【Linux】进程信号(上)

lovevivi

发布于 2023-10-16 15:37:14

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发布于 2023-10-16 15:37:14

文章被收录于专栏：萌新的日常

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

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

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