1.进程的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。1.1 查看信号查看信号的命令是kill -ljcmiZwz9c6v6ajdocnv9xkh8rZ:~/linux/9-7$ kill -l 1) SIGHUP 2) SIGINT 3) SIGQUIT 4) SIGILL 5) SIGTRAP 6) SIGABRT 7) SIGBUS 8) SIGFPE 9) SIGKILL 10) SIGUSR1 11) SIGSEGV 12) SIGUSR2 13) SIGPIPE 14) SIGALRM 15) SIGTERM 16) SIGSTKFLT 17) SIGCHLD 18) SIGCONT 19) SIGSTOP 20) SIGTSTP 21) SIGTTIN 22) SIGTTOU 23) SIGURG 24) SIGXCPU 25) SIGXFSZ 26) SIGVTALRM 27) SIGPROF 28) SIGWINCH 29) SIGIO 30) SIGPWR 31) SIGSYS 34) SIGRTMIN 35) SIGRTMIN1 36) SIGRTMIN2 37) SIGRTMIN3 38) SIGRTMIN4 39) SIGRTMIN5 40) SIGRTMIN6 41) SIGRTMIN7 42) SIGRTMIN8 43) SIGRTMIN9 44) SIGRTMIN10 45) SIGRTMIN11 46) SIGRTMIN12 47) SIGRTMIN13 48) SIGRTMIN14 49) SIGRTMIN15 50) SIGRTMAX-14 51) SIGRTMAX-13 52) SIGRTMAX-12 53) SIGRTMAX-11 54) SIGRTMAX-10 55) SIGRTMAX-9 56) SIGRTMAX-8 57) SIGRTMAX-7 58) SIGRTMAX-6 59) SIGRTMAX-5 60) SIGRTMAX-4 61) SIGRTMAX-3 62) SIGRTMAX-2 63) SIGRTMAX-1 64) SIGRTMAX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,例如其中有定义Core Dump核心转储当进程因为收到某些异常信号而崩溃时操作系统把这个进程崩溃那一刻完整内存快照保存到磁盘上生成一个 core 文件相当于程序崩溃的「事故现场照片」用来事后排查崩溃原因。1.2 信号处理1.2.1 忽略信号#include iostream #include signal.h int main() { signal(SIGINT, SIG_IGN); // signal(SIGINT,hander); while (true) { std::cout 我是一个进程 getpid() std::endl; sleep(1); } return 0; }当信号被改为SIG_IGN时就会忽略我发送2号信号就不能终止进程了。什么信号不能被忽略列如九号信号就算把九号信号做忽略处理kill给进程发送九号信号进程也会终止。不然有进程有病毒忽略全部信号一直不能被杀死#include iostream #include signal.h int main() { signal(SIGKILL, SIG_IGN); //signal(SIGINT, SIG_IGN); // signal(SIGINT,hander); while (true) { std::cout 我是一个进程 getpid() std::endl; sleep(1); } return 0; }1.2.2 自定义信号就是把信号的默认动作修改我们自定义的函数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,这种方式称为自定义捕捉(Catch)一个信号也叫捕捉信号#include iostream #include signal.h void hander(int sig) { std::cout 这是我的自定义方法 sig std::endl; } int main() { // signal(SIGKILL, SIG_IGN); // signal(SIGINT, SIG_IGN); signal(SIGINT, hander); while (true) { std::cout 我是一个进程 getpid() std::endl; sleep(1); } return 0; }我们crtlc的时候或者发送2号信号的时候就不会终止而是打印自定义的方法1.2.3 默认动作默认动作就是signal(,SIG_DFL)1.3 signal函数2 产生信号2.1 键盘产生 crtlz进程暂停进程从前台进程变成后台进程我们进程前台进程必须只有一个后台进程有很多个开始的时候命令行shell是前台进程组我们./运行一个程序的时候相当于产生一个子进程变成前台进程组所以shell变成后台进程组。fg 加序号恢复前台进程组bg 加序号执行因为ctrlz变成后台。暂停了进程jobs:查看后台进程组。2.2 函数产生信号2.2.1 kill函数产生信号pid目标进程 PID正数进程组 ID负数发送给组内所有进程,发给进程组id假如进程组里面有三个进程就发给三个进程0发送给当前进程组-1发送给所有有权限的进程sig:信号编号0 表示检测进程是否存在不发送信号成功返回0 不成功返回-1int main(int argc, char *argv[]) { if (argc ! 3) { printf(失败); return 1; } // stoi函数将字符串转换为整数 int number std::stoi(argv[1] 1); pid_t id std::stoi(argv[2]); int n kill(id, number); if (n 0) { printf(kill失败); } return 0; }2.2.2 raise给当前进程发送指定信号成功返回0不成功返回其他数字void hander(int number) { std::cout 信号捕捉 number std::endl; } int main() { signal(SIGINT, hander); while (true) { sleep(1); int n raise(SIGINT); if (n 0) { std::cout raise成功 std::endl; } } }2.2.3 abort函数作用向当前进程发送 SIGABRT6 号信号强制异常终止不可被忽略或自定义捕捉但是他能执行自定义的操作只不过最后依旧会终止无返回值必然终止进程void hander(int number){ std::cout信号是numberstd::endl; } int main(){ signal(SIGABRT,hander); while(true){ sleep(1); abort(); } return 0; }2.3 硬件产生信号2.3.1 除零错误// 硬件产生的错误 // 除零错误 void hander(int number) { std::cout 发生硬件错误 number std::endl; //exit(12); } int main() { signal(SIGFPE, hander); int a 1; a a / 0; return 0; }如果hander里面不退出的话。会一直打印这个语句为什么了; 对应C a a / 0 mov eax, 1 mov ebx, 0 div ebx ; ← 这一条除法指令执行到这里直接硬件报错这条指令没有结束 ; 触发异常跳去跑信号处理函数 hander ; ---- hander return回来以后 ---- ; CPU恢复寄存器又回到 div ebx再次执行这条没做完的除法CPU 取到除法指令准备运行执行的时候发现除数是 0硬件抛出异常这条指令中途被打断没有完成CPU 停止当前代码进入内核内核发送 SIGFPE 信号切换去跑你的hander信号处理函数当你的handerreturn 返回时内核要恢复 CPU回到刚才被打断、还没有执行完的那条指令而不是下一行指令2.3.2 野指针void handler(int number) { std::cout 野指针造成的内存问题 std::endl; exit(1); } int main() { // 11号信号 signal(SIGSEGV, handler); int *p nullptr; *p 4; return 0; }因为 0 是最典型、最容易复现的非法地址空指针解引用是初学者最常见的 bugnullptr / NULL 的值就是 0。操作系统故意不映射 0 页所以用 0 举例几乎必然触发 fault演示效果最干净。0 地址查页表“没有条目”这个说法最直观好画图。我们int*pnullptr就是虚拟地址是零号地址。代码里有 int* p nullptr;然后 *p 10;向 0 号地址写 10。CPU 执行写指令把虚拟地址 0 送给 MMU 去翻译。MMU 查页表发现虚拟地址 0 这一项没有有效映射条目present 位无效。MMU 作为硬件单元无法完成地址翻译直接向 CPU 发出异常信号page fault。这个异常是硬件层面产生的所以叫“硬件报错”。后续CPU 陷入内核OS 的异常处理程序接手 → 判定非法访问 → 给进程发 SIGSEGV → 进程崩溃。2.4 软中断2.4.1 管道破裂当向无读端的管道写入数据时内核会向写进程发送 SIGPIPE13 号信号默认动作是终止进程// 软中断 // 管道 #include iostream #include unistd.h #include sys/wait.h void hander(int number) { std::cout 错误 std::endl; } int main() { signal(SIGPIPE, hander); int fd[2]; char buf[264]; // 创建匿名管道。 pipe(fd); pid_t id; // fork之后子进程复制了父进程的文件描述表。所以他们才能通信 id fork(); if (id 0) { // 读端 close(fd[1]); // 关闭自己的写端 close(fd[0]); // 关闭自己的读端 // ssize_t n read(fd[0], buf, sizeof(buf) - 1); // buf[n] \0; // std::coutbufstd::endl; } else { // 为什么要关闭两个读端因为靠的是计数器当读端计算器为0才能写入发生软件错误。 close(fd[0]); // 必须先等子进程退出来不然计算器可能不是0,可能子进程还没有执行完 wait(NULL); std::string s hello world; ssize_t n write(fd[1], s.c_str(), s.size()); // string对象c_str转换为字符串的地址。 if (n 0) { std::cout 成功 std::endl; } } return 0; }2.4.2 alarm设置闹钟触发软中断alarm(0)取消设置的闹钟#includeiostream #includeunistd.h #includesignal.h int main(){ alarm(1); signal(SIGALRM,SIG_DFL); int count0; while(true){ std::coutcount次数std::endl; count; } return 0; }#include iostream #include unistd.h #include signal.h int count 0; void hander(int number) { std::cout count 次数 number std::endl; } int main() { alarm(1); signal(SIGALRM, hander); while (true) { count; } return 0; }有io效率会很低