在收到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你并没有拿到快递但是你知 道有一个快递已经来了。本质上是你“记住了有一个快递要去取”当你时间合适顺利拿到快递之后就要开始处理快递了。而处理快递一般方式有三种1. 执行默认动 作幸福的打开快递使用商品2. 执行自定义动作快递是零食你要送给你你的女朋友3. 忽略快 递快递拿上来之后扔掉床头继续开一把游戏快递到来的整个过程对你来讲是异步的你不能准确断定快递员什么时候给你打电话 2. 技术应用角度的信号 1. 用户输入命令,在Shell下启动一个前台进程。 . 用户按下Ctrl-C ,这个键盘输入产生一个硬件中断被OS获取解释成信号发送给目标前台进程. 前台进程因为收到信号进而引起进程退出 [hblocalhost code_test]$ cat sig.c
#include stdio.hint main()
{while(1){printf(I am a process, I am waiting signal!\n);sleep(1);}
}[hblocalhost code_test]$ ./sig
I am a process, I am waiting signal!
I am a process, I am waiting signal!
I am a process, I am waiting signal!
^C
[hblocalhost code_test]$ 请将生活例子和 Ctrl-C 信号处理过程相结合解释一下信号处理过程进程就是你操作系统就是快递员信号就是快递 3. 注意 1. Ctrl-C 产生的信号只能发给前台进程。一个命令后面加个可以放到后台运行,这样Shell不必等待进程 结束就可以接受新的命令,启动新的进程。 2. 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像 Ctrl-C 这种控制键产生 的信号。 3. 前台进程在运行过程中用户随时可能按下 Ctrl-C 而产生一个信号,也就是说该进程的用户空间代码执行 到任何地方都有可能收到 SIGINT 信号而终止,所以信号相对于进程的控制流程来说是异步 (Asynchronous)的。 4. 信号概念 信号是进程之间事件异步通知的一种方式属于软中断。 5. 用kill -l命令可以察看系统定义的信号列表 每个信号都有一个编号和一个宏定义名称,这些宏定义可以在signal.h中找到,例如其中有定 义 #define SIGINT 2编号34以上的是实时信号,本章只讨论编号34以下的信号,不讨论实时信号。这些信号各自在什么条件下 产生,默认的处理动作是什么,在signal(7)中都有详细说明: man 7 signal 6. 信号处理常见方式概览
(sigaction函数稍后详细介绍),可选的处理动作有以下三种: 1. 忽略此信号。 2. 执行该信号的默认处理动作。 3. 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。 产生信号
1. 通过终端按键产生信号 SIGINT的默认处理动作是终止进程,SIGQUIT的默认处理动作是终止进程并且Core Dump,现在我们来验证一 下。 Core Dump 首先解释什么是Core Dump。当一个进程要异常终止时,可以选择把进程的用户空间内存数据全部 保存到磁 盘上,文件名通常是core,这叫做Core Dump。进程异常终止通常是因为有Bug,比如非法内存访问导致段错误, 事后可以用调试器检查core文件以查清错误原因,这叫做Post-mortem Debug事后调试。一个进程允许 产生多大的core文件取决于进程的Resource Limit(这个信息保存 在PCB中)。默认是不允许产生core文件的, 因为core文件中可能包含用户密码等敏感信息,不安全。在开发调试阶段可以用ulimit命令改变这个限制,允许 产生core文件。 首先用ulimit命令改变Shell进程的Resource Limit,允许core文件最大为1024K: $ ulimit -c 1024 然后写一个死循环程序: 前台运行这个程序,然后在终端键入Ctrl-C 貌似不行或Ctrl-\介个可以: ulimit命令改变了Shell进程的Resource Limit,test进程的PCB由Shell进程复制而来,所以也具 有和Shell进程相 同的Resource Limit值,这样就可以产生Core Dump了。 使用core文件 2. 调用系统函数向进程发信号
首先在后台执行死循环程序,然后用kill命令给它发SIGSEGV信号。 4568是test进程的id。之所以要再次回车才显示 Segmentation fault ,是因为在4568进程终止掉 之前 已经回到了Shell提示符等待用户输入下一条命令,Shell不希望Segmentation fault信息和用 户的输入交 错在一起,所以等用户输入命令之后才显示。指定发送某种信号的kill命令可以有多种写法,上面的命令还可以写成 kill -SIGSEGV 4568 或 kill -11 4568 , 11是信号SIGSEGV的编号。以往遇 到的段错误都是由非法内存访问产生的,而这个程序本身没错,给它发SIGSEGV也能产生段错误。 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(自己给自己发信号)。
#include signal.h
int kill(pid_t pid, int signo);
int raise(int signo);这两个函数都是成功返回0,错误返回-1。abort函数使当前进程接收到信号而异常终止。
#include stdlib.h
void abort(void);就像exit函数一样,abort函数总是会成功的,所以没有返回值。
3. 由软件条件产生信号
SIGPIPE是一种由软件条件产生的信号,在“管道”中已经介绍过了。本节主要介绍alarm函数 和SIGALRM信号。
#include unistd.h
unsigned int alarm(unsigned int seconds);调用alarm函数可以设定一个闹钟,也就是告诉内核在seconds秒之后给当前进程发SIGALRM信号, 该信号的默认处理动
作是终止当前进程。
这个函数的返回值是0或者是以前设定的闹钟时间还余下的秒数。打个比方,某人要小睡一觉,设定闹钟为30分钟之后 响,20分钟后被人吵醒了,还想多睡一会儿,于是重新设定闹钟为15分钟之后响,“以前设定的闹钟时间还余下的时间”就 是10分钟。如果seconds值为0,表示取消以前设定的闹钟,函数的返回值仍然是以前设定的闹钟时间还余下的秒数
例 alarm 这个程序的作用是1秒钟之内不停地数数,1秒钟到了就被SIGALRM信号终止。
4. 硬件异常产生信号
硬件异常被硬件以某种方式被硬件检测到并通知内核,然后内核向当前进程发送适当的信号。例如当前进程执行了除 以0的指令,CPU的运算单元会产生异常,内核将这个异常解释 为SIGFPE信号发送给进程。再比如当前进程访问了非 法内存地址,,MMU会产生异常,内核将这个异常解释为SIGSEGV信号发送给进程。 信号捕捉初识
#include stdio.h
#include signal.hvoid handler(int sig)
{printf(catch a sig : %d\n, sig);
}int main()
{signal(2, handler); //前文提到过信号是可以被自定义捕捉的siganl函数就是来进行信号捕捉的提前了
解一下while(1);return 0;
}[hblocalhost code_test]$ ./sig
^Ccatch a sig : 2
^Ccatch a sig : 2
^Ccatch a sig : 2
^Ccatch a sig : 2
^\Quit (core dumped)
[hblocalhost code_test]$ 模拟一下野指针异常 #include stdio.h
#include signal.hvoid handler(int sig)
{printf(catch a sig : %d\n, sig);
}int main()
{signal(2, handler); //前文提到过信号是可以被自定义捕捉的siganl函数就是来进行信号捕捉的提前了
解一下while(1);return 0;
}[hblocalhost code_test]$ ./sig
^Ccatch a sig : 2
^Ccatch a sig : 2
^Ccatch a sig : 2
^Ccatch a sig : 2
^\Quit (core dumped)
[hblocalhost code_test]$
//默认行为[hblocalhost code_test]$ cat sig.c
#include stdio.h
#include signal.hvoid handler(int sig)
{printf(catch a sig : %d\n, sig);
}int main()
{//signal(SIGSEGV, handler);sleep(1);int *p NULL;*p 100;while(1);return 0;
}
[hblocalhost code_test]$ ./sig
Segmentation fault (core dumped)
[hblocalhost code_test]$ //捕捉行为#include stdio.h
#include signal.hvoid handler(int sig)
{printf(catch a sig : %d\n, sig);
}int main()
{signal(2, handler); //前文提到过信号是可以被自定义捕捉的siganl函数就是来进行信号捕捉的提前了
解一下while(1);return 0;
}[hblocalhost code_test]$ ./sig
^Ccatch a sig : 2
^Ccatch a sig : 2
^Ccatch a sig : 2
^Ccatch a sig : 2
^\Quit (core dumped)
[hblocalhost code_test]$
//默认行为[hblocalhost code_test]$ cat sig.c
#include stdio.h
#include signal.hvoid handler(int sig)
{printf(catch a sig : %d\n, sig);
}int main()
{//signal(SIGSEGV, handler);sleep(1);int *p NULL;*p 100;while(1);return 0;
}
[hblocalhost code_test]$ ./sig
Segmentation fault (core dumped)
[hblocalhost code_test]$ //捕捉行为
由此可以确认我们在C/C当中除零内存越界等异常在系统层面上是被当成信号处理的。
总结思考一下
上面所说的所有信号产生最终都要有OS来进行执行为什么OS是进程的管理者信号的处理是否是立即处理的在合适的时候信号如果不是被立即处理那么信号是否需要暂时被进程记录下来记录在哪里最合适呢一个进程在没有收到信号的时候能否能知道自己应该对合法信号作何处理呢如何理解OS向进程发送信号能否描述一下完整的发送处理过程
阻塞信号
1. 信号其他相关常见概念 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.注意,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可选的一种处理动作。 2. 在内核中的表示
信号在内核中的表示示意图 每个信号都有两个标志位分别表示阻塞(block)和未决(pending),还有一个函数指针表示处理动作。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。在上图的例子 中,SIGHUP信号未阻塞也未产生过,当它递达时执行默认处理动作。SIGINT信号产生过,但正在被阻塞,所以暂时不能递达。虽然它的处理动作是忽略,但在没有解除阻塞之前 不能忽略这个信号,因为进程仍有机会改变处理动作之后再解除阻塞。SIGQUIT信号未产生过,一旦产生SIGQUIT信号将被阻塞,它的处理动作是用户自定义函数sighandler。如果在进程解除对某信号的阻塞之前这种信号产生过多次,将如何处理?POSIX.1允许系统递送该信号一次 或多次。Linux是这样实现的:常规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。本章不讨论实时信号。 3. sigset_t 从上图来看,每个信号只有一个bit的未决标志,非0即1,不记录该信号产生了多少次,阻塞标志也是这样表示的。 因此,未决和阻塞标志可以用相同的数据类型sigset_t来存储,sigset_t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,而在未决信号集中“有 效”和“无效”的含义是该信号是否处于未决状态。下一节将详细介绍信号集的各种操作。 阻塞信号集也叫做当 前进程的信号屏蔽字(Signal Mask),这里的“屏蔽”应该理解为阻塞而不是忽略。 4. 信号集操作函数 sigset_t类型对于每种信号用一个bit表示“有效”或“无效”状态,至于这个类型内部如何存储这些bit则依赖于系统 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.h
int sigemptyset(sigset_t *set);
int sigfillset(sigset_t *set);
int sigaddset (sigset_t *set, int signo);
int sigdelset(sigset_t *set, int signo);
int sigismember(const sigset_t *set, int signo);
sigset_t 是 POSIX 标准中的一个数据类型用于存储信号集signal sets。以下是对 sigset_t 相关操作函数的用法和解释 sigemptyset() 用法int sigemptyset(sigset_t *set);解释该函数将指定的信号集初始化为空。也就是说除了SIGKILL和SIGSTOP信号之外所有信号都被清除在大多数系统上SIGKILL和SIGSTOP信号无法被阻塞或解除阻塞因此它们默认被包含在空集中。 sigfillset() 用法int sigfillset(sigset_t *set);解释该函数将指定的信号集填充为所有可能的信号。在大多数系统中这包括了所有信号但是某些信号如SIGKILL和SIGSTOP可能无法被阻塞或解除阻塞因此它们不会被包含在填充集中。 sigaddset() 用法int sigaddset(int sig, sigset_t *set);解释该函数将指定的信号 sig 添加到信号集 set 中。如果该信号已经存在于信号集中函数调用不会改变信号集的状态。 sigdelset() 用法int sigdelset(int sig, sigset_t *set);解释该函数从信号集 set 中删除指定的信号 sig。如果该信号不在信号集中函数调用不会改变信号集的状态。 sigismember() 用法int sigismember(const sigset_t *set, int sig);解释该函数检查指定的信号 sig 是否存在于信号集 set 中。如果存在函数返回非零值如果不存在返回零。
下面是这些函数的一些使用例子
#include signal.h
#include stdio.hint main() {sigset_t set;// 初始化信号集为空sigemptyset(set);printf(Initial set is empty: %d\n, sigismember(set, SIGINT)); // 应该输出0// 添加SIGINT到信号集sigaddset(set, SIGINT);printf(After sigaddset: %d\n, sigismember(set, SIGINT)); // 应该输出1// 删除SIGINT从信号集sigdelset(set, SIGINT);printf(After sigdelset: %d\n, sigismember(set, SIGINT)); // 应该输出0return 0;
}在实际的程序中这些函数通常用于信号处理比如在多线程程序中可以通过设置信号集来控制哪些信号将被阻塞。例如你可以阻塞一个信号直到某个操作完成然后解除阻塞从而避免信号中断这个操作。 函数sigemptyset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。函数sigfillset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。注意,在使用sigset_ t类型的变量之前,一定要调 用sigemptyset或sigfillset做初始化,使信号集处于确定的 状态。初始化sigset_t变量之后就可以在调用sigaddset和sigdelset在该信号集中添加或删除某种有效信号。 这四个函数都是成功返回0,出错返回-1。sigismember是一个布尔函数,用于判断一个信号集的有效信号中是否包含 某种 信号,若包含则返回1,不包含则返回0,出错返回-1。
sigprocmask
调用函数sigprocmask可以读取或更改进程的信号屏蔽字(阻塞信号集)。
#include signal.h
int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oset); 返回值:若成功则为0,若出错则为-1 如果oset是非空指针,则读取进程的当前信号屏蔽字通过oset参数传出。如果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。如果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。假设当前的信号屏蔽字为mask,下表说明了how参数的可选值。 ISIG_BLOCKset包含了我们希望添加到当前信号屏蔽字的信号相当maskmask|setISIG_UNBLOCKset包含了我们希望从当前信号屏蔽字中解除阻塞的信号相当maskmask~setSIG_SETMASK设置当前信号屏蔽字为set所指向的值相当于maskset 如果调用sigprocmask解除了对当前若干个未决信号的阻塞,则在sigprocmask返回前,至少将其中一个信号递 达。 sigpending #include signal.h
int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oset); 返回值:若成功则为0,若出错则为-1
#include signal.h
sigpending读取当前进程的未决信号集,通过set参数传出。调用成功则返回0,出错则返回-1。 下面用刚学的几个函数做个实验。程
序如下: 程序运行时,每秒钟把各信号的未决状态打印一遍,由于我们阻塞了SIGINT信号,按Ctrl-C将会 使SIGINT信号处于未决 状态,按Ctrl-\仍然可以终止程序,因为SIGQUIT信号没有阻塞。
捕捉信号 记忆方法 1. 内核如何实现信号的捕捉 如果信号的处理动作是用户自定义函数,在信号递达时就调用这个函数,这称为捕捉信号。由于信号处理函数的代码 是在用户空间的,处理过程比较复杂,举例如下: 用户程序注册了SIGQUIT信号的处理函数sighandler。 当前正在执行 main函数,这时发生中断或异常切换到内核态。 在中断处理完毕后要返回用户态的main函数之前检查到有信号 SIGQUIT递达。 内核决定返回用户态后不是恢复main函数的上下文继续执行,而是执行sighandler函 数,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。 sighandler函数返 回后自动执行特殊的系统调用sigreturn再次进入内核态。 如果没有新的信号要递达,这次再返回用户态就是恢复 main函数的上下文继续执行了。 2. sigaction
#include signal.h
int sigaction(int signo, const struct sigaction *act, struct sigaction *oact); sigaction函数可以读取和修改与指定信号相关联的处理动作。调用成功则返回0,出错则返回- 1。signo是指定信号的编号。若act指针非空,则根据act修改该信号的处理动作。若oact指针非 空,则通过oact传 出该信号原来的处理动作。act和oact指向sigaction结构体:将sa_handler赋值为常数SIG_IGN传给sigaction表示忽略信号,赋值为常数SIG_DFL表示执行系统默认动 作,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,该函数返回 值为void,可以带一个int参数,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。显然,这也是一个回调函数,不是被main函数调用,而是被系统所调用。 当某个信号的处理函数被调用时,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,如果这种信号再次产生,那么 它会被阻塞到当前处理结束为止。 如果 在调用信号处理函数时,除了当前信号被自动屏蔽之外,还希望自动屏蔽另外一些信号,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自动恢复原来的信号屏蔽字。 sa_flags字段包含一些选项,本章的代码都 把sa_flags设为0,sa_sigaction是实时信号的处理函数,本章不详细解释这两个字段,有兴趣的同学可以在了解一下。
可重入函数 main函数调用insert函数向一个链表head中插入节点node1,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,再次回用户态之前检查到有信号待处理,于是切换 到sighandler函 数,sighandler也调用insert函数向同一个链表head中插入节点node2,插入操作的 两步都做完之后从sighandler返回内核态,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,先前做第一步 之后被打断,现在继续做完第二步。结果是,main函数和sighandler先后 向链表中插入两个节点,而最后只 有一个节点真正插入链表中了。像上例这样,insert函数被不同的控制流程调用,有可能在第一次调用还没返回时就再次进入该函数,这称 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,像这样的函数称为 不可重入函数,反之,如果一个函数只访问自己的局部变量或参数,则称为可重入(Reentrant) 函数。想一下,为什么两个不同的 控制流程调用同一个函数,访问它的同一个局部变量或参数就不会造成错乱? 如果一个函数符合以下条件之一则是不可重入的: 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。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。 volatile 该关键字在C当中我们已经有所涉猎今天我们站在信号的角度重新理解一下 [hblocalhost code_test]$ cat sig.c
#include stdio.h
#include signal.hint flag 0;void handler(int sig)
{printf(chage flag 0 to 1\n);flag 1;
}int main()
{signal(2, handler);while(!flag);printf(process quit normal\n);return 0;
}[hblocalhost code_test]$ cat Makefile
sig:sig.cgcc -o sig sig.c #-O2
.PHONY:clean
clean:rm -f sig[hblocalhost code_test]$ ./sig
^Cchage flag 0 to 1
process quit normal
标准情况下键入 CTRL-C ,2号信号被捕捉执行自定义动作修改 flag1 while 条件不满足,退出循环进程退出 [hblocalhost code_test]$ cat sig.c
#include stdio.h
#include signal.hint flag 0;void handler(int sig)
{printf(chage flag 0 to 1\n);flag 1;
}int main()
{signal(2, handler);while(!flag);printf(process quit normal\n);return 0;
}[hblocalhost code_test]$ cat Makefile
sig:sig.cgcc -o sig sig.c -O2
.PHONY:clean
clean:rm -f sig[hblocalhost code_test]$ ./sig
^Cchage flag 0 to 1
^Cchage flag 0 to 1
^Cchage flag 0 to 1优化情况下键入 CTRL-C ,2号信号被捕捉执行自定义动作修改 flag1 但是 while 条件依旧满足,进 程继续运行但是很明显flag肯定已经被修改了但是为何循环依旧执行很明显 while 循环检查的flag 并不是内存中最新的flag这就存在了数据二异性的问题。 while 检测的flag其实已经因为优化被放在了CPU寄存器当中。如何解决呢很明显需要 volatile [hblocalhost code_test]$ cat sig.c
#include stdio.h
#include signal.hvolatile int flag 0;void handler(int sig)
{printf(chage flag 0 to 1\n);flag 1;
}int main()
{signal(2, handler);while(!flag);printf(process quit normal\n);return 0;
}[hblocalhost code_test]$ cat Makefile
sig:sig.cgcc -o sig sig.c -O2
.PHONY:clean
clean:rm -f sig[hblocalhost code_test]$ ./sig
^Cchage flag 0 to 1
process quit normalvolatile 作用保持内存的可见性告知编译器被该关键字修饰的变量不允许被优化对该变量 的任何操作都必须在真实的内存中进行操作 SIGCHLD信号 进程一章讲过用wait和waitpid函数清理僵尸进程,父进程可以阻塞等待子进程结束,也可以非阻 塞地查询是否有子进 程结束等待清理(也就是轮询的方式)。采用第一种方式,父进程阻塞了就不 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,程序实现复杂。 其实,子进程在终止时会给父进程发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 的处理函数,这样父进程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清理子进程即可。 请编写一个程序完成以下功能:父进程fork出子进程,子进程调用exit(2)终止,父进程自定 义SIGCHLD信号的处理函数,在其中调用wait获得子进程的退出状态并打印。 事实上,由于UNIX 的历史原因,要想不产生僵尸进程还有另外一种办法:父进程调 用sigaction将SIGCHLD的处理动作 置为SIG_IGN,这样fork出来的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sigaction函数自定义的忽略 通常是没有区别的,但这是一个特例。此方法对于Linux可用,但不保证 在其它UNIX系统上都可 用。请编写程序验证这样做不会产生僵尸进程。 自己总结一下
思路1 2 3 1.信号的概念
1.信号的概念搞定---输出 一堆的结论支撑我们对信号的理解 信号弹下课上课铃声求偶红绿灯快递发短信取件码旗语狼烟发令枪军训哨子cctalk提示上课闹钟外卖的电话。冲锋号... a.你怎么认识这些信号的??有人教我-我记住了 b.即便是我们现在没有信号产生我也知道信号产生之后我该干什么? c.信号产生了我们可能并不立即处理这个信号在合适的时候因为我们可能正在做更重要的事情·…所以信号产生后-时间窗口···信号处理时··在这个时间窗口内你必须记住信号到来! 进程啦
1.进程必须识别能够处理信号———信号没有产生也要具备处理信号的能力———信号的处理能力属于进程内置功能的一部分
2.进程即便是没有收到信号也能知道哪些信号该怎么处理
3.当进程真的收到了一个具体的信号的时候进程可能并不会立即处理这个信号合适的时候
4.一个进程必须当信号产生到信号开始被处理就一定会有时间窗口进程具有临时保存哪些信号已经发生了的能力 文件 2信号的产生
实时信号
必须立刻尽快处理 前台进程
这样运行进程后再输入指令指令由shellbash执行会什么用也没有linux只允许有一个前台进程ctrl c就杀死了
ctrlc本质是被进程解释成为收到了信号2号信号
bash也是前台进程当./myprocess运行起来前台进程就变了所以没法输入了输入指令不会执行了就 后台进程加个ctrl c,杀不死
因为后台进程输入指令时是发送给前台进程bash的ctrl c也是如此但bash有特殊处理ctrl c不退出 区分 信号的处理方式
(sigaction函数稍后详细介绍),可选的处理动作有以下三种: 1. 忽略此信号。 2. 执行该信号的默认处理动作。 3. 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。 signal
signal - C Reference (cplusplus.com) 第一个参数signum是信号编号1-62
第二个 函数指针类型 这里signal不会立刻被调用后面收到了这个信号才会被调用 测试ctrl c不再是终止了被我们自己重定义并捕获了 想让退出就加一个exit 键盘数据是如何输入给内核的ctrlc又是如何变成信号的—谈谈硬件了键盘是基于硬件中断工作的 操作系统根本不需要自己检查外设是否有数据 显示器和键盘是不同的文件 信号的产生和我们自己的代码的运行时异步(各自干各自的)的 ctrl \就是3号信号键盘组合键 不是所有的信号都是可以被signal捕捉的比如1991-31中只有19和99是杀死19是停止 测试不能被捕捉的9不可以 19也不可以 kill命令 用法直接用 kill系统命令2号手册(模拟实现一个kill)
这里3的原因是只有3个参数写三个参数agrc为3不为3再用法错误argv[0]是你输入命令行中的第一个字符串
signum是信号编号是int型又因为argv[]传进来的方式一定是一个字符串所以要stoi一下将argv[1]转成一个整数模拟的是例如kill -9 pid所有argv[1]是个字符串的数字 #include iostream
#include unistd.h
#include signal.h
#include sys/types.h
#include signal.husing namespace std;void Usage(string proc)
{cout Usage:\n\t proc signum pid\n\n getpid() endl;// exit(1);
}int main(int argc, char* argv[])
{if(argc ! 3){Usage(argv[0]);exit(1);}//命令行输入的第2个就是几号信号 int signum stoi(argv[1]);pid_t pid stoi(argv[2]);int n kill(pid, signum);if(n -1){perror(kill);exit(2);}return 0;
}
测试自己模拟的不带-
第二个2是信号第三个是进程Pid raise
raise - C Reference (cplusplus.com) 5秒后给自己一个2号信号 abort
abort - C Reference (cplusplus.com) 代码 两秒后就退出了 测试是不是6号新号
将6号信号改一下执行cout里的内容并捕捉一下signo也就是信号 但自己还是aborted说明abrot函数很特殊但如果用kill -6 pid就不会直接退出会继续执行signal(....)改变的东西 信号产生的方式但是无论信号如何产生最终一定是谁发送给进程的OS
为什么OS是进程的管理者 信号保存
异常进程出现异常不一定退出自定义捕捉后就不退出了
测试/0是不是8号信号
会出现进程一直存在现象因为自定义捕捉了 这样就退出了 这种情况11号信号 异常语言上的问题触发了硬件上的问题被OS检测到了只会由硬件产生吗 alarm闹钟14信号
返回值是剩余的时间8点的闹钟7点醒就返回1 进程不可以停 检测是不是14闹钟只响了一次不是异常 5秒响一次handler函数只有闹钟响的时候才会被调用和上面signal捕捉几号信号一样 信号的保存和发送 只有操作系统可以修改它 信号的保存 普通信号1-31用位图可能会丢失位图
34-64是实时信号立即处理 不能丢失双链表队列 阻塞信号
1. 信号其他相关常见概念
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.
注意,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可选的一种处理动作。 信号保存 忽略二号信号
0/1 DFL是默认终止的 测试kill -2和ctrl c都失效了用的IGN测试,用DFL会停止 sigset_t(方便对block和pending表做操作 sigset_t类型对于每种信号用一个bit表示“有效”或“无效”状态,至于这个类型内部如何存储这些bit则依赖于系统 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.h
int sigemptyset(sigset_t *set);
int sigfillset(sigset_t *set);
int sigaddset (sigset_t *set, int signo);
int sigdelset(sigset_t *set, int signo);
int sigismember(const sigset_t *set, int signo); 函数sigemptyset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。函数sigfillset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。注意,在使用sigset_ t类型的变量之前,一定要调 用sigemptyset或sigfillset做初始化,使信号集处于确定的 状态。初始化sigset_t变量之后就可以在调用sigaddset和sigdelset在该信号集中添加或删除某种有效信号。 这四个函数都是成功返回0,出错返回-1。sigismember是一个布尔函数,用于判断一个信号集的有效信号中是否包含 某种 信号,若包含则返回1,不包含则返回0,出错返回-1。 sigprocmask对block进行操作-1失败0成功
是 POSIX 标准中的一个函数用于设置和获取进程的信号屏蔽字。信号屏蔽字是一个整数它定义了哪些信号应该被进程阻塞。在 C/C 中sigprocmask 函数的用法如下
调用函数sigprocmask可以读取或更改进程的信号屏蔽字(阻塞信号集)。
#include signal.h
int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oset); 返回值:若成功则为0,若出错则为-1 如果oset是非空指针,则读取进程的当前信号屏蔽字通过oset参数传出。如果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。如果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。假设当前的信号屏蔽字为mask,下表说明了how参数的可选值。 如果调用sigprocmask解除了对当前若干个未决信号的阻塞,则在sigprocmask返回前,至少将其中一个信号递 达。 sigpending-1失败0成功 #include signal.h
int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oset); 返回值:若成功则为0,若出错则为-1
#include signal.h
sigpending读取当前进程的未决信号集,通过set参数传出。调用成功则返回0,出错则返回-1。 下面用刚学的几个函数做个实验。程
序如下: 程序运行时,每秒钟把各信号的未决状态打印一遍,由于我们阻塞了SIGINT信号,按Ctrl-C将会 使SIGINT信号处于未决 状态,按Ctrl-\仍然可以终止程序,因为SIGQUIT信号没有阻塞。 屏蔽一个信号 定义一个sigset_t类型的变量
bset在哪里开辟的空间用户栈上的属于用户区 对信号集进行了清空 向特定的信号集中添加信号 已经把2号信号屏蔽了吗1/0,并没有设置进入到你的进程的task_struct 1.2调用系统调用将数据设置进内核
用sigprocmask
把传进来的这个set集合要覆盖式的设置进进程的block位图里 把老的也先定义上 已经屏蔽了但还没有收到二号信号 内核会自动在OS中把我们进程的pending位图填到pending中 我们不能对位图进行操作 测试忽略了2号信号,ctrl和kill -2 都无效了 -9没法忽略 ctrl c一下就变成1了为啥 因为这个
解除2号信号屏蔽 结果不会把1变成0会终止掉进程原来的2号信号本来就会终止这说明无论是屏蔽一个信号还是解除屏蔽对不起都不影响对这个信号怎么处理说明他们是独立的三张表。
所以捕捉一下信号把2号信号改成一直打印 这样就不会终止 把全部信号都屏蔽了919号不能被屏蔽
#include iostream
#include unistd.h
#include signal.h
#include sys/types.h
#include signal.husing namespace std;void myhandler(int signo)
{cout catch a signo : signo pid: getpid() endl;// exit(1);
}void PrintPending(sigset_t pending)
{for(int signo 1; signo 31; signo){if(sigismember(pending, signo)){cout 1;}else{cout 0;}}coutendl;
}int main()
{//0.对2号信号进行自定义捕捉signal(2, myhandler);//1. 先对2号信号进行屏蔽 ---数据预备sigset_t bset;//bset在哪里开辟的空间用户栈上的属于用户区sigset_t oset;sigemptyset(bset);sigemptyset(oset);//老的sigaddset(bset, 2);//已经把2号信号屏蔽了吗1/0并没有设置进入到你的进程的task_struct//1.2调用系统调用将数据设置进内核sigprocmask(SIG_SETMASK, bset, oset);//2.重复打印当前进程的pending 00000000000000000000000000000000sigset_t pending;int cnt 0;while(true){//2.1获取int n sigpending(pending);if(n 0) continue;//2.2打印PrintPending(pending);sleep(1);cnt;//2.3解除限制if(cnt 20){cout unblock 2 signo endl;sigprocmask(SIG_SETMASK, oset, nullptr);}}// signal(2, SIG_IGN);// //signal(2, SIG_DFL);// while(1)// {// cout hellod signal endl;// sleep(1);// }return 0;
} 信号捕捉 signal可以已经用过了 sigaction函数名和结构体名可以一样
第二个参数是输入型参数
第三个参数是输出型参数 不想保存oldact直接设置成Nullptr就好了 用sigaction 虽然很多但我们现在只用处理普通信号 用sigaction对2号信号进行自定义捕捉
先把数据清零 再把handler方法赋给act.sa_handler 测试 加了一个PrintPending测试一下pending位图什么时候从1-0执行信号捕捉方法之前先清0再调用 结果是当我们正在进行信号处理的时候倘若我们已经进入到了信号的捕捉代码里那么此时他是先把pending位图由0置1由1再清零然后再调用的hanlder方法 代码
#includeiostream
#includeunistd.h
#includecstring
#includesignal.h//sigaction的头文件using namespace std;void PrintPending()
{sigset_t set;sigpending(set);for(int signo 1; signo 31; signo){if(sigismember(set, signo)){cout1;}else cout0;}coutendl;
}void handler(int signo)
{PrintPending();cout catch a signal, signal number: signoendl;
}int main()
{struct sigaction act, oact;memset(act, 0, sizeof(act));memset(oact, 0, sizeof(oact));act.sa_handler handler;sigaction(2, act, oact);while(true){cout I am a process getpid() endl;sleep(1);}return 0;
}
fork信号 进程一章讲过用wait和waitpid函数清理僵尸进程,父进程可以阻塞等待子进程结束,也可以非阻 塞地查询是否有子进 程结束等待清理(也就是轮询的方式)。采用第一种方式,父进程阻塞了就不 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,程序实现复杂。 其实,子进程在终止时会给父进程发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 的处理函数,这样父进程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清理子进程即可。 请编写一个程序完成以下功能:父进程fork出子进程,子进程调用exit(2)终止,父进程自定 义SIGCHLD信号的处理函数,在其中调用wait获得子进程的退出状态并打印。 事实上,由于UNIX 的历史原因,要想不产生僵尸进程还有另外一种办法:父进程调 用sigaction将SIGCHLD的处理动作 置为SIG_IGN,这样fork出来的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sigaction函数自定义的忽略 通常是没有区别的,但这是一个特例。此方法对于Linux可用,但不保证 在其它UNIX系统上都可 用。请编写程序验证这样做不会产生僵尸进程。 子进程退出会有十七号信号
-1是代表任意一个子进程 问题
因为handler中信号还没处理完会屏蔽默认处理的信号。上面有将
解决办法带个循环
这样就可以退出全部 退一半的方法
用非阻塞的方式 直接忽略17信号就不用再等待了直接就退出了没有僵尸进程了
SIG_IGN默认忽略的意思
