Ch6 信号和信号处理

知识概要：

• 信号和信号处理；
• 信号和中断的统一处理
• 将信号视为进程中断，将进程从正常执行转移到信号处理
• 信号的来源，包 括来自硬件、异常和其他进程的信号
• 信号在Unix/Linux中的常见用法
• Unix/Linux中的信号处理
  • 信号类型
  • 信号向量位
  • 信号掩码位
  • 进程 PROC结构体中的信号处理程序
  • 信号处理步骤

6.1 信号和中断

1. 中断：从1/0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。
2. 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。

6.2 Unix/Linux信号示例

1. Ctrl+C组合键会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SIGINT(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. 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 S1GHUP(1)信号。
3. 用户可以使用sh命令kill pid or kill -s 9 pid杀死该进程。方法如下。

   • 读者可能会问，为什么是9号信号呢？在最初的Unix中，只有9个 信号。9号信号被保留为终止进程的终极手段。虽然后来的Unix/ Linux系统将信号编号扩 展到了 31,但是信号编号9的含义仍然保留了下来。

6.3 Unix/Linux中的信号处理

Unix/Linux支持31种不同的信号，每种信号在signal.h文件中都有定义。

每种信号都有一个符号名,如SIGHUP(1)、SIGEMT(2)、SIGKILL(9)、S1GSEGV(11)等。

#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
……

• 来自硬件中断的信号：在进程执行过程中，一些硬件中断被转换为信号发送给进程

  • 中断键Ctrl+C,它产生一个SIGINT(2)信号。
  • 间隔定时器，当它的时间到期时，会生成一个SIGALRM(14)。SIGVTALRM(26) 或 SIGPROF(27)信号。

• 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。常见的陷阱信号有SIGFPE(8)，表示浮点异常(除以0),最常 见也是最可怕的是SIGSEGV(11),表示段错误，等等。
  • 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。

• 实践：

  在Linux中运行简单的C程序

  main()( while(1>; }
  

  使进程无限循环。从另一个终端，使用ps-u查找循环进程pid。然后 输入sh命令
  kill -s 11 pid

• 循环进程会因为段错误而死亡。

• 进程PROC结构体中的信号