1.
定义
简而言之,信号是一种软件中断,提供了一种处理异步的方法,信号发生是随机的。例如键盘输入中断按键(^C),它的发生在程序执行过程中是不可预测的。
硬件异常也能产生信号,例如被零除、无效内存引用(test里产生的就是这种错误)等。这些条件通常先由内核硬件检测到,然后通知内核。内核将决定产生什么样的信号。
同一个信号的额外发生通常不会被排队。如果信号在被阻塞时发生了5次,当我们反阻塞这个信号时,这个信号的信号处理函数通常只被调用一次。
同一时刻只能处理一个信号,在信号处理函数发信号给自己时,该信号会被pending。
信号的数值越小,则优先级越高。当进程收到多个待处理信号时,总是先处理优先级别高的信号。
信号处理函数的栈可以使用被中断的也可以使用独立的,具体可以通过系统调用设置。
2. 处理方式
忽略:接收到信号后不做任何反应。
捕获:用自定义的信号处理函数来执行特定的动作。
默认:接收到信号后按系统默认的行为处理该信号。
这是多数应用采取的处理方式。
3. 类型
【TIPS】: 编号为0的信号,用以测试进程是否拥有信号发送的权限,并不会被实际发送
简而言之,信号是一种软件中断,提供了一种处理异步的方法,信号发生是随机的。例如键盘输入中断按键(^C),它的发生在程序执行过程中是不可预测的。
硬件异常也能产生信号,例如被零除、无效内存引用(test里产生的就是这种错误)等。这些条件通常先由内核硬件检测到,然后通知内核。内核将决定产生什么样的信号。
同一个信号的额外发生通常不会被排队。如果信号在被阻塞时发生了5次,当我们反阻塞这个信号时,这个信号的信号处理函数通常只被调用一次。
同一时刻只能处理一个信号,在信号处理函数发信号给自己时,该信号会被pending。
信号的数值越小,则优先级越高。当进程收到多个待处理信号时,总是先处理优先级别高的信号。
信号处理函数的栈可以使用被中断的也可以使用独立的,具体可以通过系统调用设置。
2. 处理方式
忽略:接收到信号后不做任何反应。
捕获:用自定义的信号处理函数来执行特定的动作。
默认:接收到信号后按系统默认的行为处理该信号。
这是多数应用采取的处理方式。
3. 类型
这里列出主要的信号,具体可查看bionic/libc/kernel/arch-arm/asm/signal.h:
名称 | 数字 | 标准 | 默认行为 | 说明 |
SIGILL | 4 | ANSI | 终止+coredump | 执行了非法指令. 通常是因为可执行文件本身出现错误, 或者试图执行数据段. 堆栈溢出时也有可能产生这个信号 |
SIGABRT | 6 | ANSI | 终止+coredump | 调用abort函数生成的信号 |
SIGBUS | 7 | 4.2 BSD | 终止+coredump | 非法地址, 包括内存地址对齐(alignment)出错。比如访问一个四个字长的整数, 但其地址不是4的倍数。它与SIGSEGV的区别在于后者是由于对合法存储地址的非法访问触发的(如访问不属于自己存储空间或只读存储空间) |
SIGFPE | 8 | ANSI | 终止+coredump | 在发生致命的算术运算错误时发出. 不仅包括浮点运算错误, 还包括溢出及除数为0等其它所有的算术的错误 |
SIGSEGV | 11 | ANSI | 终止+coredump | 试图访问未分配给自己的内存, 或试图往没有写权限的内存地址写数据。访问空指针,野指针基本都产生这个信号,也是最常见的信号 |
SIGSTKFLT | 16 | N/A | 终止 | 堆栈错误 |
SIGPIPE | 13 | POSIX | 终止 | 管道破裂。这个信号通常在进程间通信产生,比如采用FIFO(管道)通信的两个进程,读管道没打开或者意外终止就往管道写,写进程会收到SIGPIPE信号。此外用Socket通信的两个进程,写进程在写Socket的时候,读进程已经终止 |
SIGTRAP | 5 | POSIX | 终止+coredump | 由断点指令或其它trap指令产生. 由debugger使用 |
SIGHUP | 1 | POSIX | 终止 | 用户终端连接(正常或非正常)结束时发出, 通常是在终端的控制进程结束时, 通知同一session内的各个作业, 这时它们与控制终端不再关联 |
SIGINT | 2 | ANSI | 终止 | 程序终止(interrupt)信号, 在用户键入INTR字符(通常是Ctrl-C)时发出,用于通知前台进程组终止进程 |
SIGQUIT | 3 | POSIX | 终止+coredump | 和SIGINT类似, 但由QUIT字符(通常是Ctrl-\)来控制. 进程在因收到SIGQUIT退出时会产生core文件, 在这个意义上类似于一个程序错误信号 |
SIGKILL | 9 | POSIX | 终止 | 用来立即结束程序的运行. 本信号不能被阻塞、捕获和忽略。如果管理员发现某个进程终止不了,可尝试发送这个信号 |
SIGCHLD | 17 | POSIX | 忽略 | 子进程结束时, 父进程会收到这个信号。如果父进程没有处理这个信号,也没有等待(wait)子进程,子进程虽然终止,但是还会在内核进程表中占有表项,这时的子进程称为僵尸进程。这种情 况我们应该避免(父进程或者忽略SIGCHILD信号,或者捕捉它,或者wait它派生的子进程,或者父进程先终止,这时子进程的终止自动由init进程来接管) |
SIGCONT | 18 | POSIX | 继续/忽略 | 让一个停止(stopped)的进程继续执行. 本信号不能被阻塞 . 可以用一个handler来让程序在由stopped状态变为继续执行时完成特定的工作. 例如, 重新显示提示符.. 在进程挂起时是继续,否则是忽略 |
SIGSTOP | 19 | POSIX | 暂停 | 暂停进程的执行. 注意它和terminate以及interrupt的区别:该进程还未结束, 只是暂停执行. 本信号不能被阻塞、捕获或忽略 |
SIGALRM | 14 | POSIX | 终止 | 时钟定时信号, 计算的是实际的时间或时钟时间. alarm函数使用该信号 |
4. 详细信息
kernel可以传递更多信号相关的信息给native层,通过ptrace或waitid函数可以获取信号详细信息。
信息保存在siginfo结构体,如下:
下表展示了各种信号的si_code值,由SUS(Single UNIX Specification:是POSIX.1标准的超集)定义:
SIGSEGV的代码和原因:
代码 | 原因 |
SEGV_MAPERR: 1 | 地址没有映射到对象(大部分的异常是这种类型) |
SEGV_ACCERR: 2 | 映射的对象的无效权限 |
SIGBUS的代码和原因:
代码 | 原因 |
BUS_ADRALN: 1 | 地址不对齐(自然对齐) |
BUS_ADRERR: 2 | 不存在的物理地址 |
BUS_OBJERR: 3 | 对象指定的硬件错误 |
SIGFPE的代码和原因:
代码 | 原因 |
FPE_INTDIV: 1 | 整数被0除 |
FPE_INTOVF: 2 | 整数溢出 |
FPE_FLTDIV: 3 | 浮点数被0除 |
FPE_FLTOVF: 4 | 浮点数溢出 |
FPE_FLTUND: 5 | 浮点数下溢 |
FPE_FLTRES: 6 | 浮点数不精确结果 |
FPE_FLTINV: 7 | 无效的浮点数操作 |
FPE_FLTSUB: 8 | 范围外的下标 |
SIGILL的代码和原因:
代码 | 原因 |
ILL_ILLOPC: 1 | 违法操作码 |
ILL_ILLOPN: 2 | 违法操作数 |
ILL_ILLADR: 3 | 违法地址模式 |
ILL_ILLTRP: 4 | 违法陷阱 |
ILL_PRVOPC: 5 | 特权操作码 |
ILL_PRVREG: 6 | 特权寄存器 |
ILL_COPROC: 7 | 协进程错误 |
ILL_BADSTK: 8 | 内部栈错误 |
SIGTRAP的代码和原因:
代码 | 原因 |
TRAP_BRKPT: 1 | 进程中断点陷阱 |
TRAP_TRACE: 2 | 进程跟踪陷阱 |
SIGCHLD的代码和原因:
代码 | 原因 |
CLD_EXITED: 3 | 子进程已经退出 |
CLD_KILLED: 4 | 子进程已异常退出(无coredump) |
CLD_DUMPED: 5 | 子进程已异常退出(有coredump) |
CLD_RAPPED: 6 | 跟踪的子进程已经被套住 |
CLD_STOPPED: 7 | 子进程被停止 |
CLD_CONTINUED: 8 | 停止的子进程被继续 |
SIGPOLL的代码和原因:
代码 | 原因 |
POLL_IN: 1 | 数据可以被读 |
POLL_OUT: 2 | 数据可以被写 |
POLL_MSG: 3 | 输入消息可用 |
POLL_ERR: 4 | I/O错误 |
POLL_PRI: 5 | 高优先级消息可用 |
POLL_HUP: 6 | 设备断开连接 |