【Linux】进程信号(中)(一)

简介: 【Linux】进程信号(中)

1.信号的产生

硬件异常产生信号

a/=0问题

创建mysignal.cc文件

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
   int a=10;
   a/=0;
   cout<<"div zero"<<endl;
    return 0;
}

45f88b88eb0e473183844b56b13ee251.png

使用make 生成可执行程序时,a/=0会报警


206c090d9a4d4a218f5db2d0402c74ef.png

依旧可以生成可执行程序mysignal,但是运行可执行程序会报错


为什么除0就报错了呢?

当代码除0时,程序运行后就崩溃了,程序运行变为进程,进程运行代码时出现了非法代码,进程退出了


ce906cb9d10e4d178afc548a5d0b01d9.png

将内存中的指令数据load到CPU中

状态寄存器中有比特位表示当前计算的状态

CPU中有的寄存器保存未来的计算结果,用状态寄存器来表示其计算结果的正确或错误

状态寄存器中有一个比特位为0/1,表示本次计算是否有溢出问题

假设本来有32/64位,除0时,导致有更高的进位,计算机识别有溢出了,若溢出,状态寄存器的溢出标记位就会置1


操作系统发现状态寄存器的标记位为1,即识别到硬件异常,从而会立马向目标进程发送信号

而该信号为:Floating point exception 浮点数异常

7edf882b60dc4215b917dc4dd2edc382.png


FPE为结尾的正好为8号信号

除0的本质就是触发硬件(CPU)异常


验证为8号信号


通过设置使进程不退出

把8进程默认方法变为自定义方法


5ed7ec418eff4c249b4254fb8d80b749.png

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再次运行可执行程序就会一直循环打印 ,只能通过其他信号终止进程


为什么会一直循环打印?

操作系统发现溢出标志位被置1,硬件发生了异常,传给进程8号信号,但是由于8号信号实现自定义方法,进程并没有退出,而溢出标志位属于进程的上下文,一直作为1存在,操作系统就会一直检测到标志位是1,从而一直给进程发8号信号


野指针问题

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p作为指针变量,有4/8个字节空间

1是将100作为地址数据写到p变量中

2是 p作为nullptr,*p取的是内存中的0号地址

*p=100,相当于向0号地址处写入100,但是0号地址并没有申请过, 所以就造成了野指针问题


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运行可执行程序后,发生段错误


为什么越界会使程序崩溃呢?

实际上语言上所呈现的地址为虚拟地址

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将虚拟地址通过页表映射到物理内存

页表查询kv关系,查表的动作是由MMU硬件(内存管理单元)完成的

将输入数据导入到MMU中,再通过MMU转出

所以从虚拟地址到物理地址,采用软硬件结合的方式


*p=100,并不是进行写入,而是进行虚拟到物理的转换

若没有映射关系存在,MMU硬件会报错

若有映射关系存在,但是没有权限,MMU直接报错

MMU的报错,会使操作系统识别到,操作系统会找到对应的目标进程中的PCB,发送对应的信号,从而终止进程


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Segmentation fault对应11号信号


验证为11号信号


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执行可执行程序后,会一直无线循环打印

由于MMU硬件报错没有被修复,一直存在,所以每一次进程被调度,操作系统都会识别到异常,向进程发送11号信号

导致一直无线循环打印


核心转储


0cf8f103b93d4451b525f1e6a474b339.png

在众多信号中,存在Core和Term类型,都可以终止进程

两者之间有什么区别呢?

容我慢慢来说


Linux在系统级别提供了一种能力,可以将一个进程异常的时候,

操作系统可以将该进程在异常的时候,核心代码部分进行核心转储

(将内存中进程的相关数据,全部dump到磁盘中)

一般会在当前进程的运行目录下,形成core.pid的二进制文件,如core.pid就被叫做核心转储文件


在云服务器上看不到核心转储文件,因为在云服务器上默认关闭这个功能


输入 ulimit -a 指令

查看当前系统中特定资源对应的上限


c5939b8169cd4b8e9c86aeabd406cab0.png

core file size 代表核心转储,默认大小为0,不允许当前系统在当前目录下形成core文件

设置核心转储大小

3a249394d59c41cf99f220f4c83505e8.png

通过 ulimit -c +大小,如 core file size大小变为10240

Core与Term的区别

96cb28b2aeee408588321974973b538e.png


通过复制SSH渠道,创建终端2


6e15a4ff8d974da78b05bdd4a31fc600.png

2号信号对应Term ,终止进程

d2ffd483d91748b7af688030cba12394.png


在终端1中运行可执行程序,在终端2中发送2号信号干掉进程


11b3d4e17c1a425584ce6f66261eb29a.png


当干掉进程后,并没有发现以pid结尾的文件

说明使用Term类型的信号,干掉进程后,不发生核心转储



8号信号 Core,浮点数异常


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在终端1中运行可执行程序,在终端2中发送8号信号干掉进程,并出现core dump即核心转储


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再次使用 ls -l 指令,发现多出来一个 core.2257的文件 即核心转储文件


Term:终止就是终止,没有多余动作

Core:终止,会先进行核心转储,在终止进程



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