在进行堵塞式系统调用时。为避免进程陷入无限期的等待,能够为这些堵塞式系统调用设置定时器。Linux提供了alarm系统调用和SIGALRM信号实现这个功能。
在了解了Linux的信号基础之后,Python标准库中的signal包就很容易学习和理解。signal包负责在Python程序内部处理信号,典型的操作包括预设信号处理函数,暂停并等待信号,以及定时发出SIGALRM等。要注意,signal包主要是针对UNIX平台(比如Linux, MAC OS),而Windows内核中由于对信号机制的支持不充分,所以在Windows上的Python不能发挥信号系统的功能。 定义信号名 signal包定义了各个信号名及其对应的整数,比如 import signal print
在Linux中,要发送一个信号相当容易。程序员需要知道两个信息:要发送哪个信号,将这个信号发送给哪个进程。可以用 man 7 signal 找到一个可以利用的信号的列表。用户可以只将信号发送给用户自己的进程,也可以以root身份运行从而将信号发送给任意一进程。
程序在引入信号机制后会变的非常多元化,程序在某些情况下难以理解并且会出现一些非常奇特的问题,但这些问题经过总结无非是因为使用了不可重入函数、信号引起的时序竞态、信号处理函数与主程序的异步io过程中出现的问题。要避免这些问题,我们要先来复现和分析这些情况是如何出现的,才能针对性的去解决这些问题。
可以看到,内核向应用进程发出SIGALRM信号,执行对应的注册函数,而非杀死进程。
要对一个信号进行处理(除了无法捕捉的SIGKILL和SIGSTOP),需要为其注册相应的处理函数,通过调用signal()函数可以进行注册。
linux的sleep函数会阻塞当前主线程几秒钟 但是这个sleep不产生SIGALRM 信号 通过下例可得 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <sys/time.h> #include <signal.h> #include<sys/select.h> #include<memory.h> struct itimerval setvalue; void RST(int sig) { if(sig==SIGALRM) { setvalue.it_value=setvalue.it_interval; printf(“int hello\n”); } } int main(void) {
signal包的核心是使用signal.signal()函数来预设(register)信号处理函数,如下所示:
在linux/unix系统中,我们如果想杀死一个进程,可以使用 kill -9 PID 的方式来杀死一个进程,这种方式并不是调用了什么系统的API函数实现的,实际是给进程发送了一个 SIGKILL 信号。当进程收到这个信号后执行了一个默认的操作 Term,而这个 Term 代表的就是终止进程 (Terminate Process)。这就是一个信号最直观的应用。
信号定义? linux中信号被用来进行进程间的通信和异步处理,简单地可以理解会为回调函数,当发送一个信号时,触发相应的操作。 signal是python中用来处理信号的模块,主要针对UNIX类平台,比
进程间通信方式有多种,其中软中断通信是一种常见的方式,它基于信号机制,可以在不同进程之间进行通信。软中断通信的实现方式是,一个进程向另一个进程发送一个特定的信号,该信号被接收进程捕获,并进行相应的处理。
Linux进程间通信(Inter-Process communication, IPC)机制通常分6种:
~$ kill -l 1) SIGHUP 2) SIGINT 3) SIGQUIT 4) SIGILL 5) SIGTRAP 6) SIGABRT 7) SIGBUS 8) SIGFPE 9) SIGKILL 10) SIGUSR1 11) SIGSEGV 12) SIGUSR2 13) SIGPIPE 14) SIGALRM 15) SIGTERM 17) SIGCHLD 18) SIGCONT 19) SIGSTOP 20) SIGTSTP 21) SIGTTIN 22) SIGTTOU 23) SIGURG 24) SIGXCPU 25) SIGXFSZ 26) SIGVTALRM 27) SIGPROF 28) SIGWINCH 29) SIGIO 30) SIGPWR 31) SIGSYS 34) SIGRTMIN 35) SIGRTMIN+1 36) SIGRTMIN+2 37) SIGRTMIN+3 38) SIGRTMIN+4 39) SIGRTMIN+5 40) SIGRTMIN+6 41) SIGRTMIN+7 42) SIGRTMIN+8 43) SIGRTMIN+9 44) SIGRTMIN+10 45) SIGRTMIN+11 46) SIGRTMIN+12 47) SIGRTMIN+13 48) SIGRTMIN+14 49) SIGRTMIN+15 50) SIGRTMAX-14 51) SIGRTMAX-13 52) SIGRTMAX-12 53) SIGRTMAX-11 54) SIGRTMAX-10 55) SIGRTMAX-9 56) SIGRTMAX-8 57) SIGRTMAX-7 58) SIGRTMAX-6 59) SIGRTMAX-5 60) SIGRTMAX-4 61) SIGRTMAX-3 62) SIGRTMAX-2 63) SIGRTMAX-1 64) SIGRTMAX
这个系列的博客贴的都是我大二的时候学习Linux系统高级编程时的一些实验程序,都挺简单的。
慢系统调用,指的是可能永远无法返回,从而使进程永远阻塞的系统调用,比如无客户连接时的accept、无输入时的read都属于慢速系统调用。
软中断通信是进程间通信的一种常见方式,它基于信号机制,允许不同进程之间进行通信。在软中断通信中,一个进程向另一个进程发送特定的信号,接收进程捕获信号并执行相应的处理。
本来是想写一个 HTTP 的服务,你告诉这个 HTTP 服务一个 IP 地址和端口,这个 HTTP 服务就可以返回通过 TCP 访问这个 IP 端口的延迟。因为我们每次做 chaos 注入的时候都要测试一下注入延迟成功了没有,有了这个服务,这个测试就可以自动化。
列表中,编号为1 ~ 31的信号为传统UNIX支持的信号,是不可靠信号(非实时的),编号为32 ~ 63的信号是后来扩充的,称做可靠信号(实时信号)。不可靠信号和可靠信号的区别在于前者不支持排队,可能会造成信号丢失,而后者不会。
软定时器 功能:专门为sigalrm信号而设,在指定的时间seconds秒后,将向进程本身发送sigalrm信号,又称为闹钟时间。
在操作系统中,进程之间需要进行通信以实现协作和数据共享。以下是几种常见的进程通信方式:1)管道(Pipe):管道是一种半双工的通信方式,它可以在两个进程之间传递数据。管道的特点是数据只能单向流动,而且通常只用于具有亲缘关系的进程之间进行通信,例如父子进程之间。
信号(signal)是一种软件中断,它提供了一种处理异步事件的方法,也是进程间惟一的异步通信方式。在Linux系统中,根据POSIX标准扩展以后的信号机制,不仅可以用来通知某种程序发生了什么事件,还可以给进程传递数据。
python 自带的 信号量 可以作为计时装置参与超时异常检测,支持 Linux,Windows 支持不佳
信号(Signal):信号是在软件层次上对中断机制的一种模拟,通过给一个进程发送信号,执行相应的处理函数。
[root@VM-8-35-centos /data/server/fatp_dw_base]# kill -l
一、kill, raise, killpg 函数 int kill(pid_t pid, int sig); int raise(int sig); int killpg(int pgrp,
我们在使用 requests 这类网络请求第三方库时,可以看到它有一个参数叫做timeout,就是指在网络请求发出开始计算,如果超过 timeout 还没有收到返回,就抛出超时异常。(当然存在特殊情况timeout 会失效,请看Timeouts and cancellation for humans*[1] 这篇文章中作者的举例,我们不考虑这种特殊情况)。
在命令行中通过kill -数字 pid指令可以给指定进程发送指定信号。这里说明一下几个常见的信号:
快一个月没发博文了,之前都在深入研究php多进程tcp服务器,结果到现在也没搞出一个完美的解决方案,所以还是先发下这个月学到的东西吧
在上面工作方式下,Linux 2.6.16 之前,内核软件定时器采用timer wheel多级时间轮的实现机制,维护操作系统的所有定时事件。timer wheel的触发是基于系统tick周期性中断。
1 ~ 31的信号为传统UNIX支持的信号,是不可靠信号(非实时的),编号为32 ~ 63的信号是后来扩充的,称做可靠信号(实时信号)。不可靠信号和可靠信号的区别在于前者不支持排队,可能会造成信号丢失,而后者不会。
SIGALRM信号是操作系统中的其中一个信号。他的作用是设置进程隔多久后会收到一个SIGALRM信号。下面我们看一下他的实现原理。 alarm系统调用是设置多久触发SIGALRM信号的函数。下面是他的声明。
SIGABRT是中止一個程序,它可以被捕捉,但不能被阻塞。處理函數返回后,所有打開的文件描述符將會被關閉,流也會被flush。程序會結束,有可能的話還會core dump。 當程序調用abort(3)時,該進程會向自己發送SIGABRT信號。所以,SIGABRT一般用於信號中一些關鍵的處理,assert失敗時也會使用它。你不應該去捕捉SIGSEGV和SIGABRT信號,如果收到這種信號,說明進程處於一個不確定的狀態,很可能會直接掛起。
永远阻塞的系统调用,被信号中断,导致其不继续等待,转而去执行signal_handler
时序竞态是指同样的程序,多次调用运行的结果不同,这是由于争夺系统资源所造成的。比如说我们要使用alarm和pause函数来实现一个sleep的功能,那么由于alarm函数的实现过程并不是一个原子操作,那么随时可能被中断。比如说alarm了1秒,在这个过程中,进程失去了CPU,然后当该进程再次获得CPU的时候可能这个时间已经大于1秒了,那么对于alarm来说就已经发出了SIGALRM信号。此时往下继续调用pause函数的话,它会一直都收不到alarm发来的信号,所以导致进程的永久挂起。
上一篇文章中我们详细介绍了 python 中的信号机制。 python 进程间通信(一) — 信号的基本使用
Linux进程基础一文中已经提到,Linux以进程为单位来执行程序。我们可以将计算机看作一个大楼,内核(kernel)是大楼的管理员,进程是大楼的房客。每个进程拥有一个独立的房间(属于进程的内存空间),而每个房间都是不允许该进程之外的人进入。这样,每个进程都只专注于自己干的事情,而不考虑其他进程,同时也不让别的进程看到自己的房间内部。这对于每个进程来说是一种保护机制。(想像一下几百个进程总是要干涉对方,那会有多么混乱,或者几百个进程相互偷窥……) 然而,在一些情况,我们需要打破封闭的房间,以便和进程交流信息
pid_t=>__pid_t=>__PID_T_TYPE=>__S32_TYPE=>int
kill命令向指定的pid进程发送信号,如果不指定要发送的signal信号,则默认情况下signal是SIGTERM,它会终止进程,要列出所有可用信号,可以使用-l选项获取Linux信号列表,经常使用的信号包括HUP、INT、KILL、STOP、CONT和0,可以通过三种方式指定信号: 按数字例如-9,带有SIG前缀例如-SIGKILL,不带SIG前缀例如-KILL。负PID值用于指示过程组ID,如果传递了进程组ID,则该组中的所有进程都将接收到该信号,PID为-1是特殊的,其指示除两个以外的所有进程,kill进程本身和init即PID 1,其是系统上所有进程的父进程,将-1指定为目标会将信号发送到除这两个以外的所有进程。
pcntl_signal 安装信号处理器,也就是当指定信号发生时,调用函数。 pcntl_alarm 指定秒数后向进程发送SIGALRM信号。 posix_getpid 返回当前进程id posix_kill 给指定进程发送信号
SIGABORT—— 进程异常终止 SIGALRM ——超时告警 SIGFPE —— 浮点运算异常 SIGHUP ——连接挂断 SIGILL——非法指令 SIGINT ——终端中断 (Ctrl+C将产生该信号) SIGKILL ——*终止进程 SIGPIPE ——向没有读进程的管道写数据 SIGQUIT——终端退出(Ctrl+\将产生该信号) SIGSEGV ——无效内存段访问 SIGTERM ——终止 SIGUSR1——*用户自定义信号1 SIGUSR2 ——*用户自定义信号2 -------------------------------------->以上信号如果不被捕获,则进程接受到后都会终止! SIGCHLD——子进程已停止或退出 SIGCONT ——*让暂停的进程继续执行 SIGSTOP ——*停止执行(即“暂停") SIGTSTP——断挂起 SIGTTIN —— 后台进程尝试读操作 SIGTTOU——后台进程尝试写
我们在执行某个任务(例如某个算法)的时候,在某些情况下,可能耗时太长,这时可能需要进行超时控制。
#include <stdlib.h> #include <signal.h> static int count = 0; static struct itimerval oldtv; struct itimerval itv; void set_timer() { itv.it_interval.tv_sec = 0; itv.it_interval.tv_usec = 990000; //启动后的定时器每隔990ms唤醒一次 itv.it_value.
trap命令是Shell内建命令,用于指定在接收到信号后将要采取的动作。常见的用途是在脚本程序被中断时完成清理工作。
说明: linux 的 kill 命令是向进程发送信号,kill 不是杀死的意思,-9 表示无条件退出,但由进程自行决定是否退出,这就是为什么 kill -9 终止不了系统进程和守护进程的原因
在unxi/linux编程实践第七章的基础上完成的一个小的终端弹球游戏,先来个截图。
Linux信号在Linux系统中的地位仅此于进程间通信,其重要程度不言而喻。本文我们将从信号产生,信号保存,信号处理三个方面来讲解信号。
在某个Flask项目在做后端接口时需要设置超时响应,因为接口中使用爬虫请求了多个网站,响应时间时长时短。
我曾以为像定时器这样基础的功能,操作系统会有一个完备的实现。当需要开启一个定时任务的时候,会有一个优雅的、如下形式的接口:
上次结束了进程间通信的知识介绍:Linux:进程间通信(二.共享内存详细讲解以及小项目使用和相关指令、消息队列、信号量
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