Unix/Linux系统编程（信号和信号处理）

 

一.关于信号和中断

　　1.信号机制别名软中断，在<signal.h>系统头文件中定义了一系列的信号编号，都对应着一个正整数量：

 

 　　进程在用户空间运行时, 都要用信号机制来检查是否有信号到达, 而一般的进程默认对应信号的处理都是killed, 除非使用signal(信号编号, 处理方式)函数来处理(所以别名软中断）。

　　2.“中断”是从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。“中断”一词可应用于任何“进程”，并不仅限于计算机中的CPU，例如：人员中段、进程中断、硬件中断、进程的陷阱错误导致自行中断等等

　　3.信号和中断的相似点：

　　　　（1）都采用了异步通信的方式.

​　　 　　　　同步就是排队, 信息一个接一个的处理, 异步就是插队

　　　　（2）都是暂停当前的, 去执行对应的handle程序

　　　　（3）都是处理完返回原来位置

　　　　（4）对于信号和中断, 都是可以屏蔽的

　　4.信号和中断的区别

　　　　（1）中断有优先级, 信号没有

　　　　（2）信号处理程序在用户态下运行的, 中断程序在核心态下运行的

　　　　（3）中断响应是及时的, 当信号响应一般有延迟

二.Uinx/Linux信号示例与信号处理

　　1.信号示例

　　　　（1）按“Ctrl+C”组合键通常会导致当前运行的进程终止。

　　　　（2）用户可使用nohup a.out & 命令在后台运行一个程序，即使在用户退出之后，进程仍将继续运行。nohup命令会使sh像往常一样复刻子进程来执行程序，但是子进程会忽略SIGHUP(1)信号。当用户退出时，sh会向与终端有关的所有进程发送一个SIGHUP信号。后台进程在接收到这一信号后，会忽略它继续运行。为防止后台进程使用终端进行I/O，后台进程通常会断开与终端的连接，使其完全不受任何面向终端信号的影响。

　　　　（3）也许几天之后，用户再次登录时会发现后台进程仍在运行，可以使用sh命令：

　　　　　　kill pid （or kill -s 9 pid）杀死该进程。

 

　　2.信号处理

　　　　（1）信号类型：Unix/Linux支持31种不同信号，每种信号在signal.h文件中都有定义

　　　　（2）信号来源

　　　　　　来自硬件中断的信号：

　　　　　　　　1）中断键（Ctrl+C）：产生一个SIGINT（2）信号。

　　　　　　　　2）间隔定时器：当它的时间到期时，会产生一个SIGALRM(14)、SIGVTALRM(26)或SIGPROF（27）信号。

　　　　　　　　3）其他硬件错误，如总线错误、IO陷阱等。

　　　　　　来自异常的信号：当用户模式下的进程遇到异常时，会陷入内核模式，生成一个信号，并发送给自己。

　　　　　　来自其他进程的信号：进程可使用kill（pid，sig）系统调用向pid标识的目标进程发送信号。

三.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

　　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。

　　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。