《Unix/Linux系统编程》第六章学习笔记

第6章 信号和信号处理
1.信号和中断
    中断:从I/O设备或协处理器发送到CPU的外部请求,它将CPU从正常执行转移到中断处理。
    信号:发送给进程的请求,将进程从正常执行转移到中断处理。
    中断的分类:(1)人员中断
                (2)进程中断
                (3)硬件中断
                (4)进程的陷阱错误
2.Unix/Linux信号示例
    (1)Ctrl+C:当前运行的进程终止。生成一个键盘硬件中断。键盘中断处理程序将"Ctrl+C"组合键转换为SIDINT(2)信号,发送给终端上的所有进程,并唤醒等待键盘输入的进程。
    (2)nohup a.out&:在后台运行一个程序,即使用户推出后,进程仍然继续执行。
3.Unix/Linux中的信号处理
    (1)信号类型
        #define SIGHUP 1 
        #define SIGINT 2 
        #define SIGQUIT 3 
        #define SIGILL 4 
        #define SIGTRAP 5     
        #define SIGABRT 6 
        #define SIGIOT 6 
        #define SIGBUS 7 
        #define SIGFPE 8     
        #define SIGKILL 9 
        #define SIGUSR1 10 
        #define SIGSEGV 11 
        #define SIGUSR2 12 
        #define SIGPIPE 13 
        #define SIGALRM 14 
        #define SIGTERM 15 
        #define SIGSTKFLT 16 
        #define SIGCHLD 17 
        #define SIGCONT 18 
        #define SIGSTOP 19 
        #define SIGTSTP 20 
        #define STGTTTN 21 
        #define SIGTTOU 22 
        #define SIGURG 23 
        #define SIGXCPU 24 
        #define SIGXFSZ 25 
        #define SIGVTALRM 26 
        #define SIGPROF 27 
        #define SIGWINCH 28 
        #define SIGPOLL 29 
        #define SIGPWR 30 
        #define SIGSYS 31
    (2)信号的来源
        *来自硬件中断的信号:中断键、间隔定时器、其他硬件错误;
        *来自异常的信号;
        *来自其他进程的信号。
    (3)PROC
        PROC有一个32位向量,用于记录发送给进程的信号。
            还有一个MASK位向量,用于屏蔽相应的信号。
            都有一个信号处理数组。
4.信号处理步骤
    (1)当某进程处于内核模式时,会检查信号并处理未完成的信号。如果某信号有用户安装的捕捉函数,该进程会先清除信号,获取捕捉函数地址,对于大多数陷阱信号,则将已安装的捕捉函数重置为DEFault。然后,它会在用户模式下返回,以执行捅捉函数,以这种方式篡改返回路径。当捕捉函数结束时,它会返回到最初的中断点,即它最后进入内核模式的地方。因此,该进程会先迁回执行捕捉函数,然后再恢复正常执行。
    (2)重置用户安装的信号捕捉函数:用户安装的陷阱相关信号捕捉函数用于处理用户代码中的陷阱错误。由于捕捉函数也在用户模式下执行,因此可能会再次出现同样的错误。如果是这样,该进程最终会陷入无限循环,一直在用户模式和内核模式之间跳跃。为了防止这种情况,Unix内核通常会在允许进程执行捕捉函数之前先将处理函数重置为DEFault。这意味着用户安装的捕捉函数只对首次出现的信号有效。若要捕捉再次出现的同一信号,则必须重新安装捕捉函数。但是,用户安装的信号捕捉函数的处理方法并不都一样,在不同 Unix版本中会有所不同。例如,在 BSD Unix中,信号处理函数不会被重置,但是该信号在执行信号捕捉函数时会被阻塞。感兴趣的读者可参考关于Lioux信号和 sigaction函数的手册页,以了解更多详细信息。
    (3)信号和唤醒:在Unix/Linux内核中有两种SLEEP进程;深度休眠进程和浅度休眠进程。前一种进程不可中断,而后一种进程可由信号中断。如果某进程处于不可中断的SLEEP状态,到达的信号(必须来自硬件中断或其他进程)不会唤醒进程。如果它处于可中断的SLEEP状态,到达的信号将会唤醒它。例如,当某进程等待终端输入时,它会以低优先级休眠,这种休眠是可中断的,SIGINT这类信号即可唤醒它。
5.信号与异常
    Unix信号最初设计用于以下用途:
        (1)作为进程异常的统一处理方法;
        (2)让进程通过预先安装的信号捕捉函数处理用户模式下的程序错误;
        (3)特殊情况下,让某个进程通过信号杀死另一个进程。
6.Linux中的IPC
    IPC是指用于进程间通信的机制。在Linux中,IPC包含以下组成部分
        (1)管道和FIFO
        (2)信号
        (3)System V IPC
        (4)POSIX消息队列
        (5)线程同步机制
        (6)套接字
posted @ 2021-11-14 21:07  20191309刘嘉祺  阅读(3)  评论(0编辑  收藏  举报