10,信号

中断：停止当前执行的程序而去执行新的程序或处理意外的过程；
中断分为两大类：硬件中断，软件中断

信号的处理：
    本质上就是一种软件中断，即可以作为两个进程间通信的一种机制；
    更重要的是，信号总是可以终止一个程序的执行，他更多的被用与处理意外情况；

信号的特性：
1.信号是异步的，进程不知到什么时候知道信号回来；
2.进程即可以发送信号，也可以处理信号；
3.每个信号都有一个名字，用SIG开头

信号的基本命令和分类：
kill -l：查看当前系统所支持的所有信号；

要求掌握的信号：
SIGINT：        信号2，使用ctril + c 产生该信号，默认终止进程
SIGQUIT：    信号3，使用ctril + \ 产生该信号，默认终止进程

SIGKILL：    信号9，使用kill + 9 产生该信号，默认终止进程
            (该信号只能采用默认处理，不能被用户捕捉，也就是不能用signal函数处理)

基本分类：
1～31之间的信号叫做不可考信号，不支持排队，信号可能会丢失，也叫做实时信号；
34～64之间的信号叫做可靠信号，支持排队，信号不会丢失，也叫做实时信号；

信号的处理方式：
1.默认处理：绝大多数信号的默认处理方式都是终止进程
2.忽略处理：
3.自定义处理/捕获处理：

#include
typedef void (*sighandler_t)(int);
sighandler_t   signal(int  signum,  sighandler_t handler);

第一个参数：具体的信号值/信号名称
第二个参数：具体的处理方式
            SIG_IGN：忽略处理
            SIG_DFL：默认处理
            自定义函数的地址：自定义处理

返回值：成功返回之前的处理方式，失败返回SIG_ERR；
函数功能：主要用于设置指定信号的处理方式

父子进程对信号处理方式的比较：

1.对于fork函数创建的子进程来说，完全照搬父进程对信号的处理方式；
即父进程怎么处理子进程就怎么处理；

2.对于vfor函数和execl函数启动的子进程来说
父进程忽略，子进程也忽略
父进程默认，子进程叶默认
父进程子定义，子进程默认处理

发送信号的主要方式

1.采用键盘发送信号(只能发送部分特殊的信号)
2.程序出错发送信号(只能发送部分特殊的信号)：段错误  发送信号SIGSEGV 11
3.使用kill命令发送信号(所有信号都可以发送)：kill -信号值 进程号
4.采用系统函数发送信号：kill()/raise()/alarm()/......

发送信号系统函数的解析：

#include
#include
int kill(pid_t pid, int sig);

第一个参数：进程编号
第二个参数：信号值  如果是0，表示不会发送信号；只是检查进程是否存在

函数功能：主要用于给指定进程发送参数指定的信号
返回值：成功0；失败-1；

#include
int raise(int sig);
函数功能：主要用于给当前正在调用的进程/线程发送参数指定的信号；即给自己发送信号
对于单线程的程序来说，等价于kill(getpid(),sig);
返回值：成功返回0；失败返回非0

sleep()：主要用于当前正在调用的线程进入睡眠状态；
直到指定的秒数睡了，或者一个不能被忽略的信号达到了；

如果参数指定的秒数过去了，则返回0；否则返回还没有来得及的秒数，也就是剩余的秒数；

#include
unsigned int alarm(unsigned int seconds);

函数功能：主要用于经过参数指定的秒数之后，给当前正在调用的进程发送SIGALRM信号；
每次重新设置闹钟之后都会取消之前的闹钟，当前参数为0时，专门用于取消闹钟；
如果之前没有闹钟，则返回0；否则返回之前闹钟剩余的秒数；

信号集的基本概念：本质上就是若干个信号组成的集合

操作系统内部使用数据类型:sigset_t 表示信号集的数据类型，该数据类型的大小：128个字节



信号集的基本操作：
1.sigemptyset()：    清空信号集
2.sigfillset()：        填满信号集
3.sigaddset()：        添加信号到信号集中
4.sigdelset()：        删除信号集中的信号
5.sigismember()：    判断信号是否存在


#include
int sigemptyset(sigset_t *set);
int sigfillset(sigset_t *set);
int sigaddset(sigset_t *set, int signum);
int sigdelset(sigset_t *set, int signum);
int sigismember(const sigset_t *set, int signum);




*************信号的屏蔽****************

在某些特殊程序的执行过程中，可能不允许被信号打断，
此时就需要使用信号的屏蔽技术来解决该问题；

#include
int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oldset);

第一个参数：具体的屏蔽方式
    SIG_BLOCK：使用当前屏蔽集 + 参数set屏蔽集
               即 ABC + CDE(set) => ABCDE
    
    SIG_UNBLOCK：当前屏蔽集 - 参数set屏蔽集
               即 ABC - CDE(set) => AB
    
    SIG_SETMASK：使用参数set屏蔽集 替换 当前屏蔽集
               即 ABC + CDE(set) => CDE
    
    
第二个参数：信号集类型的指针，用于指定新的信号集

第三个参数：信号集类型的指针，用于带出之前屏蔽的信号集
          如果不想带出之前的屏蔽集，该参数给NULL即可；

函数功能：
    主要用于检查/修改即将屏蔽的信号集

返回值：成功返回0；失败返回-1；


注意：信号的屏蔽并不是删除信号，而是相当于用一个隔板把信号挡起来；
对于可靠信号来说，产生多少次，则在隔板的另一侧会排队等待多少个；
而对于不可考信号来说，无论产生了多少次，在隔板的另一侧只有一个信号在排队等待，
当信号的屏蔽解除时，相当于将隔板移开，只要进程不结束，则全部依次处理；




#include
int sigpending(sigset_t *set);

函数功能：
    主要用于获取信号屏蔽期间来过但没有来得及处理的信号，通过参数set返回；


****************************************************
计时器：
    在linux系统中，操作系统会为每一个进程管理3中计时器；
    分别是：真实计时器，虚拟计时器，实用计时器；
    一般才有真实计时器；


#include
int getitimer(int which, struct itimerval *curr_value);
int setitimer(int which, const struct itimerval *new_value,
                               struct itimerval *old_value);

第一个参数：计时器的类型
    ITIMER_REAL：    真实计时器，产生SIGALRM信号
    ITIMER_VIRTUAL：    虚拟计时器，产生SIGVTALRM信号  进程在用户态下消耗的时间
    ITIMER_PROF：    实用计时器，产生SIGPROF信号  进程在用户态和内核态消耗的总时间

第二个参数：机构体指针，用于指定计时器的新值
第三个参数：结构体指针，用于带出设置之前的旧值

struct itimerval {
    struct timeval it_interval; /* 间隔时间/next value */
    struct timeval it_value;    /* 启动时间/current value */
};

struct timeval {
    long tv_sec;                /* 秒数/seconds */
    long tv_usec;               /* 微秒/microseconds */
};