1.信号概念理解
信号产生
什么叫做信号呢?
生活当中认为是信号的是:红绿灯 闹钟 下课铃 鸡叫 手势
1.当红灯亮的时候, 你会停下来 即匹配的动作
那为什么会有这个匹配动作呢?
因为曾经有人培养过你
所以信号没有被产生,也知道怎么该处理它
2.我们能够认识并处理一个信号,是能因为识别这个信号的
若进程就是我,信号就是一个数字,进程在没有接收信号的时候,它早就知道一个信号该如何处理了
程序员在设计进程的时候,早就已经设计了对信号的识别能力
3.因为信号可能随时产生,所以在信号产生前,我可能正在做优先级更高的事情,我可能不能立马处理信号
要在后续合适的时候进行处理
如:你点了一份外卖,因为你不确定外卖什么时候到,所以开了一把游戏,当外卖小哥给你打电话说外卖到了时,游戏还没打完,所以你跟外卖小哥说等一会,马上到,然后继续打游戏,直到游戏打完,才去取外卖
信号保存
在信号产生和信号处理之间,存在时间窗口,因为没办法直接处理,需要等待后续处理
在时间窗口期间,需要被保存起来
进程收到信号的时候,如果没有立马处理这个信号,需要进程具有记录信号的能力
信号的产生对于进程来讲是异步的
异步为两者互相做自己的事,互不干扰
如:你正在上课,外卖小哥给你打电话告诉你快递到了,因为快递有重要的东西,所以你不得不现在去取,但是在你取快递的过程中,依旧在上课,上课与你取快递两件事情互不干扰
进程该如何记录对应产生的信号?记录在哪里?
可能同时收到很多信号,已经被产生但尚未处理,所以需要在时间窗口内,将这些信号保存,同时也应该将其进行管理
而管理的本质是先描述,在组织
那如何描述一个信号呢? 用什么数据结构管理这个信号呢?
输入 kill -l 查看信号列表
可以发现在31 和34之间没有信号存在,说明信号被划分为两部分,1-31以及34-64
34-64称之为实时信号,
1-31称之为普通信号,是目前要学习的信号
数字实际上是真正的信号,而大写的名称是宏
实时操作系统
当前主流的操作系统分为实时和分时,
分时像Linux、windows操作系统,基于时间片操作器调度的,强调的是公平调度
实时 像汽车的车载系统的辅助驾驶
特点为若来一个任务,就必须优先级较高的将该任务立马处理,强调的是高响应
普通信号 ,只保存有无产生,只需在合适的时候处理信号即可
可以通过0代表没有产生,1代表产生
1-31刚好是32个比特位,所以使用位图结构管理信号
而进程使用task_struct(PCB) 内部必定要存在一个位图结构,用int表示
从低到高的比特位,依次对应1-31 信号
发送信号的本质是写入信号,直接修改特定进程的信号位图中的特定比特位,0变成1即可
比特位的位置,称之为信号的编号
比特位的内容,表示是否收到该信号
信号处理
默认处理信号的方式:
1.默认动作
2.忽略信号
3.用户自定义动作
如:拿到快递,共有三种选择
1.执行默认动作把快递打开 2.忽略快递 3. 执行自定义动作(如快递内是零食,送给你的女朋友)
2. 信号的产生
在vscode中,创建makefile文件
mysignal:mysignal.cc g++ -o $@ $^ .PHONY:clean clean: rm -f mysignal
创建 mysignal.cc(以cc结尾是cpp) 文件
会一直循环打印一句话,并当前进程的包含pid值
#include<iostream> #include<unistd.h> using namespace std; int main() { while(true) { cout<<"我是一个进程,我正在运行...,pid值:"<<getpid()<<endl; sleep(1); } return 0; }
复制SSH渠道创建终端2,在保证运行终端1的可执行程序的情况下,
在终端2中输入 kill -9 +pid值 ,终止了终端1中运行的程序
实际上 在键盘中输入 CTRL C ,终止运行程序,本质也是向对前台进程发送信号
Linux通过远程终端访问时,只允许一个进程处于前台,默认情况是bash,
所以在自己的程序运行时输入指令没有任何反应
证明输入 CTRL C 就是向前台进程发送信号
输入 man 2 signal
指令
第二个是一个函数指针 将 void(*) (int) typedef 命名为 sighandler_t
signal 函数的第一个参数 是 signsum 代表信号编号
第二个参数 是 handler 代表哪一个进程调用了signal,使指定信号不在执行默认动作,而是执行该函数指针指向的方法
输入 CTRL C 相当于发送 2号信号
修改 mysignal.cc文件内容,并运行程序 发现输入 CTRL C 指令无法结束程序
同样在终端2中输入 kill -2 pid值
,也无法结束运行程序
说明对于2号信号 ,进程的默认方法是终止进程
signal 可以进行对指定动作的信号设定自定义处理动作
signal 函数内部参数传递的理解
当signal(2,handler)调用完这个函数时, handler方法没有被调用,只是发生了回调
handler作为函数的地址传过去 作为参数被函数指针接收,再通过函数指针找到handler函数 完成调用
在操作系统内部,把对应的自定义方法的地址保存起来了
handler方法什么时候被调用?
当2号信号产生的时候
如: 你小时候总喜欢在家里调皮,你老爸不管你,认为这是很正常的事情,所以你认为这是默认动作,但是你的老妈看见你调皮,就告诉你说如果下次再看见你调皮,就揍你,
所以再有调皮捣蛋事情发生,不会像你老爸那样什么都不管,你老妈会揍你
是在下次调皮发生的时候,才揍你
对于信号自定义动作的捕捉问题
默认对2号信号的处理动作:终止进程
输入 man 7 signal
指令
2号信号的动作是 Term(终止)
用signal(2,handler),是在执行用户动作的自定义捕捉
CTRL \ 代表3号信号 ,此时虽然2号信号被置为自定义动作了,但是三号信号还没有,所以依旧能终止进程
修改mysignal.cc文件内容,加入对于3号信号的自定义动作
再次运行可执行程序时,发现使用CTRL \ 也会调用自定义动作
可以给所有信号设置同一个处理函数
若修改mysignal.cc文件内容,将1-31的所有普通信号都进行自定义动作捕捉
可当运行可执行程序时,在终端2中使用 kill -9 pid值 方式依旧可以干掉进程
9号信号被称为管理员信号,不可被自定义,只能执行默认动作