第六章 信號(hào)和信號(hào)處理

信號(hào)和中斷

• 信號(hào)：發(fā)送給進(jìn)程的請(qǐng)求，將進(jìn)程從正常執(zhí)行轉(zhuǎn)移到中斷處理

• 中斷：從I/O設(shè)備或協(xié)處理器發(fā)送到CPU的外部請(qǐng)求，它將CPU從正常執(zhí)行轉(zhuǎn)移到中斷處理

Unix/Linux信號(hào)示例

• Ctrl+C：當(dāng)前運(yùn)行的進(jìn)程終止。生成一個(gè)鍵盤硬件中斷。鍵盤中斷處理程序?qū)?Ctrl+C"組合鍵轉(zhuǎn)換為SIDINT(2)信號(hào)，發(fā)送給終端上的所有進(jìn)程，并喚醒等待鍵盤輸入的進(jìn)程。

• nohup a.out&：在后臺(tái)運(yùn)行一個(gè)程序，即使用戶推出后，進(jìn)程仍然繼續(xù)執(zhí)行。

• kill pid (or kill -s 9 pid)：用戶再次登錄時(shí)也許會(huì)發(fā)現(xiàn)(通過(guò)ps-u LTD)后臺(tái)進(jìn)程仍在運(yùn)行。用戶可以使用sh命令kill pid (or kill -s 9 pid)殺死該進(jìn)程。

Unix/Linux中的信號(hào)處理

信號(hào)類型

#define	SIGHUP	1
#define	SIGINT	2
#define	SIGQUIT	3
#define	SIGILL	4
#define	SIGTRAP	5
#define	SIGABRT	6
#define	SIGIOT	6
#define	SIGBUS	7
#define	SIGFPE	8
#define	SIGKILL	9
#define	SIGUSR1	10
#define	SIGSEGV	11
#define	SIGUSR2	12
#define	SIGPIPE	13
#define	SIGALRM	14
#define	SIGTERM	15
#define	SIGSTKFLT 16
#define	SIGCHLD	17

#define	SIGCONT	18
#define	SIGSTOP	19
#define	SIGTSTP	20
#dpfine	STGTTTN	21
#define	SIGTTOU	22
#define	SIGURG	23
#define	SIGXCPU	24
#define	SIGXFSZ	25
#define	SIGVTALRM 26
#define	SIGPROF	27
#define	SIGWINCH 28
#define	SIGPOLL	29
#define	SIGPWR	30
#define	SIGSYS	31

信號(hào)的來(lái)源

• 來(lái)自硬件中斷的信號(hào)：在執(zhí)行過(guò)程中，一些硬件中斷被轉(zhuǎn)換為信號(hào)發(fā)送給進(jìn)程硬件信號(hào)示例。

• 來(lái)自異常的信號(hào)：常見的陷阱信號(hào)有SIGFPE(8)，表示浮點(diǎn)異常（除以0），最常見也是最可怕的時(shí)SIGSEGV（11），表示段錯(cuò)誤。

• 來(lái)自其他進(jìn)程的信號(hào)：進(jìn)程可以使用kill（pid，sig）系統(tǒng)調(diào)用向pid標(biāo)識(shí)的目標(biāo)進(jìn)程發(fā)送信號(hào)。

信號(hào)處理函數(shù)

1.信號(hào)處理函數(shù)的注冊(cè)：在編寫程序時(shí)，可以使用操作系統(tǒng)提供的函數(shù)來(lái)注冊(cè)信號(hào)處理函數(shù)。通常使用 signal 或 sigaction 等函數(shù)來(lái)注冊(cè)信號(hào)處理函數(shù)。這允許您定義在接收特定信號(hào)時(shí)要執(zhí)行的自定義處理邏輯。

2.內(nèi)置信號(hào)：操作系統(tǒng)定義了一些標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，例如 SIGINT（通常由 Ctrl+C 生成）、SIGTERM（正常終止請(qǐng)求）和 SIGHUP（終端掛起或控制進(jìn)程終止）。這些信號(hào)有固定的名稱和含義。

3.信號(hào)處理函數(shù)的功能：信號(hào)處理函數(shù)可以執(zhí)行各種操作，包括但不限于以下內(nèi)容：

• 保存程序狀態(tài)或數(shù)據(jù)。
• 清理資源或關(guān)閉文件。
• 發(fā)出自定義日志消息。
• 終止進(jìn)程。
• 重新加載配置文件。
• 忽略信號(hào)。

4.信號(hào)處理函數(shù)的編寫：通常，信號(hào)處理函數(shù)是用戶編寫的函數(shù)，它們必須符合特定的函數(shù)簽名，以接受信號(hào)作為參數(shù)。

5.編寫信號(hào)處理函數(shù)時(shí)，需要小心處理，以確保它們不會(huì)導(dǎo)致不穩(wěn)定或不安全的行為。

安裝信號(hào)捕捉函數(shù)

int r=signal(int signal_number,void *handler)

• 用于注冊(cè)信號(hào)處理函數(shù)，以便在程序接收到特定信號(hào)時(shí)執(zhí)行特定的操作。

信號(hào)處理步驟

1.當(dāng)某進(jìn)程處于內(nèi)核模式時(shí)，會(huì)檢查信號(hào)并處理未完成的信號(hào)。

2.重置用戶安裝的信號(hào)捕捉函數(shù):用戶安裝的陷阱相關(guān)信號(hào)捕捉函數(shù)用于處理用戶代碼中的陷阱錯(cuò)誤。

3.信號(hào)和喚醒:在Unix/Linux內(nèi)核中有兩種SLEEP進(jìn)程;深度休眠進(jìn)程和淺度休眠進(jìn)程。

信號(hào)與異常

1.作為進(jìn)程異常的統(tǒng)一處理方法：當(dāng)進(jìn)程遇到異常時(shí)，它會(huì)陷入內(nèi)核模式，將陷阱原因 轉(zhuǎn)換為信號(hào)編號(hào)，并將信號(hào)發(fā)送給自己。

2.在特殊情況下，它會(huì)讓某個(gè)進(jìn)程通過(guò)信號(hào)殺死另一個(gè)進(jìn)程。

sigaction()的使用操作實(shí)踐

捕捉操作實(shí)踐

遇到的問(wèn)題

蘇格拉底挑戰(zhàn)