Linux入门之进程信号|信号产生的方式

文章目录

一、信号入门

1.linux信号的基本概念

2.使用kill -l 命令可以查看系统定义的信号列表

3.信号处理常见方式

二、产生信号

1.通过终端按键产生信号

2.通过调用系统函数向进程发信号

3.由软条件产生信号

4.硬件异常产生信号

    1. /0异常

    2.模拟野指针

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一、信号入门

1.linux信号的基本概念

• 信号是进程之间事件异步通知的一种方式，属于软中断。
• 如：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终端，被os获取，解释为信号，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。
• 前台进程：一般是bash,或者自己设置的进程，ctrl+c 可以杀掉前台进程
• ./pro & 后台进程，无法使用ctrl+c ，只能使用kill-9
• shell可以同时运行一个前台进程和任意多个后台进程

2.使用kill -l 命令可以查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
• 编号34以上的信号都是实时信号

3.信号处理常见方式

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

二、产生信号

1.通过终端按键产生信号

SIGINT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设置core dump

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

如，按下ctrl+c 产生kill进程的信号。 其具体过程是：键盘被按下，触发硬件终端控制器产生脉冲，cpu的某个引脚接收响应，寄存器x号设置为高点评，此时找到cpu中的终端向量表中下标为x的函数指针，函数指针中有对应的方法。os管理软硬件资源，此时知道要从键盘中读取响应的数据到内存，将键盘按下的组合键转化为信号，找到前台进程，将信号写入这个进程pcb的位图结构。

2.通过调用系统函数向进程发信号

1. 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

#include<signal.h>
int kill(pid_t pid,int signo);
//发送成功返回0，失败返回-1

     2.rasie函数，可以给当前进程发送指定的信号（自己给自己发信号）

int raise(int signo)
//成功返回0，失败返回-1

    3.abort函数 使当前进程接收到信号异常终止，就想exit一样

void abort(void);
abort函数总是回成功的，所以没有返回值

3.由软条件产生信号

#include<unistd.h>usigned int alarm(unsigned int seconds);
//调用alarm函数可以设定一个闹钟，告诉os在seconds秒之后向进程发送SIGALRM信号，该信号的默认处理动作是终止当前进程//该函数的返回值是0，或者是以前设定闹钟的时间还剩余的秒数
如：设定一个30s的闹钟，在20s时由于别的进程让alarm响了，此时函数返回10s

4.硬件异常产生信号

    1. /0异常

硬件异常被硬件以某种方式检测到并通知os,然后内核向当前进程发送适当的信号。例如，当前执行了/0的指令，cpu的状态寄存器溢出，os对软硬件资源管理，发现异常，os向进程中写入8号信号。

    2.模拟野指针

void handler(int sig)
{printf("catch a sig: %d\n",sig);
}int main()
{signal(SIGSEVE,handler);int * p = nullptr;*p = 100;
}

运行上述代码，发现有segmentation falut段错误。其具体原因是：在执行进程是，通过页表kv转换到物理内存，如果kv有映射，要看mmu权限，有权限，写入，无权限mmu报错，os找到进程pcb,向进程发送11号信号。如果kv无映射，mmu映射报错。

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