【Linux】 进程信号的发生

在这里插入图片描述

送给大家一句话：
何必向不值得的人证明什么，生活得更好，乃是为你自己。
-- 亦舒

进程信号的发生

  • 1 何为信号
  • 2 信号概念的基础储备
  • 3 信号产生
    • kill系统调用
    • alarm系统调用
    • 异常
    • core term
  • Thanks♪(･ω･)ﾉ谢谢阅读！！！
  • 下一篇文章见！！！

1 何为信号

生活中信号随处可见，我们的生活离不开信号。就比如过红路灯，看见绿灯亮的信号，我们就可以过马路了；听见闹钟响了，我们知道时间到了；看见别人脸色不好，我们就知道他有心事…所以信号在生活中随时可以产生（与我们的动作是异步的）：

  1. 我们可能认识这个信号，知道这个信号如何处理。
  2. 但是当信号产生时，我们可能在做着其他事情，会把信号暂时不做处理。
  3. 暂不处理就要求我们记得这个信号，并确定什么时候处理。

对此，如果把上面的“我们”换成“进程”，就是进程中的信号了！我们可以看看在Linux系统下的信号：
在这里插入图片描述
信号时从 1 - 64 的数字对应信号（32 - 64 是实时信号，暂不考虑）

信号的生命周期可以划分为：预备 -> 产生 -> 保存 -> 处理 。我们把这个过程研究明白就可以了

2 信号概念的基础储备

信号是Linux系统通过的一种向目标进程发送指定事件的方式。要做识别和处理。

信号产生时异步的：对于一个进程不知道什么时候会收到信号，他只能先做自己的事情，信号产生时也不知道进程在干什么，所以是异步的！！！

先说明一个概念信号处理有三种（只能三选一）：

  1. 默认动作 — 进程处理信号都是默认的 ，通常是终止自己（term ， core），暂停 ，忽略…
    在这里插入图片描述

  2. 忽略动作

  3. 自定义动作 — 信号的捕捉 : signal(int signum, sighandler_t handler) ，该函数可以捕捉signum信号，并执行自定义的handler函数
    在这里插入图片描述

接下来我们来看看signal函数的使用：对信号的自定义捕捉 ，只需捕捉一次，后续就一直有效！！！

#include <signal.h>
#include <iostream>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>void handler(int sig)
{std::cout << "get sig:" << sig << std::endl;
}int main()
{//对信号的自定义捕捉 ，只需捕捉一次，后续就一直有效！！！signal(2, handler);while (true){std::cout << "pid :" << getpid() << std::endl;sleep(1);}return 0;
}

该程序的功能是每隔一秒打印出当前进程的ID，并且当接收到SIGINT信号*（2号信号）时，会调用handler函数打印出信号编号。通常情况下，当你运行这个程序并按下Ctrl+C时，程序会打印出"get sig:2"并继续运行，因为它已经处理了SIGINT信号。如果你想要终止程序，使用kill命令。

来看效果：
在这里插入图片描述
我们也可以多设置一些捕捉：

signal(2, handler);
signal(3, handler);
signal(4, handler);
signal(5, handler);

这样可以与之捕捉对应的信号！

如何理解信号的发送和处理??? 浅度理解：

进程我们知道是通过task_struct来管理的，里面有一个uint32_t signal变量,其收到的信号是通过位图来保存的（1 - 31比特位分别代表 1 - 31 号信号）。
那么发送信号：就是修改指定进程pcb的信号的指定位图 0 -> 1。也就是“写信号”
通过上面的分析，发送信号改变了内核数据结构，而这个工作只能是OS来进行，所以只有OS可以发送信号。

那么kill信号能向进程发送信号！还有其他可以发送信号的方式吗？我们来看：

3 信号产生

信号产生的方式有以下几种：

  1. 通过kill命令：向指定进程发送指定的信号
  2. 键盘可以产生信号：我们常用的ctrl + c （2号信号）和 ctrl + \(3号信号)都可以向进程发送信号
  3. 系统调用：
    • int kill(pid_t pid, int sig)
      在这里插入图片描述
      该系统调用可以向pid对应的进程，发送sig信号。发送成功返回 1 反之返回 0。
    • 还有 int raise(int sig); 系统调用是向当前进程发送指定信号。比较简单奥。
    • 还有 void abort(void); 库函数异常终止当前进程。是对应的6号信号（终止会打印Aborted!）其特殊的性质是可以被捕捉，但是进程还是会被终止掉，就是为了防止发生所有信号都被捕捉，没有信号可以终止的情况，9号信号和19号信号不能被自定义捕捉！！！
  4. 软件条件：
    我们回忆一下：管道的读端关闭、写端一直进行时 — 系统就会关闭管道（因为该管道无意义）发送13号信号SIGPIPE。也就在软件层面某些条件不满足而产生的信号！这里着重介绍一下alarm系统调用。
  5. 异常 ：进程非法操作的时候，OS会发送信号！让进程崩溃（默认是终止进程，也可以进行捕捉异常信号。推荐终止进程！）

接下来我们来看看一下kill系统调用 、 alarm系统调用 、 异常。

kill系统调用

#include <signal.h>
#include <iostream>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <string>void handler(int sig)
{std::cout << "get sig:" << sig << std::endl;
}
// ./mykill 2 277015
int main(int argc , char* argv[])
{if(argc != 3) {std::cerr << "Usage: " << argv[0] << " signum pid" << std::endl;return 1;}uint32_t sig = std::stoi(argv[1]);pid_t pid = std::stoi(argv[2]);//发送信号kill(pid , sig);return 0;
}

这样我们就被kill系统调用进行了一个封装！
我们使用一下来看：
在这里插入图片描述
成功向目标进行发送指定信号！

alarm系统调用

在这里插入图片描述
alarm系统调用会设置一个时间为seconds的“闹钟”，时间到了就会发送信号14) SIGALRM。
我们设置一个闹钟看看

#include <signal.h>
#include <iostream>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <string>
#include <cstdio>int main()
{int cnt = 1;alarm(1); //设定1秒的闹钟while(true){std::cout << cnt << std::endl;cnt++;}
}

运行看看：
在这里插入图片描述
1s后就停止了！因为14号信号对应的是term会进行终止！
在这里插入图片描述
我们也可以进行一个捕捉

#include <signal.h>
#include <iostream>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <string>
#include <cstdio>void handler(int sig)
{std::cout << "get sig:" << sig << std::endl;exit(1);
}int main()
{int cnt = 1;signal(SIGALRM , handler);alarm(1); //设定1秒的闹钟while(true){std::cout << cnt << std::endl;cnt++;}
}

在这里插入图片描述
成功捕捉到是14号信号！

如果我们不加上每次IO的输出，只在最后打印一次，我们会发现cnt会达到近10亿。
这就验证了IO是很慢的一个过程！因为IO的本质是向外设进行输出数据，外设的传输速度肯定比内存慢！！！

alarm的本质是通过时间戳来比对，在设置闹钟的那一刻，操作系统会获取当前时间戳，然后加上闹钟时间得到一个新的时间戳。在以后的运行中不断和系统时间戳进行比对，相等的时候是就是闹钟的结束时刻！！！

操作系统对闹钟的管理是也是通过内核数据结构struct alarm，并通过最小堆来进行。按照过期时间来排序，最上面的闹钟到时间了就进行pop，这样就可以进行一个管理！

闹钟的返回值是什么意义呢？ 闹钟的返回值是上一个闹钟的剩余时间（alarm(0)表示取消闹钟）

注意闹钟默认只触发一次

void handler(int sig)
{alarm(1); //设定1秒的闹钟std::cout << "get sig:" << sig << std::endl;
}int main()
{int cnt = 1;signal(SIGALRM , handler);alarm(1); //设定1秒的闹钟while(true){std::cout << cnt << std::endl;cnt++;}
}

这样可以设置出一个一直在运行的闹钟：
在这里插入图片描述

异常

在学习C语言之初，一定接触过这样的代码：

int main()
{while(true){int a = 100;a /= 0;// int *p = nullptr;// *p = 100;}return 0;
}

我们运行看看：
在这里插入图片描述
运行起来就崩溃了！
再来试试

int *p = nullptr;
*p = 100;

在这里插入图片描述
也崩溃了，那么为什么程序会崩溃呢？？？

因为程序非法访问，导致OS给进程发送信号，进程就崩溃了。来捕捉信号来证明一下：

void handler(int sig)
{std::cout << "get sig:" << sig << std::endl;exit(1);
}int main()
{signal(SIGFPE , handler);while(true){std::cout << "pid :" << getpid() << std::endl;int a = 100;a /= 0;}
}

运行看看：
在这里插入图片描述
这样就说明崩溃是因为收到了OS发送的信号！

那么OS是怎样知道进程进行非法操作的呢？以浮点数错误为例：

在CPU 运算中，数据是储存在内存中的。CPU可以进行算术运算和逻辑元素

CPU中有大量的寄存器，其中有一个eflag状态寄存器，在里面有一个溢出标记位，运算时出现溢出，溢出标记为为1，就证明出错了（10 / 0 首先会转换为加法运算，导致无限循环溢出）。这时候操作系统就要处理这种硬件问题！即向目标进程发送信号！

那为什么不退出就会一直发信号？

因为寄存器只有一套，但是寄存器里面的数据是属于每一个进程的 — 对应硬件上下文的保存与恢复。如果进程不退出，下一次调度的时候，对寄存器的数据进行恢复时，就会触发溢出标记位的错误，OS就会又一次发送信号！！！
这也就是为什么推荐终止进程 — 释放进程的上下文数据，包括溢出标记位数据和其他异常数据！

段错误也是硬件的问题，空指针无法通过页表（实际上是MMU内存管理模块进行操作）映射到物理地址，会发生错误！

CR2 - 控制寄存器2：
用于存储导致页错误的线性地址，当发生页错误异常时，CPU会自动将出错的线性地址加载到CR2中。
CR3 - 控制寄存器3：
包含页目录基址寄存器（PDBR），用于存储页目录表的物理地址，是分页机制的关键组成部分。
错误的地址会放入CR2中 ， 触发故障。

core term

上面我们看到了许多信号的默认动作是core term 。他们有什么区别？
我们来看，进程退出时有一个status,其中的core dump字段我们来仔细看看。
在这里插入图片描述

  1. core : 异常终止，但是会形成一个debug文件（默认在云服务器是关闭的）
  2. term : 直接异常终止

debug文件是什么，我们一起看看：

在这里插入图片描述
首先默认是不能创建的，我们要进行一个修改：
在这里插入图片描述
接下来我们运行就会产生了一个core文件!!!，里面记录了错误信息！

Thanks♪(･ω･)ﾉ谢谢阅读！！！

下一篇文章见！！！

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.mzph.cn/bicheng/28314.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

【教程】设置GPU与CPU的核绑(亲和力Affinity)

【教程】设置GPU与CPU的核绑(亲和力Affinity)

转载请注明出处&#xff1a;小锋学长生活大爆炸[xfxuezhagn.cn] 如果本文帮助到了你&#xff0c;欢迎[点赞、收藏、关注]哦~ 简单来说&#xff0c;核绑&#xff0c;或者叫亲和力&#xff0c;就是将某个GPU与指定CPU核心进行绑定&#xff0c;从而尽可能提高效率。 推荐与进程优先…
阅读更多...
1055 集体照（测试点3， 4， 5）

1055 集体照（测试点3， 4， 5）

solution 从后排开始输出&#xff0c;可以先把所有的学生进行排序&#xff08;身高降序&#xff0c;名字升序&#xff09;&#xff0c;再按照每排的人数找到中间位置依次左右各一个进行排列测试点3&#xff0c; 4&#xff0c; 5&#xff1a;k是小于10的正整数&#xff0c;则每…
阅读更多...
线程池ThreadPoolExecutor源码分析

线程池ThreadPoolExecutor源码分析

一、线程池基本概念和线程池前置知识 1.1 Java中创建线程的方式有哪些 传统答案&#xff1a; 继承Thread类 通过继承Thread类并重写其run方法来创建线程。具体步骤包括定义Thread类的子类&#xff0c;在子类中重写run方法以实现线程的具体逻辑&#xff0c;然后创建子类的实例…
阅读更多...
Unity的三种Update方法

Unity的三种Update方法

1、FixedUpdate 物理作用——处理物理引擎相关的计算和刚体的移动 (1) 调用时机&#xff1a;在固定的时间间隔内&#xff0c;而不是每一帧被调用 (2) 作用&#xff1a;用于处理物理引擎的计算&#xff0c;例如刚体的移动和碰撞检测 (3) 特点&#xff1a;能更准确地处理物理…
阅读更多...
植物大战僵尸杂交版全新版v2.1解决全屏问题

植物大战僵尸杂交版全新版v2.1解决全屏问题

文章目录 &#x1f68b;一、植物大战僵尸杂交版❤️1. 游戏介绍&#x1f4a5;2. 如何下载《植物大战僵尸杂交版》 &#x1f680;二、解决最新2.1版的全屏问题&#x1f308;三、画质增强以及减少闪退 &#x1f68b;一、植物大战僵尸杂交版 《植物大战僵尸杂交版》是一款在原版《…
阅读更多...
Es 索引查询排序分析

Es 索引查询排序分析

文章目录 概要一、Es数据存储1.1、_source1.2、stored fields 二、Doc values2.1、FieldCache2.2、DocValues 三、Fielddata四、Index sorting五、小结六、参考 概要 倒排索引 优势在于快速的查找到包含特定关键词的所有文档&#xff0c;但是排序&#xff0c;过滤、聚合等操作…
阅读更多...
内存分配器性能优化

内存分配器性能优化

背景 在之前我们提到采用自定义的内存分配器来解决防止频繁 make 导致的 gc 问题。gc 问题本质上是 CPU 消耗&#xff0c;而内存分配器本身如果产生了大量的 CPU 消耗那就得不偿失。经过测试初代内存分配器实现过于简单&#xff0c;产生了很多 CPU 消耗&#xff0c;因此必须优…
阅读更多...
跨语言翻译的突破：使用强化学习与人类反馈提升机器翻译质量

跨语言翻译的突破：使用强化学习与人类反馈提升机器翻译质量

在人工智能领域&#xff0c;知识问答系统的性能优化一直是研究者们关注的焦点。现有的系统通常面临知识更新频繁、检索成本高、以及用户提问多样性等挑战。尽管采用了如RAG&#xff08;Retrieval-Augmented Generation&#xff09;和微调等技术&#xff0c;但它们各有利弊&…
阅读更多...
C++ 45 之 赋值运算符的重载

C++ 45 之 赋值运算符的重载

#include <iostream> #include <string> #include <cstring> using namespace std;class Students05{ public:int m_age;char* m_name;Students05(){}Students05(const char* name,int age){// 申请堆空间保存m_name;this->m_name new char[strlen(name)…
阅读更多...
案例 采用Springboot默认的缓存方案Simple在三层架构中完成一个手机验证码生成校验的程序

案例 采用Springboot默认的缓存方案Simple在三层架构中完成一个手机验证码生成校验的程序

案例 Cacheable 是 Spring Framework 提供的一个注解&#xff0c;用于在方法执行前先检查缓存&#xff0c;如果缓存中已存在对应的值&#xff0c;则直接返回缓存中的值&#xff0c;而不执行该方法体。如果缓存中不存在对应的值&#xff0c;则执行方法体&#xff0c;并将方法的…
阅读更多...
免费下载全球逐日气象站点数据

免费下载全球逐日气象站点数据

环境气象数据服务平台近期升级了NOAA GSOD 全球逐日气象站点数据&#xff08;NOAA Global Surface Summary of the Day &#xff09;的检索方式&#xff0c;升级后&#xff0c;用户无需注册&#xff0c;即可以在平台上下载全球逐日气象站点数据。 检索方式&#xff1a; 1. 访…
阅读更多...
Python学习打卡：day07

Python学习打卡：day07

day7 笔记来源于&#xff1a;黑马程序员python教程&#xff0c;8天python从入门到精通&#xff0c;学python看这套就够了 目录 day753、列表的常用操作课后练习题54、列表的循环遍历列表的遍历—— while 循环列表的遍历—— for 循环while 循环和 for 循环的对比练习 55、元组…
阅读更多...
3 高频小信号放大器

3 高频小信号放大器

分类与质量指标 分类 质量指标 增益 电压与功率的放大倍数。 通频带 放大效果比较好的频率范围。 选择性 放大目标信号以滤除其他信号的综合能力。 稳定性 噪声系数 晶体管高频等效电路 混合Π等效电路 共射三极管的等效电路。 Y参数等效电路 混合Π与Y参数等效电路的转换 单…
阅读更多...
蚂蚁集团：2023年科研投入211.9亿元

蚂蚁集团：2023年科研投入211.9亿元

6月13日&#xff0c;蚂蚁集团发布2023年可持续发展报告。报告显示&#xff0c;2023年蚂蚁集团科研投入达到211.9亿元&#xff0c;再创历史新高&#xff0c;蚂蚁科技投入的重点是人工智能和数据要素技术。 蚂蚁集团董事长兼CEO井贤栋在报告致辞中说&#xff0c;面向未来&#x…
阅读更多...
【LeetCode 动态规划】买卖股票的最佳时机问题合集

【LeetCode 动态规划】买卖股票的最佳时机问题合集

文章目录 1. 买卖股票的最佳时机含冷冻期 1. 买卖股票的最佳时机含冷冻期 题目链接&#x1f517; &#x1f34e;题目思路&#xff1a; &#x1f34e;题目代码&#xff1a; class Solution { public:int maxProfit(vector<int>& prices) {int n prices.size();ve…
阅读更多...
NVIDIA Triton系列01-应用概论

NVIDIA Triton系列01-应用概论

NVIDIA Triton系列01-应用概论 推理识别是人工智能最重要的落地应用&#xff0c;其他与深度学习相关的数据收集、标注、模型训练等工作&#xff0c;都是为了得到更好的最终推理性能与效果。 几乎每一种深度学习框架都能执行个别的推理工作&#xff0c;包括 Tensorflow、Pytorc…
阅读更多...
STL——set、map、multiset、multimap的介绍及使用

STL——set、map、multiset、multimap的介绍及使用

文章目录 关联式容器键值对树形结构与哈希结构setset的介绍set的使用set的模板参数列表set的构造set的使用set的迭代器使用演示 multisetmultiset演示 mapmap的定义方式map的插入map的查找map的[ ]运算符重载map的迭代器遍历multimapmultimap的介绍multimap的使用 在OJ中的使用…
阅读更多...
tsp可视化python

tsp可视化python

随机生成点的坐标并依据点集生成距离矩阵&#xff0c;通过点的坐标实现可视化 c代码看我的这篇文章tsp动态规划递归解法c from typing import List, Tuple import matplotlib.pyplot as plt from random import randintN: int 4 MAX: int 0x7f7f7f7fdistances: List[List[in…
阅读更多...
Codeforces Round 953 (Div. 2) A - C 题解

Codeforces Round 953 (Div. 2) A - C 题解

因为有事只做了A-C&#xff0c;都比较简单&#xff0c;全是很简单的思维&#xff0c;明天有空还会添加上D&#xff0c;如果有人需要可以明天常来看看&#xff01; 进入正题&#xff1a; A. Alice and Books 题意&#xff1a;给你n个数字&#xff0c;将这些数字分到两堆里&am…
阅读更多...
@AliasFor 使用

@AliasFor 使用

AliasFor 使用 AliasFor 它允许开发者为一个注解的属性指定别名。通过使用AliasFor&#xff0c;我们可以提供多个名称来引用同一属性&#xff0c;从而增加了代码的灵活性和可读性 定义一个注解 package com.example.demo.aspect;import org.springframework.core.annotation…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023