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【Linux】进程信号

风起、风落 2023-06-14 00:00:02

简介【Linux】进程信号

文章目录

1.信号概念理解

信号产生

什么叫做信号呢？
生活当中认为是信号的是：红绿灯闹钟下课铃鸡叫手势

1.当红灯亮的时候，你会停下来即匹配的动作
那为什么会有这个匹配动作呢？
因为曾经有人培养过你
所以信号没有被产生，也知道怎么该处理它

2.我们能够认识并处理一个信号，是能因为识别这个信号的

若进程就是我，信号就是一个数字，进程在没有接收信号的时候，它早就知道一个信号该如何处理了
程序员在设计进程的时候，早就已经设计了对信号的识别能力

3.因为信号可能随时产生，所以在信号产生前，我可能正在做优先级更高的事情，我可能不能立马处理信号
要在后续合适的时候进行处理

如：你点了一份外卖，因为你不确定外卖什么时候到，所以开了一把游戏，当外卖小哥给你打电话说外卖到了时，游戏还没打完，所以你跟外卖小哥说等一会，马上到，然后继续打游戏，直到游戏打完，才去取外卖

信号保存

在信号产生和信号处理之间，存在时间窗口，因为没办法直接处理，需要等待后续处理
在时间窗口期间，需要被保存起来

进程收到信号的时候，如果没有立马处理这个信号，需要进程具有记录信号的能力

信号的产生对于进程来讲是异步的

异步为两者互相做自己的事，互不干扰
如：你正在上课，外卖小哥给你打电话告诉你快递到了，因为快递有重要的东西，所以你不得不现在去取，但是在你取快递的过程中，依旧在上课，上课与你取快递两件事情互不干扰

进程该如何记录对应产生的信号？记录在哪里？

可能同时收到很多信号，已经被产生但尚未处理，所以需要在时间窗口内，将这些信号保存，同时也应该将其进行管理
而管理的本质是先描述，在组织
那如何描述一个信号呢？用什么数据结构管理这个信号呢？

输入 kill -l 查看信号列表

可以发现在31 和34之间没有信号存在，说明信号被划分为两部分，1-31以及34-64
34-64称之为实时信号，
1-31称之为普通信号，是目前要学习的信号
数字实际上是真正的信号，而大写的名称是宏

实时操作系统
当前主流的操作系统分为实时和分时，
分时像Linux、windows操作系统，基于时间片操作器调度的，强调的是公平调度
实时像汽车的车载系统的辅助驾驶
特点为若来一个任务，就必须优先级较高的将该任务立马处理，强调的是高响应
普通信号，只保存有无产生，只需在合适的时候处理信号即可

可以通过0代表没有产生，1代表产生
1-31刚好是32个比特位，所以使用位图结构管理信号
而进程使用task_struct（PCB) 内部必定要存在一个位图结构，用int表示

从低到高的比特位，依次对应1-31 信号
发送信号的本质是写入信号，直接修改特定进程的信号位图中的特定比特位，0变成1即可
比特位的位置，称之为信号的编号
比特位的内容，表示是否收到该信号

信号处理

默认处理信号的方式：
1.默认动作
2.忽略信号
3.用户自定义动作

如：拿到快递，共有三种选择
1.执行默认动作把快递打开 2.忽略快递 3. 执行自定义动作(如快递内是零食，送给你的女朋友）

2. 信号的产生

在vscode中，创建makefile文件

mysignal:mysignal.cc
    g++ -o $@ $^
.PHONY:clean
clean:
    rm -f mysignal

创建 mysignal.cc(以cc结尾是cpp) 文件
会一直循环打印一句话，并当前进程的包含pid值

#include<iostream>
#include<unistd.h>
using namespace std;
int main()
{
   while(true)
   {
    cout<<"我是一个进程，我正在运行...,pid值:"<<getpid()<<endl;
    sleep(1);
   }
    return 0;
}

复制SSH渠道创建终端2，在保证运行终端1的可执行程序的情况下，
在终端2中输入 kill -9 +pid值 ，终止了终端1中运行的程序

在这里插入图片描述

实际上在键盘中输入 CTRL C ，终止运行程序，本质也是向对前台进程发送信号

Linux通过远程终端访问时，只允许一个进程处于前台，默认情况是bash，
所以在自己的程序运行时输入指令没有任何反应

证明输入 CTRL C 就是向前台进程发送信号

输入 man 2 signal 指令

第二个是一个函数指针将 void(*) (int) typedef 命名为 sighandler_t
signal 函数的第一个参数是 signsum 代表信号编号
第二个参数是 handler 代表哪一个进程调用了signal，使指定信号不在执行默认动作，而是执行该函数指针指向的方法

输入 CTRL C 相当于发送 2号信号

修改 mysignal.cc文件内容，并运行程序发现输入 CTRL C 指令无法结束程序

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
同样在终端2中输入 kill -2 pid值，也无法结束运行程序

说明对于2号信号，进程的默认方法是终止进程
signal 可以进行对指定动作的信号设定自定义处理动作

signal 函数内部参数传递的理解

当signal(2,handler)调用完这个函数时， handler方法没有被调用，只是发生了回调
handler作为函数的地址传过去作为参数被函数指针接收，再通过函数指针找到handler函数完成调用
在操作系统内部，把对应的自定义方法的地址保存起来了

handler方法什么时候被调用?
当2号信号产生的时候
如：你小时候总喜欢在家里调皮，你老爸不管你，认为这是很正常的事情，所以你认为这是默认动作，但是你的老妈看见你调皮，就告诉你说如果下次再看见你调皮，就揍你，
所以再有调皮捣蛋事情发生，不会像你老爸那样什么都不管，你老妈会揍你
是在下次调皮发生的时候，才揍你