linux进程信号 ─── linux第27课
在 Linux 系统中，信号（Signals） 是一种进程间通信（IPC）机制，用于通知进程发生了某种事件或请求进程执行特定操作。
- 你怎么能识别信号呢？识别信号是内置的，进程识别信号，是内核程序员写的内置特性。
- 信号产⽣之后，进程知道怎么处理吗？知道。如果信号没有产生，你知道怎么处理信号吗？ 知道。所以，信号的处理方法，在信号产⽣之前，已经准备好了。
- 处理信号，立即处理吗？进程可能正在做优先级更高的事情，可能不会立即处理？什么时候？合适的时候。
- 信号到来 | 信号保存 | 信号处理
- 怎么进行信号处理啊？a.默认行为 b.忽略信号 c.⾃定义行为， 后续都叫做信号捕捉。
前台进程和后台进程
./precess 在前台启动的前台进程 关闭方法:ctrl+c 杀死前台进程
./process & 在后台启动的后台进程
两种关闭方法: 1.再启动一个窗口 ,查询process的pid ,使用kill -9 pid杀死进程process
2.首先启动时使用 nohup ./process & 是将process的输出写在在nohup.out文件中,但也是后台启动
之后使用 fg 1 (1 是process的作业号)是将process改为前台进程
最后使用ctrl +c
上面的ctrl+c 实际上是OS发送2号信号SIGINT给进程process ,2号信号是终止进程
ctrl+\ 是发送3号信号SIGQUIT ,也是终止进程
查看信号
kill -l //查看linux中的常见信号
1号信号到32号信号都是普通信号(我们要学的)
查看信号的具体作用
man 7 signal //查看信号手册
其中Core和Term都是退出
Core VS Trem
Trem是正常终止进程（允许进程自行清理）
优雅终止（graceful termination）：通知进程自行清理资源后退出。
Core被称为核心转储，终止进程的同时生成了 core dump 文件（记录进程崩溃时的内存状态，用于后续调试）
但是云服务器默认关闭了这个功能 ，需要系统配置才能打开此功能。
打开Core file的方法
前面进程等待时，子进程的退出时的退出信息，[7]就是core dump标志
如果子进程退出是因为执行了core且core被打开 ，这个标志位会被置为1
使用Core file
当代码量太多了，找不到哪里出了问题 core file 可以帮助我们调试程序崩溃原因
使用Core file过程
1.先将core file文件打开
2.编译可执行程序时加上 -g
3.运行可执行程序，结果崩了
4.使用gdb调试
gdb 可执行程序名称5.在gdb中 输入 core-file core文件名
信号捕捉和更改信号的处理动作
信号也可以被捕捉,使用系统调用signal
signal只需要设置一次 ,但凡有对应的信号输入 就会被捕捉到.
捕捉到对应信号后 , 会执行第二个参数的方法,相当于改变了原先信号的执行方法
31个信号中 ,有几个信号无法被捕捉 如:9号信号
NAMEsignal - ANSI C signal handlingSYNOPSIS#include <signal.h>typedef void (*sighandler_t)(int);sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);参数说明：signum：信号编号handler：函数指针，表⽰更改信号的处理动作，当收到对应的信号，就回调执⾏handler⽅法
signal函数仅仅是设置了特定信号的捕捉行为处理方式，并不是直接调用处理动作。如果后续特定信号没有产生，设置的捕捉函数永远也不会被调⽤！！
前台进程在运⾏过程中⽤⼾随时可能按下 Ctrl-C ⽽产⽣⼀个信号,也就是说该进程的⽤ ⼾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。
使用信号捕捉,验证上面ctrl+c OS是发送的信号是2号信号
#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>void handler(int signum)
{std::cout << "我是" << getpid() << "捕捉到信号:" << signum << std::endl;
}int main()
{::signal(2,handler); //signal设置一次即可while (true){std::cout << "hello linux signal" << std::endl;sleep(1);}return 0;
}
信号的发送和接受
- 一切信号都是由OS发送给进程 因为OS是进程的唯一管理者
- 信号的接受方都是进程
- 常见信号有31个 ,进程的PCB中有一个位图,进程收到n号信号就将第n位位图由0置1 ,且进程还有一个信号函数指针数组,
- 两者对应关系: 第n信号的执行方法 = 信号函数指针数组[n-1]
信号的产生
1.键盘输入产生信号
例如:ctrl+c 就是从键盘产生2号信号 ,OS将信号发送给进程
问题: 但是OS怎么知道键盘输入数据了?
硬件中断
硬件中断（Hardware Interrupt） 是由硬件设备触发、通过硬件电路实现的机制，但其处理过程需要软件（操作系统内核）配合
硬件中断: 键盘被按下后 ,键盘发送了硬件中断给CPU ,CPU收到后会通知OS向键盘拷贝键盘数据
2.系统指令产生信号
kill -9 pid //产生了9号信号
3.系统调用产生信号
能发信号的系统调用 kill raise abort
kill不仅仅是指令 ,也是系统调用
raise 给调用此系统调用的进程发信号 相当于 kill (getpid() , signo)
abort 给进程发送6号信号 相当于 kill(getpid() ,6)
abort()函数会向当前调用进程发送SIGABRT信号（6号信号），默认行为是终止进程并生成核心转储（core dump）
4.软件条件产生信号
eg: 管道读端关闭 ,就产生13号信号 ,由OS发送给写端进程,杀死写端进程
eg: alarm 闹钟时间到了 ,OS发送14号进程给调用alarm的程序
alarm()是 Linux/Unix 系统中的一个系统调用，用于设置一个定时器，在指定的秒数后向当前进程发送SIGALRM（14号信号）。默认情况下，SIGALRM会终止进程，但可以通过信号处理函数自定义行为。返回值：
返回之前定时器的剩余时间 ,响了返回0,没响返回剩余几秒
alarm(0)是取消闹钟 ,返回值是剩余几秒
#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>int number = 0;void die(int signumber)
{printf("get a sig : %d, count : %d\n", signumber, number);exit(0);
}int main()
{// 统计我的服务器1S可以将计数器累加多少！alarm(1); // 我自己，会在1S之后收到一个SIGALRM信号signal(SIGALRM, die);while (true){number++;}}执行结果
取消闹钟 alarm(0)
#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>int number = 0;void die(int signumber)
{printf("get a sig : %d, count : %d\n", signumber, number);exit(0);
}int main()
{// 统计我的服务器1S可以将计数器累加多少！alarm(10); // 我自己，会在10S之后收到一个SIGALRM信号sleep(4);int n = alarm(0); // 0:取消闹钟std::cout << "n : " << n << std::endl;signal(SIGALRM, die);while (true){number++;}}这里已经取消闹钟,进程不会收到14号信号,会一直执行
5.异常产生信号
野指针访问 /=0操作 都会引发信号的产生
下面演示/=0导致异常发送信号
#include <iostream> #include <unistd.h> #include <signal.h> #include<vector> #include<functional>void handler(int signum) {std::cout << "我是" << getpid() << "捕捉到信号:" << signum << std::endl; }int main() {signal(8 ,handler);int a =10;a/= 0;while(true); }
这个执行结果为什么是死循环?
上面的代码,将8号信号捕捉了,自定义的行为也没有退出进程 ,进程还在继续 ,为什么一直打印呢?
因为有众多其他进程等着执行 ,此进程时间片结束后OS将此进程在cpu寄存器上的信息记录切换其它进程 ,等OS把这个进程切回来一看 ,cpu中的寄存器还是溢出状态就还发送8号信号,一直如此
信号保存
知识补充：