【Linux】信号常见概念
创始人
2025-05-29 20:37:16
0

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 
#include 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 
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 
#include 
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

相关内容

热门资讯

超6300亿元!A股银行“分红... 7月25日,成都银行完成权益分派股权登记,将于7月28日发放现金红利,这标志着A股上市银行2024年...
老铺黄金:2025年上半年单个... 7月27日晚,老铺黄金(HK06181)披露2025年中期业绩预告。预计2025年上半年实现销售业绩...
保险行业2025年上半年回顾与... 今天分享的是:保险行业2025年上半年回顾与未来展望 报告共计:59页 2025年上半年保险行业回顾...
数币App上新!消费者、商户两... 数字人民币试点持续推进,相关数字钱包手机应用程序功能也在优化中。7月21日,北京商报记者注意到,日前...
A股热点迭出,个股连续涨停!资... 近段时间以来A股市场整体走势较为强劲,上周以来在雅江概念集体上行的推动下涨势更为明显,主要指数不同程...
原创 印... 令人惊讶的是,印度人开始反思自身制造业的发展状况。印度经济学家帕纳加利亚指出,印度原本有机会在20年...
首创证券拟赴港上市,“A+H”... 首创证券在A股上市不足三年便启动赴港上市计划。近日,首创证券公告称,公司董事会已审议通过了公司拟发行...
肥东杨大爷要帮“儿子”还钱,银... “儿子”在外借了2万元还不上 “要债人”电话直接打了过来 还?还是不还? 7月6日 肥东县公安局梁园...
A股上周16家上市公司公布并购... 转自:扬子晚报 扬子晚报网7月27日讯(记者 范晓林 薄云峰)近段时间以来,A股市场并购重组活跃度持...
独家|某股份行改动零售业务关键... 在资产端信贷“投不动”(多家行零售信贷增速连续几个季度放缓、更有甚者个贷投放负增长)、负债端存款“定...
四川五日游报团指南及详细行程,... 四川,这片位于中国西南的神奇土地,以其独特的自然风光、丰富的文化遗产和诱人的美食而闻名遐迩。从成都的...
原创 中... 在2025年4月初,时任美国总统的特朗普正式启动了针对世界各国的关税战,旨在通过实施经济制裁来促进美...
牛市主升浪开启了?别急!珍惜布... 本周,A股市场上行,主要宽基指数都收获了或多或少的周涨幅,其中,科创50、微盘股涨幅居前。板块方面,...
公募二季报两大看点!港股配置逼... 本报(chinatimes.net.cn)记者栗鹏菲 叶青 北京报道 2025年公募基金二季报披露收...
长和出售港口磋商期或延长 随着可能出现的各方介入及交易结构变化,此次长和港口出售交易如继续进行,其复杂性会提升 文 |《财经》...
中航重机涨0.17%,成交额4... 来源:新浪证券-红岸工作室 7月25日,中航重机涨0.17%,成交额4.14亿元,换手率1.52%,...
重仓电子和新能源行业 【深圳商报讯】(记者 陈燕青)基金二季报出炉,公募二季度依然重仓电子、新能源、食品饮料等行业。公募排...
大婚之后,大笔减持!昔日全球首... 当地时间7月25日,亚马逊公司提交至美国证券交易委员会的文件显示,前全球首富、亚马逊创始人杰夫·贝索...
创源股份涨2.32%,成交额3... 来源:新浪证券-红岸工作室 7月25日,创源股份涨2.32%,成交额3.50亿元,换手率8.32%,...
筹备登陆韩国综合股价指数!大韩... 近日,大韩造船(Daehan Shipbuilding)的首次公开募股(IPO)发行价最终确定为每股...