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  • 又因为同一个进程组的进程可以接受来自同一终端的各种信号所以当希望用键盘发送信号(如按下Ctrl+C)时,父子进程对接收到的父子进程有不同的处理方式时,那么子进程就不能继承父进程的处理该信号的函数,要在子进程...

    fork()时,子进程继承了父进程的进程组ID,所以父子进程默认属于同一个进程组,又因为同一个进程组的进程可以接受来自同一终端的各种信号所以当希望用键盘发送信号(如按下Ctrl+C)时,父子进程对接收到的父子进程有不同的处理方式时,那么子进程就不能继承父进程的处理该信号的函数,要在子进程的代码中单独注册处理该信号的函数。

    fork()创建子进程就是父进程的一份拷贝,大部分属性都继承过来,但仍有部分属性不同。

    1. 子进程继承父进程属性。

    》真实用户ID和组ID,有效用户ID和组ID。

    进程组ID

    》session ID

    》所有打开文件及文件的偏移量。

    》控制终端

    》设置用户ID和设置组ID标记位

    》根目录和当前工作目录

    》文件默认创建的权限掩码

    》可访问的内存区段

    》环境变量及其他资源分配

    1. 子进程不同父进程属性。

    》进程ID

    》运行时间记录,timer等

    》父进程对文件的锁定
    来源:父子进程属性异同
    ·········································································································
    来源:进程】进程组

    1. 进程组

    (1)进程组,也称之为作业,BSD与1980年前后向UNIX中增加的一个新特性,代表一个或多个进程的集合。每个进程都属于一个进程组,在waitpid函数和kill函数的参数中都曾经使用到,操作系统设计的进程组的概念,是为了简化对多个进程的管理。

    当父进程创建子进程的时候,默认子进程与父进程属于同一个进程组,进程组是一个或多个进程的集合,通常它们与一组作业相关联,默认子进程与父进程属于同一个进程组。进程组ID等于进程组第一个进程ID(组长进程)。所以,组长进程标识:其进程组ID等于其进程ID.

    组长进程可以创建一个进程组,创建该进程组的进程,然后终止,只要进程组中有一个进程存在,进程组就存在,与组长进程是否终止无关。

    (2)kill发送给进程组

    使用 kill -n -pgid 可以将信号 n 发送到进程组 pgid 中的所有进程。例如命令 kill -9 -4115 表示杀死进程组 4115 中的所有进程。
    ————————————————
    版权声明:本文为CSDN博主「月雲之霄」的原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。
    原文链接:https://blog.csdn.net/isunbin/article/details/88855114

    展开全文
  • 如何查看信号的信息以及查看信号的默认处理动作2.1 操作系统对信号的处理动作2.2 信号具体的信息3. 信号的种类3.1 非实时信号(非可靠信号)3.2 实时信号(可靠信号)4. 信号的产生4.1 硬件产生4.2 软件产生5. 信号的...


    1. 信号的概念

    信号是一个软件中断;

    接下来我们举个例子说明什么是软件中断:中断就是打断的意思,相当于我们过马路看见的红绿灯,当红灯亮时,会给我们传递一个暂停的信号,传递给我们的红灯信号就相当于一个软件中断,因为信号传递过来了,至于执行不执行还是看我们自己

    2. 如何查看信号的信息以及查看信号的默认处理动作

    可以通过man 7 signal查看

    2.1 操作系统对信号的处理动作

    通过man手册查看如下:

    在这里插入图片描述

    • Term :终止进程
    • Ign :忽略信号
    • Core :终止进程并产生coredump文件
    • Stop :停止进程
    • Cont :继续运行
       
      如果某一个信号的处理动作是“Core”
      (1)默认是需要完成终止进程+产生coredump文件
      (2)产生coredump文件,依赖ulimit -a ==> "core file size"和磁盘大小,把core file size 设置成unlimited

    2.2 信号具体的信息

    信号名称+信号的值(整数)+action+描述

    在这里插入图片描述

    3. 信号的种类

    目前Linux的信号数量为62个,分为如下两种类型:

    可通过 kill -l 命令罗列具体的信号值

    在这里插入图片描述

    3.1 非实时信号(非可靠信号)

    1~31号信号

    特点:有可能信号会丢失

    3.2 实时信号(可靠信号)

    34~64号信号

    特点:信号不会丢失

    4. 信号的产生

    4.1 硬件产生

    • ctrl+c :SIGINT(2)
    • ctrl+z :SIGTSTP(20)
    • ctrl+| :SIGQUIT(3)

    4.2 软件产生

    kill命令:

    • kill [pid] :可以终止一个进程
    • kill -[num] [pid] :给进程号为pid的进程发送一个信号值为num的信号
      eg:kill -9 [pid]

    kill函数:

    • int kill(pid_t,int sig);
      功能:给pid进程发送sig信号
      eg:kill(getpid(),9);

    验证如下,我们分别打印begin和end并在两者中加上kill函数并给自己传递9号信号,此时我们应该看到的效果是打印完begin后进程接收到9号信号,然后被杀死,代码如下:

      1 #include<stdio.h>  
      2 #include<signal.h>  
      3 #include<unistd.h>  
      4 
      5 int main()
      6 {
      7     printf("----------begin----------\n");
      8 
      9     kill(getpid(),9);
     10 
     11     printf("----------end------------\n");
     12     return 0;
     13 }    
    

    让程序跑起来,我们会看到begin被打印出来,然后打印一个killed,证明刚才的进程接收到了9好信号,并执行了
    在这里插入图片描述

    • int raise(int sig);
      功能 :谁调用给谁发送sig信号

    验证如下,我们在刚才的kill函数前加上一个raise函数,并给它传入2好信号,此时我们应该看到的效果是打印完begin后进程接收到2好信号,然后进程终止,不会在执行后面的,所以我们看不到killed:

      1 #include<stdio.h>
      2 #include<signal.h>
      3 #include<unistd.h>
      4 
      5 int main()
      6 {
      7     printf("----------begin----------\n");
      8 
      9     raise(2);
     10     kill(getpid(),9);
     11                                                                                                                                                     
     12     printf("----------end------------\n");                                                                                                     
     13     return 0;                                                                                                                                  
     14 }
    
    

    验证结果如下符合我们的预期

    在这里插入图片描述

    5. 信号的注册

    5.1 从PCB的角度理解信号的注册

    5.1.1 查看源码

    查看源码,在/root/rpmbuild/BUILD/kernel-3.10.0-957.el7/linux-3.10.0-957.el7.x86_64/include/linux路径下,vim 打开sched.h,我们可以看到一个"struct sigpending pending;"结构体,如下图所示:
    在这里插入图片描述

    还在刚才哪个路径下,vim打开signal.h,我们可以找到一个”struct sigpending“结构体如下图所示:
    在这里插入图片描述

    我们在上图可以看到在”struct sigpending“结构体中有一个”sigset_t“,我们cd ..到上级目录中,grep递归搜索"sigset_t;"查看”sigset_t“

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    如上过程转化为图解如下:

    在这里插入图片描述

    • (1)在操作系统内核”struct task_struct“结构体内部有一个变量"struct sigpending pending;"
    • (2)内核定义的结构体"struct sigpending"当中有两个变量:一个是内核定义的双向链表;一个是:”sigset_t signal“
    • (3)内核定义的类型”sigset_t“为一个结构体,在结构体内部有一个变量,该变量为一个数组(无符号长整型的数组)

    5.1.2 信号注册的原理

    在这里插入图片描述

    • (1)信号注册的本质就是在使用sig数组,但并不是按照数组类型的方式在使用,而是按照位图(比特位)的方式在使用
      eg:某一个信号注册,则将某一个信号对应的比特位置为1
    • (2)sig数组的比特位个数远远大于62(64为操作系统下一个long是64个比特位,一个sig数组远远大于62(信号数量)),剩余的比特位为保留位
    • (3)"struct sigpending"结构体当中有一个”sigset_t signal“当中有一个sig[xxx]数组,一般在信号注册的时候,称这个sig数组为操作sig位图
    • (4)内核当中对于注册的时候,还有一个sigqueue队列,信号的注册逻辑为,将信号对应的sig位图当中的比特位置为1,并且在sigqueue队列当中添加一个sigqueue节点
      在这里插入图片描述

    5.2 信号的注册

    通过注册同一个信号两次,来区分可靠信号和非可靠信号的注册逻辑

    5.2.1 非可靠信号的注册

    如果同一个信号多次注册,那么对于非可靠信号而言,只会添加一次sigqueue节点,即只注册一次

    第一次:
    (1)更改信号对应的sig位图当中的比特位(0—>1,比特位从0改为1)
    (2)在sigqueue队列当中添加sigqueue节点

    第二次:
    (1)更改信号对应的sig位图当中的比特位(1—>1,比特位从1改为1)
    (2)对于第二次信号,不添加sigqueue节点到sigqueue队列当中

    5.2.2 可靠信号的注册

    如果同一个可靠信号多次注册,那么对于可靠信号而言,会添加多次sigqueue节点,即会注册多次

    第一次:
    (1)更改信号对应的sig位图当中的比特位(0—>1,比特位从0改为1)
    (2)在sigqueue队列当中添加sigqueue节点

    第二次:
    (1)更改sig位图(1—>1,比特位从1改为1)
    (2)在sigqueue队列当中添加sigqueue节点

    6. 信号的注销

    6.1 非可靠消息:

    (1)将信号对应的sig位图当中的比特位置为0

    (2)将对应的非可靠信号的sigqueue节点进行出队操作

    6.2 可靠信号:

    (1)先将可靠信号对应的sigqueue进行出队操作

    (2)判断sigqueue队列当中是否有同类的可靠信号的sigqueue节点

    • 有:不会将sig位图当中对应的比特位置为0

    • 没有:将sig位图当中对应的比特位置为0

    7. 信号的处理方式

    7.1 默认处理方式

    默认处理方式:在操作系统内核当中已经定义好了

    定义为一个宏:SIG_DFL

    7.2 忽略处理方式

    忽略处理方式:操作系统定义进程收到某一个信号之后,忽略掉(进程即使收到了某个信号,进程也不会做任何事情)

    定义为一个宏:SIG_IGN

    此时我们可以对僵尸进程的产生进行一个新的理解:子进程先于父进程退出,子进程会向父进程发送SIGCHLD(17)信号,父进程对SIGCHLD(17)信号是忽略处理的,所以父进程并不会做任何事情,导致子进程的资源没有进程进行回收,从而导致子进程变成僵尸进程

    7.3 自定义处理方式

    (1)程序员可以定义某一个信号的处理方式
    (2)函数==>sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);

    • signum:待更改的信号的值
    • handler:函数指针,接收了一个函数的地址,这个函数没有返回值,有一个int类型的参数;typedef void (*sighandler_t)(int);
    • 自定义signum这个信号的处理方式,定义为handler这个函数指针保存的函数地址对应的函数,也就是说,当进程收到signum这个信号时,就会调用handler当中保存的函数

    如上理解转换为图解如下:

    在这里插入图片描述

    我们将2好信号改为打印一句话,验证代码如下:

      1 #include<stdio.h>  
      2 #include<signal.h>  
      3 #include<unistd.h>  
      4 
      5 void sigcallback(int signo)
      6 {
      7     printf("i am sigcallback,i am signo is %d\n",signo);
      8 }
      9 
     10 int main()
     11 {
     12     signal(2,sigcallback);
     13 
     14     while(1)
     15     {
     16         printf("i am main func\n");
     17         sleep(1);                                                                                                                                   
     18     }                                                                                                                                        
     19     return 0;                                                                                                                                
     20 }  
    

    当程序运行起来,预期效果为当我们传入2号信号(ctrl+c)不会终止进程,而是会打印一句话,测试结果如下:
    在这里插入图片描述

    signal函数向内核注册了一个信号处理函数,调用signal函数的时候,并没有调用注册函数(注册函数在进程收到信号之后才调用),将这种方式称之为“回调”,内核在调用

    在这里插入图片描述
    (3)int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact);此函数和signal函数功能相同

    • signum:待要自定义处理的信号
    • act:要将信号处理方式改为act
    • oldact:原来的处理方式
    • struct aigaction结构体
      在这里插入图片描述
      struct sigaction {
       
      //保存信号默认函数处理方式的函数指针
      void (*sa_handler)(int);
       
      //函数指针,但这个函数指针需要配合sa_flags一起使用,当sa_flags
      //当中的值为SA_SIGINFO的时候,信号处理是按照"sa_sigaction"当中
      //保存到函数地址来处理的
      void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);
       
      //当进程在处理某一个信号的时候,有可能还会收到其他的信号,此时,
      //其他的信号就暂时存在sa_mask当中
      sigset_t sa_mask;
       
      int sa_flags;
       
      void (*sa_restorer)(void);//保存字段
      };

    验证代码如下:

      1 #include<stdio.h>
      2 #include<signal.h>
      3 #include<unistd.h>
      4 
      5 void sigcallback(int signo)
      6 {
      7     printf("i am sigcallback,i am signo is %d\n",signo);
      8 }
      9 
     10 int main()
     11 {
     12     struct sigaction sa;
     13     sa.sa_handler = sigcallback;
     14     //int sigemptyset(sigset_t *set);
     15     //初始化
     16     sigemptyset(&sa.sa_mask);
     17     sa.sa_flags = 0;
     18     sigaction(2,&sa,NULL);                                                                                                                          
     19 
     20     while(1)
     21     {
     22         printf("i am main func\n");
     23         sleep(1);
     24     }
     25     return 0;
     26 }
    
    

    验证结果如下:
    在这里插入图片描述

    8. 从内核角度分析信号自定义处理方式

    在/root/rpmbuild/BUILD/kernel-3.10.0-957.el7/linux-3.10.0-957.el7.x86_64/include/linux路径下,vim打开sched.h,我们可以看到一个“struct sighand_struct *sighand;”,如下图所示:

    在这里插入图片描述

    返回上级目录,grep查找"struct sighand_struct",并打开查看"struct sighand_struct",如下图所示,我们可以看到这个结构体中有一个action数组,数组的每一个元素都是一个”struct k_sigaction“

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    cd…返回上级目录后,使用grep查找“struct k_sigaction {”,并打开,我们会在这个结构体中看到一个“struct sigaction sa;”,如下图所示:

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    继续查看“struct sigaction“这个结构体,此时我们可以看到此结构体和sigaction函数的参数 struct aigaction 结构体相似,此结构体中有个”__sighandler_t sa_handler;“
    在这里插入图片描述

    而上面的”__sighandler_t“实际是”typedef void (*sighandler_t)(int)“ 是typedef出来的

    • signal函数的内部也是在调用sigaction函数
    • signal函数修改的是__sighandler_t保存的地址
    • sigaction函数修改的是struct sigaction 这个结构体

    图解如下:

    在这里插入图片描述

    展开全文
  • 进程信号的处理过程:(1)在目的进程中安装该信号,即设置如果目标进程捕获该信号时执行的操作代码。Linux采用sigal和sgation系统调用来完成。因信号是异步事件的典型应用,产生信号对进程而言是随机出现的,因此,...
  • 注意,sleep是会被信号唤醒。...此函数使调用进程被挂起,直到满足以下条件之一:1)已经过了seconds所指定墙上时钟时间2)调用进程捕捉到一个信号并从信号处理程序返回注:由于其他系统活动,实际返回时间比所要...

    注意,sleep是会被信号唤醒的。

     

     
     

     

    内核对信号的处理方式

    参考 http://blog.csdn.net/lina_acm/article/details/51510783

     

    内核给一个进程发送软中断信号的方法,是在进程所在的进程表项的信号域设置对应于该信号的位。这里要补充的是,如果信号发送给一个正在睡眠的进程,那么要看该进程进入睡眠的优先级,如果进程睡眠在可被中断的优先级上,则唤醒进程;否则仅设置进程表中信号域相应的位,而不唤醒进程。这一点比较重要,因为进程检查是否收到信号的时机是:一个进程在即将从内核态返回到用户态时;或者,在一个进程要进入或离开一个适当的低调度优先级睡眠状态时。

    感觉,sleep函数,都是可被中断的吧。不是很确定。

     

    内核处理一个进程收到的信号的时机是在一个进程从内核态返回用户态时。所以,当一个进程在内核态下运行时,软中断信号并不立即起作用,要等到将返回用户态时才处理。进程只有处理完信号才会返回用户态,进程在用户态下不会有未处理完的信号。

     

    处理信号有三种类型:进程接收到信号后退出;进程忽略该信号;进程收到信号后执行用户设定用系统调用signal的函数。当进程接收到一个它忽略的信号时,进程丢弃该信号,就象没有收到该信号似的继续运行。如果进程收到一个要捕捉的信号,那么进程从内核态返回用户态时执行用户定义的函数。

    而且执行用户定义的函数的方法很巧妙,内核是在用户栈上创建一个新的层,该层中将返回地址的值设置成用户定义的处理函数的地址,这样进程从内核返回弹出栈顶时就返回到用户定义的函数处,从函数返回再弹出栈顶时,才返回原先进入内核的地方。这样做的原因是用户定义的处理函数不能且不允许在内核态下执行(如果用户定义的函数在内核态下运行的话,用户就可以获得任何权限)。

     

    在BSD系统中,内核模拟了对硬件中断的处理方法,即在处理某个中断时,阻止接收新的该类中断。

     

    第二个要引起注意的是,如果要捕捉的信号发生于进程正在一个系统调用中时,并且该进程睡眠在可中断的优先级上,这时该信号引起进程作一次longjmp,跳出睡眠状态,返回用户态并执行信号处理例程。当从信号处理例程返回时,进程就象从系统调用返回一样,但返回了一个错误代码,指出该次系统调用曾经被中断。这要注意的是,BSD系统中内核可以自动地重新开始系统调用。

    具体可以参考下一篇文章:http://www.cnblogs.com/charlesblc/p/6277921.html

     

    第三个要注意的地方:若进程睡眠在可中断的优先级上,则当它收到一个要忽略的信号时,该进程被唤醒,但不做longjmp,一般是继续睡眠。但用户感觉不到进程曾经被唤醒,而是象没有发生过该信号一样。

     

    第四个要注意的地方:内核对子进程终止(SIGCLD)信号的处理方法与其他信号有所区别。当进程检查出收到了一个子进程终止的信号时,缺省情况下,该进程就象没有收到该信号似的,如果父进程执行了系统调用wait,进程将从系统调用wait中醒来并返回wait调用,执行一系列wait调用的后续操作(找出僵死的子进程,释放子进程的进程表项),然后从wait中返回。SIGCLD信号的作用是唤醒一个睡眠在可被中断优先级上的进程。如果该进程捕捉了这个信号,就象普通信号处理一样转到处理例程。如果进程忽略该信号,那么系统调用wait的动作就有所不同,因为SIGCLD的作用仅仅是唤醒一个睡眠在可被中断优先级上的进程,那么执行wait调用的父进程被唤醒继续执行wait调用的后续操作,然后等待其他的子进程。

     

    2、setjmp和longjmp的作用

    前面在介绍信号处理机制时,多次提到了setjmp和longjmp,但没有仔细说明它们的作用和实现方法。这里就此作一个简单的介绍。

    在介绍信号的时候,我们看到多个地方要求进程在检查收到信号后,从原来的系统调用中直接返回,而不是等到该调用完成。这种进程突然改变其上下文的情况,就是使用setjmp和longjmp的结果。setjmp将保存的上下文存入用户区,并继续在旧的上下文中执行。这就是说,进程执行一个系统调用,当因为资源或其他原因要去睡眠时,内核为进程作了一次setjmp,如果在睡眠中被信号唤醒,进程不能再进入睡眠时,内核为进程调用longjmp,该操作是内核为进程将原先setjmp调用保存在进程用户区的上下文恢复成现在的上下文,这样就使得进程可以恢复等待资源前的状态,而且内核为setjmp返回1,使得进程知道(注:知道是从longjmp调用的)。这就是它们的作用。

     

    转载于:https://www.cnblogs.com/charlesblc/p/6277848.html

    展开全文
  • 一、sigaction函数介绍 头文件:signal.h 接口原型:int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact); 作用:1、通过oldact... oldact:获取原来对信号的处理方式。 返回值:

    一、sigaction函数介绍

    头文件:signal.h

    接口原型:int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact);

    作用:1、通过oldact查询信号的处理方式;2、通过act设置信号的处理方式。

    参数说明:

    • signum:要操作的信号,可以指定SIGKILL和SIGSTOP以外的所有信号。
    • act:要设置的对信号的新处理方式。
    • oldact:获取原来对信号的处理方式。

    返回值:0 表示成功,-1 表示有错误发生。

    二、结构体struct sigaction说明

     struct sigaction 类型用来描述对信号的处理,定义如下:
     struct sigaction
     {
          void        (*sa_handler)(int);
          void        (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);
          sigset_t  sa_mask;
          int          sa_flags;
          void       (*sa_restorer)(void);
     };

    结构体成员说明:

    sa_handler 是一个函数指针,其含义与 signal 函数中的信号处理函数类似。

    sa_sigaction 则是另一个信号处理函数,它有三个参数,可以获得关于信号的更详细的信息。当 sa_flags 成员的值包含了 SA_SIGINFO 标志时,系统将使用 sa_sigaction 函数作为信号处理函数,否则使用 sa_handler 作为信号处理函数。在某些系统中,成员 sa_handler 与 sa_sigaction 被放在联合体中,因此使用时不要同时设置。
    sa_mask 成员用来指定在信号处理函数执行期间需要被屏蔽的信号,特别是当某个信号被处理时,它自身会被自动放入进程的信号掩码,因此在信号处理函数执行期间这个信号不会再度发生。
    sa_flags 成员用于指定信号处理的行为,它可以是一下值的“按位或”组合。
         ◆ SA_RESTART:使被信号打断的系统调用自动重新发起。
         ◆ SA_NOCLDSTOP:使父进程在它的子进程暂停或继续运行时不会收到 SIGCHLD 信号。
         ◆ SA_NOCLDWAIT:使父进程在它的子进程退出时不会收到 SIGCHLD 信号,这时子进程如果退出也不会成为僵尸进程。
         ◆ SA_NODEFER:使对信号的屏蔽无效,即在信号处理函数执行期间仍能发出这个信号。
         ◆ SA_RESETHAND:信号处理之后重新设置为默认的处理方式。
         ◆ SA_SIGINFO:使用 sa_sigaction 成员而不是 sa_handler 作为信号处理函数。

     re_restorer 成员则是一个已经废弃的数据域,不要使用。

    三、一个简单的栗子

    #include <stdio.h>
    #include <signal.h>
    #include <unistd.h>
    #include <errno.h>
    
    void sigHandler(int signum)
    {
        if (signum == SIGUSR1)
        {
            printf("receive signal SIGUSR1.\n");
        }
        else if (signum == SIGUSR2)
        {
            printf("receive signal SIGUSR2.\n");
        }
        else
        {
            printf("receive signal %d.\n", signum);
        }
    }
    
    int main()
    {
        struct sigaction sigact;
        sigact.sa_flags = 0;
        sigact.sa_handler = sigHandler;
    
        sigaction(SIGUSR1, &sigact, NULL);
        sigaction(SIGUSR2, &sigact, NULL);
    
        printf("Current process id is %d\n", getpid());
    
        while (1)
        {
            int n = 0;
            char buf[512];
            if ((n = read(STDIN_FILENO, buf, 511)) == -1)
            {
                if (errno == EINTR)   // nterrupted system call 
                {
                    printf("read is interrupted by signal\n");
                }
            }
            else
            {
                buf[n] = '\0';
                printf("%d bytes read %s\n", n , buf);
            }
        }
        
        return 0;
    }

    执行结果:

    展开全文
  • SIGPIPE等软中断信号的处理方式

    千次阅读 2014-07-04 15:39:41
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