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


Linux入门之进程信号|信号产生的方式_第1张图片


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

Linux入门之进程信号|信号产生的方式_第2张图片

  • 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
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

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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