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可信的移动网站建设,一站式网络营销,微信开发小程序步骤,茂名专业网站建设文章目录信号入门生活中的信号技术应用角度的信号signal函数注意事项信号的概念信号的产生信号的记录(保存)信号处理常见方式概述信号入门 生活中的信号 你在网上买了很多件商品,在等待不同商品快递的到来 但即便快递还没有到来,你也知道快递到了的时候应该怎么处理快递,也就…

文章目录

  • 信号入门
      • 生活中的信号
      • 技术应用角度的信号
        • signal函数
        • 注意事项
    • 信号的概念
    • 信号的产生
    • 信号的记录(保存)
  • 信号处理常见方式概述

信号入门

生活中的信号

  • 你在网上买了很多件商品,在等待不同商品快递的到来 但即便快递还没有到来,你也知道快递到了的时候应该怎么处理快递,也就是你能“识别快递”
  • 当快递到达目的地了,你收到了快递到来的通知,但是你不一定要马上下楼取快递,也就是说取快递的行为并不是一定要立即执行,可以理解成在“在合适的时候去取”
  • 在你收到快递到达的通知,再到你拿到快递期间,是有一个时间窗口的,在这段时间内你并没有拿到快递,但是你知道快递已经到了,本质上是你“记住了有一个快递要去取”
  • 当你时间合适,顺利拿到快递之后,就要开始处理快递了,而处理快递的方式有三种:
    • 1、执行默认动作(打开快递,使用商品)2、执行自定义动作(快递是帮别人买的,你要将快递交给他)3、忽略(拿到快递后,放在一边继续做自己的事)
  • 快递到来的整个过程,对你来讲是异步的,你不能确定你的快递什么时候到

技术应用角度的信号

例子:

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>int main()
{while (1){printf("hello signal!\n");sleep(1);}return 0;
}
image-20220815155122089

问:为什么使用Ctrl+C后,进程就终止了呢?

实际上当用户按Ctrl+C之后,这个键盘输入会产生一个硬中断,被操作系统获取并解释成信号(Ctrl+C被解释成2号信号), 然后操作系统将2号信号发送给目标前台进程,前台进程收到2号信号后就会退出

如何验证呢?

我们可以使用signal函数对2号信号进行捕捉,证明当我们按Ctrl+C时进程确实是收到了2号信号

signal函数

#include <signal.h>
typedef void (*sighandler_t)(int); //函数指针
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler)

参数解析

第一个参数:需要捕捉的信号编号 第二个参数:是对捕捉信号的处理方法,是一个函数指针,函数参数是int,返回值是void类型


作用:注册信号处理动作

修改进程对信号 signum 的默认处理动作,变为自定义的函数 handler 该函数必须满足规定的函数声明形式

注意1:就算进程注册了对9号信号的处理,也无法生效,因为9号信号是无法被捕捉的, 因为9号信号能够直接
杀死进程,捕捉9号信号是很不安全的行为


注意2:通过 signal 接口注册对某个信号的处理动作,相当于是一种预定机制, 并没有产生任何实际信号


#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
void handle(int sig)
{printf("收到%d号信号\n",sig);
}
int main()
{signal(2,handle);//对2号信号进行捕捉(注册),并没有实际信号产生while (1){printf("hello signal!\n");sleep(1);}return 0;
}

此时当该进程收到2号信号后,就会执行我们给出的handler方法,而不会像之前一样直接退出了,因为此时我们已经将2号信号的处理方式由默认改为了自定义了

image-20220815160005743

由此也证明了, 当我们按Ctrl+C时进程确实是收到了2号信号


注意事项

1)Ctrl+C产生的信号只能发送给前台进程 , 在一个命令后面加个&就可以将其放到后台运行,这样Shell就不必等待进程结束就可以接收新的命令,启动新的进程 此时可以通过kill -9 进程PID的方式来终止这个进程!

image-20220815160207124

2)Shell能同时运行一个前台进程和任意多个后台进程,但是只有前台进程才能接到像Ctrl+C这种控制键产生的信号

3)前台进程在运行过程中,用户随时可能按下Ctrl+C而产生一个信号,也就是说该进程的用户空间代码执行到任何地方都可能收到2号信号而终止,所以信号相对于进程的控制流程来说是异步的

4)信号是进程之间事件异步通知的一种方式,属于软中断


信号的概念

信号是发送给进程的,进程需要在合适的时候,执行信号对应的动作,进程必须明确各种的信号的对应的动作,和该信号是否产生无关

kill -l命令查看Linux当中的信号有哪些:

image-20220815162514919

其中:1~31号信号是普通信号,34~64号信号是实时信号 ,普通信号和实时信号各自都有31个

实际上:每个信号都有一个编号和一个宏定义名称,这些信号各自在什么条件下产生,默认的处理动作是什么,在signal(7)中都有详细说明: man 7 signal

image-20220815162814186

信号的产生

进程在运行之前就必须能够分辨出哪个信号,以及指定对该信号的处理方式,以便信号到来之时能够及时处理,换句话说:进程在信号产生之前就应该具有识别信号并处理信号的能力,例如: 在实际生活中,人们收到某种信号, 但可能并不会立即处理该信号, 因为此时还在处理其他事情

  • 比如说早上闹钟响起,我们可能要赖床,就会关掉闹钟继续睡觉,但我们知道闹钟已经响起,起床是迟早的事

注意:信号只能由操作系统发送,但信号发送的方式有多种


信号的记录(保存)

进程已经收到信号但并不能立即处理,因为当前进程正在处理优先级更高的事情,只能将信号暂存起来,并等到合适的时候再进行处理 换句话说: 进程具有暂时保存信号的能力


当一个进程接收到某种信号后,该信号是被记录在该进程的进程PCB当中的, 发送信号的本质就是向进程控制块task_struct 中写入信号数据 PCB 只有操作系统能够读写, 操作系统会向上提供多种信号的发送方式,但本质都是操作系统向进程发送信号

OS中是在结构体中用一个变量的32位比特位来记录某种信号是否产生,

例如:

image-20220815170549746

其中比特位的位置代表信号的编号,而比特位的内容就代表是否收到对应信号.比如上述的,第2个比特位是1就表明收到了2号信号


所以:一个进程收到信号,本质就是该进程内的信号位图被修改了,也就是该进程的数据被修改了, 只有操作系统才有资格修改进程的数据,因为操作系统是进程的管理者,信号的产生本质上就是操作系统直接去修改目标进程的task_struct中的信号位图


image-20220815170937569


信号处理常见方式概述

1)默认动作:执行信号的默认注册行为, 如:9号信号:SIGKILL 杀死自身进程

2)忽略动作:忽略掉该信号,不做出任何反应 这也是一种信号处理的方式

3)自定义捕捉:如:signal函数,对信号进行捕捉,执行用户注册的行为,即调用修改后的 handler 方法

  • 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

其中:man 7 signal可以查看各个信号默认的处理动作

http://www.shuangfujiaoyu.com/news/47476.html

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