Linux中的进程信号

进程信号

kill/raise/abort

硬件异常产生信号

由软件条件产生信号

信号在内核中的表示示意图

pending:

block:

信号集操作函数

sigprocmask

进程信号

信号量和信号不同

信号量的本质是计数器，计数器可以被多进程同时看到。可以对资源进行预定。

所有进程在访问公共资源之前，必须先申请（sem）信号量

必须申请信号量的前提是所有进程必须的看到同一个信号量

信号量本身也是公共资源，所以信号量必须保证自身操作的安全性，++，--都必须是原子操作。

共享内存，消息队列，信号量中均有：

struct ipc_perm {key_t          __key;    /* Key supplied to shmget(2) */uid_t          uid;      /* Effective UID of owner */gid_t          gid;      /* Effective GID of owner */uid_t          cuid;     /* Effective UID of creator */gid_t          cgid;     /* Effective GID of creator */unsigned short mode;     /* Permissions + SHM_DEST andSHM_LOCKED flags */unsigned short __seq;    /* Sequence number */};

结构体的第一个成员的地址，在数字上，和结构体对象本身的地址数字是相等的，虽然类型不同。

进程收到信号时信号不一定会被立即处理，所以进程应有对信号的保存能力（保存在task_struct->收到信号时将对应的位图结构有0->1）。

发送信号的本质就是修改PCB中的信号位图。

#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。

kill/raise/abort

kill():可以向任意进程发送任意信号

kill xxx x

raise():给自己发送任意信号

raise(x);

abort():给自己发送指定信号SIGABRT

abort();

man 7 signal

Signal Standard Action Comment
────────────────────────────────────────────────────────────
SIGABRT P1990 Core Abort signal from abort(3)
SIGALRM P1990 Term Timer signal from alarm(2)
SIGBUS P2001 Core Bus error (bad memory access)
SIGCHLD P1990 Ign Child stopped or terminated
SIGCLD - Ign A synonym for SIGCHLD
SIGCONT P1990 Cont Continue if stopped
SIGEMT - Term Emulator trap
SIGFPE P1990 Core Floating-point exception

硬件异常产生信号

硬件CPU中有mmu内存管理单元，当有越界访问时mmu会异常。OS会识别并向目标进程发送11号信号（野指针）。

由软件条件产生信号

SIGPIPE是一种由软件条件产生的信号

#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。

core为核心转储，当进程出现异常时，将进程在对应时刻，在内存中的有效数据转储到磁盘中----核心转储->可以支持调试。

core-file core.xxx

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。

信号在内核中的表示示意图

置于pending表中的信号其状态为未决状态。

pending:

pending位图中，比特位的位置为信号编号，比特位的内容表示是否收到了对应的信号

block:

block位图中，比特位的位置为信号编号，比特位的内容为是否阻塞了对应的信号。

如果一个信号没有被产生，并不妨碍其可以先被阻塞。

task_struct中有字段handler_t handler[32] ,handler数组是有下标的

a.数组的位置（下标），信号的编号。

b.数组下标对应的内容，表示对应信号的处理方法。

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。

信号集操作函数

#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);

sigprocmask

#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

#define BLOCK_SIGNAL 2
#define MAX_SIGNUM 31static void show_pending(const sigset_t& pending)
{for(int signo=MAX_SIGNUM;signo>=1;--signo){if(sigismember(&pending,signo))cout<<"1";else cout<<"0";}cout<<"\n";
}int main()
{sigset_t block,oblock,pending;sigemptyset(&block);sigemptyset(&oblock);//sigemptyset(&pending);sigaddset(&block,BLOCK_SIGNAL);sigprocmask(SIG_SETMASK,&block,&oblock);while (true){sigemptyset(&pending);sigpending(&pending);show_pending(pending);sleep(1);}}

0000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000
^C

0000000000000000000000000000010

一旦对特点信号进行解除屏蔽，一般OS至少立马递达一个信号。

当某一个信号正在被递达期间，同类型信号无法递达！

当当前信号正在被捕捉时，系统会自动将当前信号加入信号屏蔽字。

当信号完成捕捉动作，系统又会自动解除对该信号的屏蔽。

void handler(int signo)
{printf("pid: %d, %d 号信号，正在被捕捉!\n",getpid(),signo);
}
void Count(int cnt)
{while (cnt){printf("cnt: %2d\n",cnt);fflush(stdout);cnt--;sleep(1);}printf("\n");
}
signal(SIGCHLD,handler);printf("父进程， %d, ppid: %d\n",getpid(),getppid());pid_t id=fork();if(id==0){printf("子进程, %d,ppid: %d, exit\n",getpid(),getppid());Count(5);exit(0);}while (1){sleep(1);}

子进程退出时会向父进程发送17号信号。