一、信号定义信号是进程发送的用来进行一个时间的异步通知中断正在做的某个事情。1.信号处理进程在信号没有产生的时候就知道这个信号意味着什么2.信号的处理不是立即处理而是可以在合适的时候进行处理3.进程是已经被程序员内置了识别和处理信号的方式。4.信号源很多-给进程产生信号的信号源也非常多。二、信号的产生第一种方式-键盘产生1.用键盘产生信号ctrlc就是给目标进程发送信号的。相当一部分进程的处理动作就是让进程终止但是信号的处理也是分3种情况的1.默认处理动作 2.更改默认处理自定义处理方式-自定义捕捉 3.忽略如何去自定义处理方式。前台和后台进程后台可以有多个前台只能有一个。前台进程就是用来接收和处理标准输入的信号的。eg:fork创建子进程是当父进程先退出了之后子进程就变成孤儿进程。ctrlc杀不掉被1号进程领养了其实也是因为这个子进程变成了后台进程接收不到键盘输入的信号。如何将后台进程杀掉再打开一个命令行查找该后台进程的pid,kill -9 pid就能杀掉后台进程。把后台命令提到前台fg任务号ctrlc杀掉即可前后台如何移动如何发信号当我给一个进程发信号这个进程是需要在合适的时候去处理这个信号的。那么这个进程是如何记住这个信号的呢在进程的task_struct中有一个unsigned int sigs,以32位位图的方式进行记录信号。所以发信号的本质就是向目标进程写信号修改位图。但是task_struct是操作系统内的数据结构对象修改位图本质就是修改内核数据。所以不管产生信号的方式有多少种发信号的过程必须让OS自己操作。所以kill的底层也是封装了系统调用。信号产生的第二种方式-系统调用小结论9号信号无法被自定义捕捉自己给自己发信号raise()通过硬件异常产生信号cpu拿着这个野指针去MMU中进行转换转化失败硬件报错OS作为软硬件资源管理者捕捉到这个硬件报错信号直接发送11号信号终止进程。操作系统怎么知道硬件报错类型term core软件条件报错比如一个进程向另一个进程通过管道发送消息将读端关闭写端一直写就会崩溃发送SIGPIPE信号终止进程。alarm默认经过n秒终止进程13号信号SIGALM。IO效率低下验证。每个进程都可以设置闹钟要对这些闹钟进行管理先描述在组织。这个闹钟里有时间片这个闹钟对应的方法要执行的次数执行一次时间片--时间节点对应的方法。闹钟底层是用堆方法实现的。这就是闹钟的数据结构管理。模仿OS在没有时钟信号到来之前一直都是挂机状态就是死循环。pause().等到一个时钟信号进行唤醒执行对应的动作。三、信号的保存信号未决接受信号记录下来等待执行中的状态信号递达处理信号的动作信号阻塞接受信号但是永远不会被递达只有接触阻塞才能被递达和信号忽略不一样阻塞是在递达之前的动作忽略是在递达之后的一种选择状态只不过不按照默认状态去执行。三张变表block32位图表表示是否阻塞,pending32位图表表示是否存在未决状态,header表函数指针数组设置block表的接口sigprocmask获取pending表的接口sigpending整合demo:清空block,man 3 sigismember,9号信号不可被捕捉不可被屏蔽是管理员信号。当我们准备递达的时候就要先清空pending信号集对应的信号位图1-0core和term的对比云服务器是生产环境core dump功能是被禁掉的。因为进程没挂一次都会dump一次额外占用磁盘空间。为什么核心转储主要是支持debug,当一个大型文件出现bug,但是找不到在哪一行出错开启core dump,运行崩溃生成core文件gdb进行调试gdb core-file core,定位到具体哪一行出现bug。四、信号的处理我们之前说要在合适的时候处理信号这个合适的时候就是进程从内核态转到用户态做的信号检查。处理信号默认和忽略方法比自定义方法更加容易。内核态和用户态硬件中断--操作系统是怎么运行的外设上有数据时候发送高电平到中断控制器上绕后随之通知cpu,生成一个中断号cpu知道有外设已就绪但不知到是哪一个设备所以去中断控制器获取中断信号cpu拿着中断号访问查询中断向量表进而执行对应的方法。执行完毕恢复原来的上下文。这个方法是操作系统提供的。操作系统就是基于外部中断运行的。时间源集成到cpu内部每隔固定的时间如1ns向cpu发送中断信号这就是主频信号操作系统拿着这个中断号执行schedule方法进行已注册好的进程调度算法。所以操作系统就是一个死循环等着时间中断信号到达更新时间片检查该进程时间片这个时间片一到切换下一个进程。所以死循环也可能跑不完。比如除0错误访问野指针等这些软件导致硬件先出错了cpu自己能触发一个中断信号然后去访问查询对应的信号中断表执行对应的方法。这就是为什么操作系统会知道进程在哪里出错了。软中断由cpu通过软件触发的中断。向我们之前的系统调用在内核中会有一个系统调用表是一个系统调用函数指针表实质上操作系统不提供任何系统调用接口只提供系统调用号。像我们之前使用的fopen,close这些接口实际上都是glibc封装的。底层是用汇编实现的会给cpu发送系统调用号触发中断OS拿着系统调用号执行对应的系统调用。两个汇编指令32位下的int 指令64位下的syscallcpu识别到这两个指令就可以执行中断信号。系统调用的过程都是在进程空间里完成的所有的函数调用都是地址空间的跳转。系统调用就是基于int 0x80这种软中断来写的。详谈用户态和内核态有多少个进程就会有多少个用户页表。系统只有一份内核页表所有进程共用一份。cpu内部有cs段寄存器寄存器标志位由CS 段寄存器的低2 位决定的会记录当前状态是用户态还是内核态。如果这个标志位是3就是用户态只能访问cs段寄存器代码段中的用户区【0-3GB】标志位是0就是内核态以系统调用的方式将系统调用号传进寄存器切换地址空间映射内核页表查找对应的系统调用函数访问【3-4GB】CPLCurrent Privilege Level:当前权限级别0内核3用户捕捉信号的另一种方法sigaction()捕捉信号时个我们提供了屏蔽其他信号的能力包括自己。当信号处理完成时自动解除屏蔽可重入函数某一个函数方法被2个及以上执行流同时进入这个函数方法就被称为重入函数分为可重入函数和不可重入函数。不可重入函数一般函数体里面调用了malloc free的malloc也是用全局链表来管理堆的。调用了标准IO库函数绝大多数IO库的实现都是以不可重入的方式使用全局数据结构。可重入函数使用自己的临时变量不影响全局。volatile不管编译器怎么优化只要带上volatile关键字修饰的变量都要保证该变量内存空间的可见性。因为在编译器优化级别较高的情况下有的变量直接register到寄存器中不在进行访问其物理内存内存空间不可见。SIGCHID-17号信号