信号的概念、认识、处理动作

明镜止水，长话短说。

信号的基本概念

信号，在服务器编程和大型应用程序中即为常见。信号就是一个通知（事件通知），用来通知某个进程发生了某一件事。 很多时候，信号都是突然产生的，比如，一个程序某个地方出现异常，它给自己发送一个中断自己进程的信号，此时程序可能迎来结束，从而防止更大异常（来自游戏闪退的怨念），换一句话，信号是异步发生的，又称“软件中断”。

信号的产生：
(1)某个进程发送给另一个进程或者发送给自己
(2)由内核发送给某个进程

通过在键盘上输入一些命令动作，Ctrl+C组合键(终端信号)，使用kill命令等。
内存访问异常。除数为0等，硬件会检测并通知内核等。

信号名字一般都为SIG开头的字母组成，但基于头文件源代码来看，却是数字。

//查看各signal.h 中文件SIGHUP信号的位置
root@ubuntu:/home/qiye/Desktop# sudo find / -name "signal.h" | xargs grep -in "SIGHUP"
/usr/src/linux-headers-5.11.0-49/arch/mips/include/uapi/asm/signal.h:25:#define SIGHUP       1  /* Hangup (POSIX).  */
/usr/src/linux-headers-5.11.0-49/arch/xtensa/include/uapi/asm/signal.h:35:#define SIGHUP         1
/usr/src/linux-headers-5.11.0-49/arch/s390/include/uapi/asm/signal.h:26:#define SIGHUP           1
/usr/src/linux-headers-5.11.0-49/arch/ia64/include/uapi/asm/signal.h:13:#define SIGHUP       1
/usr/src/linux-headers-5.11.0-49/arch/x86/include/uapi/asm/signal.h:23:#define SIGHUP        1
/usr/src/linux-headers-5.11.0-49/arch/sparc/include/uapi/asm/signal.h:12:#define SIGHUP      1
/usr/src/linux-headers-5.11.0-49/arch/arm/include/uapi/asm/signal.h:18:#define SIGHUP        1
/usr/src/linux-headers-5.11.0-49/arch/parisc/include/uapi/asm/signal.h:5:#define SIGHUP      1
/usr/src/linux-headers-5.11.0-49/arch/m68k/include/uapi/asm/signal.h:18:#define SIGHUP       1
.....

打开任意一个signal.h文件：

vim /usr/src/linux-headers-5.11.0-49/arch/x86/include/uapi/asm/signal.h

为了方便使用信号，通过使用define预处理器建立数字的别名。

通过kill命令认识一些信号

kill命令常用来杀死了一个进程，我印象最深、用得最多的一句就是sudo kill -9 进程号，但现在，入这大坑后，kill就不再是单纯用来杀死进程这么简单，而是通过使用kill命令给一个进程发送信号来控制进程的中断、再续、终止来影响程序状态的一个命令。

常用的kill参数对应的信号

kill的参数	该参数发出的信号以及操作系统动作
-1	SIGHUP(连接断开)，终止进程(进程没了)
-2	SIGINT(终端中断符，如Ctrl+C)，终止进程(进程没了)
-3	SIGQUIT(中断退出符，如Ctrl+)，终止进程(进程没了)
-9	SIGKILL(终止)，终止进程(进程没了)
-18	SIGCONT(使暂停的进程继续)，忽略(进程继续运行不受影响)
-19	SIGSTOP(停止)，可使用SIGCONT继续，任务放到后台，停止进程(不是终止，进程还在)
-20	SIGTSTP(终端停止符，同Ctrl+Z)，任务于后台，可使用SIGCONT继续，停止进程(不是终止，进程还在)

进程状态

查看进程状态（STAT选项）

ps -eo pid,ppid,sid,tty,pgrp,comm,stat | grep -E '程序检索字段'PID    PPID     SID TT          PGRP COMMAND         STAT1       0       1 ?              1 systemd         Ss2       0       0 ?              0 kthreadd        S3       2       0 ?              0 rcu_gp          I<4       2       0 ?              0 rcu_par_gp      I<6       2       0 ?              0 kworker/0:0H-ev I<9       2       0 ?              0 mm_percpu_wq    I<10       2       0 ?              0 rcu_tasks_rude_ S

其中STAT，是这些进程的一个状态，进程状态字母对应的状态含义：

状态	含义
D	不可中断的休眠状态（通常是I/O枫如进程），可以处理信号，有延迟
R	可执行状态&运行状态（再运行队列里的状态）
S	可中断的休眠状态之中（等待某事件完成），可以处理信号
T	停止或被追踪（被作业控制信号所停止）
Z	僵尸进程
X	死掉的进程
<	高优先级的进程
N	低优先级的进程
L	有些页被锁进内存
s	session leader（会话首进程），其下有子进程
t	追踪期间被调试器停止
i	空闲的任务（进程）
+	位于前台的进程组

信号测试：

一样，ssh连接ubuntu，打开两个终端，一个终端负责程序的执行和结果，另一个负责进程的状态和kill命令的执行。

第一个终端：
C++简单代码编写：

#include<iostream>
#include<unistd.h>
#include<signal.h>
using namespace std;int main() {pid_t pid;cout << "Linux C++" << endl;while (1){sleep(1);cout << "子进程" << endl;}cout << "end!" << endl;return 0;
}

C++文件编译和执行：

g++ -o t141 /mnt/hgfs/c/t141.cpp
./t141
Linux C++
子进程
子进程
子进程
子进程

第二个终端：

#此时程序状态为置于前台的可中断休眠状态
root@ubuntu:/home/qiye# ps -eo pid,ppid,sid,tty,pgrp,comm,stat | grep -E 't141'10095    6202    5942 pts/1      10095 t141            S+#发送SIGSTOP(停止)信号
root@ubuntu:/home/qiye# kill -19 10095/#此时程序为停止或被追踪的状态
root@ubuntu:/home/qiye# ps -eo pid,ppid,sid,tty,pgrp,comm,stat | grep -E 't141'10095    6202    5942 pts/1      10095 t141            T

第一个终端出现stopped的提示：

继续使用第二个终端：

#发送SIGCONT(使暂停的进程继续)信号，恢复程序运行
root@ubuntu:/home/qiye# kill -18 10095#可以发现恢复回S的状态，但是+号没了，说明已经不是前台运行了，
#你会发现再第一个终端里使用Ctrl+C无法终止程序运行
root@ubuntu:/home/qiye# ps -eo pid,ppid,sid,tty,pgrp,comm,stat | grep -E 't141'10095    6202    5942 pts/1      10095 t141            S

程序继续运行：

但是Ctrl+C无法终止它：

在第二个终端中使用kill -9 终止程序：

root@ubuntu:/home/qiye# kill -9 10095
root@ubuntu:/home/qiye# ps -eo pid,ppid,sid,tty,pgrp,comm,stat | grep -E 't141'
root@ubuntu:/home/qiye#

信号处理的相关动作

执行系统默认动作

当进程收到一个信号时，操作系统（内核）就会对该进程执行一个默认动作，
相应的信号会有相应的默认动作，但大多数时候操作系统的默认动作是终止。

忽略某个信号

当不希望一个进程收到某个信号时，就要使操作系统不对这个信号做出默认动作，常用的是signal(信号名, SIG_IGN)函数，作用是忽略某个信号，操作系统就会忽略这个信号名，但两个信号列外，SIGKILL信号和SIGSTOP信号，这俩不能被忽略，你也不希望一个程序无法被任何手段终止吧？

捕捉某个信号

signal(信号名, 自定义函数)，专门捕捉某个信号名，并且成功捕捉后可以送进自定义函数里实现自定义功能，SIGKILL信号和SIGSTOP信号这俩依旧列外。

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