＜Linux进程信号＞——《Linux》

目录

一、信号入门

1. 生活角度的信号

2. 技术应用角度的信号

3. 信号区分与说明

4. 信号概念

5. 用kill -l命令可以察看系统定义的信号列表

6. 信号处理常见方式

二、产生信号

1. 通过终端按键产生信号

2. 调用系统函数向进程发信号

3. 由软件条件产生信号

4. 硬件异常产生信号

三、阻塞信号

1. 信号其他相关常见概念

2. 在内核中的表示

3. sigset_t

4. 信号集操作函数

sigprocmask

sigpending

四、捕捉信号

1. 内核如何实现信号的捕捉

2. 信号捕捉函数signal

 3. 可重入函数​

后记：●由于作者水平有限，文章难免存在谬误之处，敬请读者斧正，俚语成篇，恳望指教！

                                                                           ——By 作者：新晓·故知

一、信号入门

1. 生活角度的信号

在生活中，我们经常会通过一些信息去做相应的事情。这些信息其实就是一种信号。

2. 技术应用角度的信号

• 用户输入命令,在Shell下启动一个前台进程。
• 用户按下 Ctrl-C ,这个键盘输入产生一个硬件中断，被OS获取，解释成信号，发送给目标前台进程
•  前台进程因为收到信号，进而引起进程退出

3. 信号区分与说明

（1）信号是给进程发送的，进程要具备处理信号的能力！

进程能够识别对应的信号，能够处理对应的信号。对于进程而言，即便是信号还没有产生，进程也已经具备识别和处理这个信号的能力。

（2）信号的产生是异步的，当信号产生的时候，对应的进程可能正在做更重要的事情，进程可以暂时不处理这个信号。

（3）进程是如何记住信号的？

进程对信号的处理有三种方式：

默认动作、忽略、自定义动作。

在进程的PCB的task_struct{}中，有位图这个结构，通过比特位的内容（1 or 0），标记信号。而task_struct{}是内核结构，只有OS能修改！OS是进程的管理者，进程的所有的属性的获取和设置，只能由OS进行。无论信号怎样产生，最终都是OS进行信号设置！

• Ctrl-C 产生的信号只能发给前台进程。一个命令后面加个&可以放到后台运行,这样Shell不必等待进程结束就可以接受新的命令,启动新的进程。
•  Shell可以同时运行一个前台进程和任意多个后台进程,只有前台进程才能接到像 Ctrl-C 这种控制键产生的信号。
• 前台进程在运行过程中用户随时可能按下 Ctrl-C 而产生一个信号,也就是说该进程的用户空间代码执行到任何地方都有可能收到 SIGINT 信号而终止,所以信号相对于进程的控制流程来说是异步(Asynchronous)的。

以上发现在前后台混打时，指令顺序打乱，这不影响。根据冯诺依曼体系，输入输出分别在不同的空间，且OS可以回显也可以不回显。

 任务管理。

4. 信号概念

信号是进程之间事件异步通知的一种方式，属于软中断。

 5. 用kill -l命令可以察看系统定义的信号列表

• 每个信号都有一个编号和一个宏定义名称,这些宏定义可以在signal.h中找到,例如其中有定 义 #define  SIGINT 2
• 编号34以上的是实时信号,本章只讨论编号34以下的信号,不讨论实时信号。这些信号各自在什么条件下产生,默认的处理动作是什么,在signal(7)中都有详细说明: man 7 signal

6. 信号处理常见方式

(sigaction 函数稍后详细介绍 ), 可选的处理动作有以下三种 :

•  忽略此信号。
•  执行该信号的默认处理动作。
• 提供一个信号处理函数,要求内核在处理该信号时切换到用户态执行这个处理函数,这种方式称为捕捉(Catch)一个信号。

man signal

 

   

    

     

      

     
     

      

       #include <iostream>
      
     
    

     

      

     
     

      

       #include <unistd.h>
      
     
    

     

      

     
     

      

       #include <signal.h>
      
     
    

     

      

     
     

      
 
      
     
    

     

      

     
     

      

       using 
       namespace std;
      
     
    

     

      

     
     

      
 
      
     
    

     

      

     
     

      

       void handler(int signo)
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      

           cout << 
       "这是一个进程，刚刚获取了一个信号：" << signo << endl;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
    

     

      

     
     

      

       int main()
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      

           cout << 
       "信号回调函数测试:" << endl;
      
     
    

     

      

     
     

      
    
       signal(SIGINT, handler);
      
     
    

     

      

     
     

      
    
      
     
    

     

      

     
     

      
    
       sleep(
       3);
      
     
    

     

      

     
     

      

           cout << 
       "进程已经设置完成！" << endl;
      
     
    

     

      

     
     

      
    
       sleep(
       3);
      
     
    

     

      

     
     

      
    
       while (
       true)
      
     
    

     

      

     
     

      

           {
      
     
    

     

      

     
     

      

               cout << 
       "这是一个正在运行中的进程：" << 
       getpid() << endl;
      
     
    

     

      

     
     

      
        
       sleep(
       1);
      
     
    

     

      

     
     

      

           }
      
     
    

     

      

     
     

      
    
       return 
       0;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
   
  

   
  

 

   

    

     

      

     
     

      

       #include <iostream>
      
     
    

     

      

     
     

      

       #include <unistd.h>
      
     
    

     

      

     
     

      

       #include <signal.h>
      
     
    

     

      

     
     

      
 
      
     
    

     

      

     
     

      

       using 
       namespace std;
      
     
    

     

      

     
     

      
 
      
     
    

     

      

     
     

      

       void handler(int signo)
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      

           cout << 
       "这是一个进程，刚刚获取了一个信号：" << signo << endl;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
    

     

      

     
     

      

       int main()
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      

           cout << 
       "信号回调函数测试:" << endl;
      
     
    

     

      

     
     

      
    
       signal(SIGINT, handler);
      
     
    

     

      

     
     

      
    
       // 这里不是调用handler方法，只是设置了一个回调，让SIGINT（2）产生的时候，该方法才会被调用
      
     
    

     

      

     
     

      
    
       // 如果不产生SIGINT（2），该方法不会被调用！
      
     
    

     

      

     
     

      
    
       // Ctrl + c:本质是给前台进程发送2号信号给目标进程，目标进程默认对2号信号的处理，是终止自己的进程
      
     
    

     

      

     
     

      
 
      
     
    

     

      

     
     

      
    
       signal(
       3, handler); 
       // 更改了对2号信号的处理，设置了用户自定义处理方法
      
     
    

     

      

     
     

      
 
      
     
    

     

      

     
     

      
    
       sleep(
       3);
      
     
    

     

      

     
     

      

           cout << 
       "进程已经设置完成！" << endl;
      
     
    

     

      

     
     

      
    
       sleep(
       3);
      
     
    

     

      

     
     

      
    
       while (
       true)
      
     
    

     

      

     
     

      

           {
      
     
    

     

      

     
     

      

               cout << 
       "这是一个正在运行中的进程：" << 
       getpid() << endl;
      
     
    

     

      

     
     

      
        
       sleep(
       1);
      
     
    

     

      

     
     

      

           }
      
     
    

     

      

     
     

      
    
       return 
       0;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
   
  

   
  

 一般而言，一个进程的异常都与信号有关。

9号信号，是管理员信号，不能像3、4、5...等被设置为自定义信号。9号信号一般能杀掉大部分进程（D状态信号除外）。

二、产生信号

1. 通过终端按键产生信号

SIGINT 的默认处理动作是终止进程 ,SIGQUIT 的默认处理动作是终止进程并且 Core Dump, 现在我们来验证一下。

Core Dump

• 首先解释什么是Core Dump。当一个进程要异常终止时,可以选择把进程的用户空间内存数据全部 保存到磁盘上,文件名通常是core,这叫做Core Dump。进程异常终止通常是因为有Bug,比如非法内存访问导致段错误, 事后可以用调试器检查core文件以查清错误原因,这叫做Post-mortem Debug（事后调试）。一个进程允许产生多大的core文件取决于进程的Resource Limit(这个信息保存 在PCB中)。默认是不允许产生core文件的, 因为core文件中可能包含用户密码等敏感信息,不安全。在开发调试阶段可以用ulimit命令改变这个限制,允许产生core文件。 首先用ulimit命令改变Shell进程的Resource Limit,允许core文件最大为1024K: $ ulimit -c 1024

• ulimit命令改变了Shell进程的Resource Limit,test进程的PCB由Shell进程复制而来,所以也具 有和Shell进程相同的Resource Limit值,这样就可以产生Core Dump了。 使用core文件：

core dump会把进程在运行中对应的异常上下文数据，core dump到磁盘上，方便进行调试。但一般会被关掉，因为若程序出现大量异常，那么将会小号很大存储空间。

2. 调用系统函数向进程发信号

首先在后台执行死循环程序 , 然后用 kill 命令给它发 SIGSEGV信号。

   

    

     

      

     
     

      

       #include <iostream>
      
     
    

     

      

     
     

      

       #include <cstdlib>
      
     
    

     

      

     
     

      

       #include <cstring>
      
     
    

     

      

     
     

      

       #include <string>
      
     
    

     

      

     
     

      

       #include <unistd.h>
      
     
    

     

      

     
     

      

       #include <signal.h>
      
     
    

     

      

     
     

      

       #include <sys/types.h>
      
     
    

     

      

     
     

      
 
      
     
    

     

      

     
     

      

       using 
       namespace std;
      
     
    

     

      

     
     

      

       //自己实现一个kill命令
      
     
    

     

      

     
     

      

       //mykill 9 1234
      
     
    

     

      

     
     

      

       static void Usage(const std::string &proc)
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      

           cerr << 
       "Usage: \n\t"<<proc<<
       "signo pid"<<endl;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
    

     

      

     
     

      

       //test3
      
     
    

     

      

     
     

      

       int main(int argc, char *argv[])
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
    
       if(argc != 
       3)
      
     
    

     

      

     
     

      

           {
      
     
    

     

      

     
     

      
        
       Usage(argv[
       0]);
      
     
    

     

      

     
     

      
        
       exit(
       1);
      
     
    

     

      

     
     

      

           }
      
     
    

     

      

     
     

      
    
       if(
       kill(
       static_cast<
       pid_t>(
       atoi(argv[
       2])),
       atoi(argv[
       1])) == 
       -1)
      
     
    

     

      

     
     

      

           {
      
     
    

     

      

     
     

      

               cerr << 
       "kill: " <<
       strerror(errno)<<endl;
      
     
    

     

      

     
     

      
        
       exit(
       2);
      
     
    

     

      

     
     

      

           }
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
   
  

   
  

   

    

     

      

     
     

      

       #include <iostream>
      
     
    

     

      

     
     

      

       #include <unistd.h>
      
     
    

     

      

     
     

      
 
       using 
       namespace std;
      
     
    

     

      

     
     

      
 
      
     
    

     

      

     
     

      
 
       int main()
      
     
    

     

      

     
     

      

        {
      
     
    

     

      

     
     

      
    
       while(
       1)
      
     
    

     

      

     
     

      

           {
      
     
    

     

      

     
     

      
        
       sleep(
       1);
      
     
    

     

      

     
     

      

               cout<<
       "我是一个进程： "<<
       getpid()<<endl;
      
     
    

     

      

     
     

      

           }
      
     
    

     

      

     
     

      

        }
      
     
   

 

    

     

      

       

      
      

       

        .PHONY:all
       
      
     

      

       

      
      

       

        all:mykill myproc
       
      
     

      

       

      
      

       

        mykill:mykill.cc
       
      
     

      

       

      
      

       

        	g++ -o $@ $^ -std=c++
        11
       
      
     

      

       

      
      

       

        myproc:myproc.cc
       
      
     

      

       

      
      

       

        	g++ -o $@ $^ -std=c++
        11
       
      
     

      

       

      
      

       

        .PHONY:clean
       
      
     

      

       

      
      

       

        clean:
       
      
     

      

       

      
      

       

        	rm -f myproc mykill
       
      
    

    

     

      

       

      
      

       

        #include <iostream>
       
      
     

      

       

      
      

       

        #include <cstdlib>
       
      
     

      

       

      
      

       

        #include <cstring>
       
      
     

      

       

      
      

       

        #include <string>
       
      
     

      

       

      
      

       

        #include <unistd.h>
       
      
     

      

       

      
      

       

        #include <signal.h>
       
      
     

      

       

      
      

       

        #include <sys/types.h>
       
      
     

      

       

      
      

       
 
       
      
     

      

       

      
      

       

        using 
        namespace std;
       
      
     

      

       

      
      

       
 
       
      
     

      

       

      
      

       

        void handler(int signo)
       
      
     

      

       

      
      

       

        {
       
      
     

      

       

      
      

       

            cout << 
        "这是一个进程，刚刚获取了一个信号：" << signo << endl;
       
      
     

      

       

      
      

       

        }
       
      
     

      

       

      
      

       

        int main(int argc, char *argv[])
       
      
     

      

       

      
      

       

        {
       
      
     

      

       

      
      

       
    
        signal(
        2,handler);    
        //没有调用对一个的handler方法，仅仅是注册
       
      
     

      

       

      
      

       
    
        while(
        1)
       
      
     

      

       

      
      

       

            {
       
      
     

      

       

      
      

       
        
        sleep(
        1);
       
      
     

      

       

      
      

       
        
        raise(
        2);
       
      
     

      

       

      
      

       

            }
       
      
     

      

       

      
      

       

        }
       
      
    
   

    
   

 

• 4568是test进程的id。之所以要再次回车才显示 Segmentation fault ,是因为在4568进程终止掉 之前已经回到了Shell提示符等待用户输入下一条命令,Shell不希望Segmentation fault信息和用 户的输入交错在一起,所以等用户输入命令之后才显示。
• 指定发送某种信号的kill命令可以有多种写法,上面的命令还可以写成 kill -SIGSEGV 4568 或 kill -11 4568 , 11是信号SIGSEGV的编号。以往遇 到的段错误都是由非法内存访问产生的,而这个程序本身没错, 给它发SIGSEGV也能产生段错误

kill 命令是调用 kill 函数实现的。 kill 函数可以给一个指定的进程发送指定的信号。 raise 函数可以给当前进程发送指定 的信号 ( 自己给自己发信号 ) 。

      

       

        

         

        
        

         

          #include <signal.h>
         
        
       

        

         

        
        

         

          int kill(pid_t pid, int signo);
         
        
       

        

         

        
        

         

          int raise(int signo);
         
        
       

        

         

        
        

         

          这两个函数都是成功返回
          0,错误返回
          -1。
         
        
      

abort函数使当前进程接收到信号而异常终止。

       

        

         

          

         
         

          

           #include <stdlib.h>
          
         
        

         

          

         
         

          

           void abort(void);
          
         
        

         

          

         
         

          

           就像exit函数一样,abort函数总是会成功的,所以没有返回值。
          
         
       

       

        

         

          

         
         

          

           #include <iostream>
          
         
        

         

          

         
         

          

           #include <cstdlib>
          
         
        

         

          

         
         

          

           #include <cstring>
          
         
        

         

          

         
         

          

           #include <string>
          
         
        

         

          

         
         

          

           #include <unistd.h>
          
         
        

         

          

         
         

          

           #include <signal.h>
          
         
        

         

          

         
         

          

           #include <sys/types.h>
          
         
        

         

          

         
         

          
 
          
         
        

         

          

         
         

          

           using 
           namespace std;
          
         
        

         

          

         
         

          
 
          
         
        

         

          

         
         

          

           void handler(int signo)
          
         
        

         

          

         
         

          

           {
          
         
        

         

          

         
         

          

               cout << 
           "这是一个进程，刚刚获取了一个信号：" << signo << endl;
          
         
        

         

          

         
         

          

           }
          
         
        

         

          

         
         

          

           //test3
          
         
        

         

          

         
         

          

           int main(int argc, char *argv[])
          
         
        

         

          

         
         

          

           {
          
         
        

         

          

         
         

          
    
           signal(
           2,handler);    
           //没有调用对一个的handler方法，仅仅是注册
          
         
        

         

          

         
         

          
    
           signal(SIGABRT,handler);    
           //没有调用对一个的handler方法，仅仅是注册. SIGABRT是6号信号，对其进行捕捉
          
         
        

         

          

         
         

          
    
           while(
           1)
          
         
        

         

          

         
         

          

               {
          
         
        

         

          

         
         

          
        
           sleep(
           1);
          
         
        

         

          

         
         

          
        
           //raise(2);
          
         
        

         

          

         
         

          
        
           abort();
          
         
        

         

          

         
         

          

               }
          
         
        

         

          

         
         

          

           }
          
         
        

         

          

         
         

          
 
          
         
       
      

       
      

 是谁在推动操作系统做一系列的动作呢？

是硬件，时钟硬件，给OS发送时钟中断。

3. 由软件条件产生信号

SIGPIPE 是一种由软件条件产生的信号 , 在 “ 管道 ” 中已经介绍过了。本节主要介绍 alarm 函数 和 SIGALRM 信号。

        

         

          

           

          
          

           

            #include <unistd.h>
           
          
         

          

           

          
          

           

            unsigned int alarm(unsigned int seconds);
           
          
         

          

           

          
          

           

            调用alarm函数可以设定一个闹钟,也就是告诉内核在seconds秒之后给当前进程发SIGALRM信号, 该信号的默认处理动作是终止当前进程。
           
          
        

这个函数的返回值是 0 或者是以前设定的闹钟时间还余下的秒数。打个比方 , 某人要小睡一觉 , 设定闹钟为 30 分钟之后响,20 分钟后被人吵醒了 , 还想多睡一会儿 , 于是重新设定闹钟为 15 分钟之后响 ,“ 以前设定的闹钟时间还余下的时间 ” 就是10 分钟。如果 seconds 值为 0, 表示取消以前设定的闹钟 , 函数的返回值仍然是以前设定的闹钟时间还余下的秒数

例 alarm

         

          

           

            

           
           

            

             #include <stdio.h>
            
           
          

           

            

           
           

            

             #include <unistd.h>
            
           
          

           

            

           
           

            

             int main()
            
           
          

           

            

           
           

            

             {
            
           
          

           

            

           
           

            
    
             int count =
             14;
            
           
          

           

            

           
           

            
    
             alarm(
             1);
            
           
          

           

            

           
           

            
    
             for(;
             1;count++)
            
           
          

           

            

           
           

            

                 {
            
           
          

           

            

           
           

            
        
             printf(
             "count = %d\n",count);
            
           
          

           

            

           
           

            

                 }
            
           
          

           

            

           
           

            
    
             return 
             8;
            
           
          

           

            

           
           

            

             }
            
           
         

这个程序的作用是1秒钟之内不停地数数,1秒钟到了就被SIGALRM信号终止。

         

          

           

            

           
           

            

             #include <stdio.h>
            
           
          

           

            

           
           

            

             #include <unistd.h>
            
           
          

           

            

           
           

            
 
            
           
          

           

            

           
           

            

             using 
             namespace std;
            
           
          

           

            

           
           

            

             int cnt = 
             0;
            
           
          

           

            

           
           

            

             int main()
            
           
          

           

            

           
           

            

             {
            
           
          

           

            

           
           

            
    
             int sum = 
             0;
            
           
          

           

            

           
           

            
    
             // 统计进程1S内 cnt++多少次
            
           
          

           

            

           
           

            
    
             alarm(
             1);
            
           
          

           

            

           
           

            
    
             while (
             1)
            
           
          

           

            

           
           

            

                 {
            
           
          

           

            

           
           

            
        
             printf(
             "hello: %d\n", cnt++);
            
           
          

           

            

           
           

            

                 }
            
           
          

           

            

           
           

            

             }
            
           
         
        

         
        

 

         

          

           

            

           
           

            

             #include <iostream>
            
           
          

           

            

           
           

            

             #include <cstdlib>
            
           
          

           

            

           
           

            

             #include <cstring>
            
           
          

           

            

           
           

            

             #include <string>
            
           
          

           

            

           
           

            

             #include <unistd.h>
            
           
          

           

            

           
           

            

             #include <signal.h>
            
           
          

           

            

           
           

            

             #include <sys/types.h>
            
           
          

           

            

           
           

            

             using 
             namespace std;
            
           
          

           

            

           
           

            
 
            
           
          

           

            

           
           

            

             int cnt = 
             0;
            
           
          

           

            

           
           

            

             void handler(int signo)
            
           
          

           

            

           
           

            

             {
            
           
          

           

            

           
           

            

                 cout << 
             "这是一个进程，刚刚获取了一个信号：" << signo << 
             " cnt: " << cnt << endl;
            
           
          

           

            

           
           

            
    
             exit(
             1);
            
           
          

           

            

           
           

            

             }
            
           
          

           

            

           
           

            
 
            
           
          

           

            

           
           

            

             int main()
            
           
          

           

            

           
           

            

             {
            
           
          

           

            

           
           

            
    
             // 统计进程1S内 cnt++多少次
            
           
          

           

            

           
           

            
    
             signal(SIGALRM, handler);
            
           
          

           

            

           
           

            
    
             alarm(
             1);
            
           
          

           

            

           
           

            
    
             while (
             1)
            
           
          

           

            

           
           

            

                 {
            
           
          

           

            

           
           

            

                     cnt++;
            
           
          

           

            

           
           

            
        
             // printf("hello: %d\n", cnt++);
            
           
          

           

            

           
           

            

                 }
            
           
          

           

            

           
           

            

             }
            
           
         
        

         
        

那么崩溃的本质是什么呢？

在Linux环境下，其实是进程崩溃。其本质是该进程收到了异常信号！

硬件异常导致OS向目标进程发送信号，进而导致进程终止的现象：

比如：

（1）除零报错

在CPU内部进行计算，有状态寄存器，当进行除0操作时，CPU内部的状态寄存器会被设置成为有报错：浮点数越界。CPU内部的寄存器（硬件），OS就会识别到有报错。通过OS构建信号—>目标进程发送信号—>目标进程在合适的时候处理信号—>然后终止进程。

（2）越界&&野指针报错

我们在语言层面使用的地址（指针），其实都是虚拟地址—>物理地址—>物理内存—>读取对应的数据和代码。

如果虚拟地址有问题，地址转化的工作是由（MMU（硬件）+页表（软件）），转化过程就会引起问题—>表现在MMU上—>OS发现硬件出现问题。

同样，，OS就会识别到有报错。通过OS构建信号—>目标进程发送信号—>目标进程在合适的时候处理信号—>然后终止进程。

崩溃了不一定会导致进程终止！

4. 硬件异常产生信号

硬件异常被硬件以某种方式被硬件检测到并通知内核 , 然后内核向当前进程发送适当的信号。例如当前进程执行了除以0 的指令 ,CPU 的运算单元会产生异常 , 内核将这个异常解释 为 SIGFPE 信号发送给进程。再比如当前进程访问了非法内存地址,,MMU 会产生异常 , 内核将这个异常解释为 SIGSEGV 信号发送给进程。

信号捕捉初识

          

           

            

             

            
            

             

              #include <stdio.h>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <signal.h>
             
            
           

            

             

            
            

             

              void handler(int sig)
             
            
           

            

             

            
            

             

              {
             
            
           

            

             

            
            

             

                 
              printf(
              "catch a sig : %d\n", sig);
             
            
           

            

             

            
            

             

              }
             
            
           

            

             

            
            

             

              int main()
             
            
           

            

             

            
            

             

              {
             
            
           

            

             

            
            

             

                 
              signal(
              2, handler); 
              //前文提到过，信号是可以被自定义捕捉的，siganl函数就是来进行信号捕捉的提前了解一下
             
            
           

            

             

            
            

             

                 
              while(
              1);
             
            
           

            

             

            
            

             

                 
              return 
              0;
             
            
           

            

             

            
            

             

              }
             
            
           

            

             

            
            

             

              [hb@localhost code_test]$ ./sig 
             
            
           

            

             

            
            

             

              ^Ccatch a sig : 
              2
             
            
           

            

             

            
            

             

              ^Ccatch a sig : 
              2
             
            
           

            

             

            
            

             

              ^Ccatch a sig : 
              2
             
            
           

            

             

            
            

             

              ^Ccatch a sig : 
              2
             
            
           

            

             

            
            

             

              ^\
              Quit (core dumped)
             
            
           

            

             

            
            

             

              [hb@localhost code_test]$
             
            
          
         

          
         

模拟野指针

         

          

           

            

           
           

            

             //默认行为
            
           
          

           

            

           
           

            

             [hb@localhost code_test]$ cat sig.c 
            
           
          

           

            

           
           

            

             #include <stdio.h>
            
           
          

           

            

           
           

            

             #include <signal.h>
            
           
          

           

            

           
           

            

             void handler(int sig)
            
           
          

           

            

           
           

            

             {
            
           
          

           

            

           
           

            

                
             printf(
             "catch a sig : %d\n", sig);
            
           
          

           

            

           
           

            

             }
            
           
          

           

            

           
           

            

             int main()
            
           
          

           

            

           
           

            

             {
            
           
          

           

            

           
           

            

                
             //signal(SIGSEGV, handler);
            
           
          

           

            

           
           

            

                
             sleep(
             1);
            
           
          

           

            

           
           

            

                
             int *p = 
             NULL;
            
           
          

           

            

           
           

            

                *p = 
             100;
            
           
          

           

            

           
           

            
    
             while(
             1);
            
           
          

           

            

           
           

            

                
             return 
             0;
            
           
          

           

            

           
           

            

             }
            
           
          

           

            

           
           

            

             [hb@localhost code_test]$ ./
             sig 
            
           
          

           

            

           
           

            

             Segmentation fault (core dumped)
            
           
          

           

            

           
           

            

             [hb@localhost code_test]$ 
            
           
          

           

            

           
           

            

             //捕捉行为
            
           
          

           

            

           
           

            

             [hb@localhost code_test]$ cat sig.c 
            
           
          

           

            

           
           

            

             #include <stdio.h>
            
           
          

           

            

           
           

            

             #include <signal.h>
            
           
          

           

            

           
           

            

             void handler(int sig)
            
           
          

           

            

           
           

            

             {
            
           
          

           

            

           
           

            

                
             printf(
             "catch a sig : %d\n", sig);
            
           
          

           

            

           
           

            

             }
            
           
          

           

            

           
           

            

             int main()
            
           
          

           

            

           
           

            

             {
            
           
          

           

            

           
           

            

                
             //signal(SIGSEGV, handler);
            
           
          

           

            

           
           

            

                
             sleep(
             1);
            
           
          

           

            

           
           

            

                
             int *p = 
             NULL;
            
           
          

           

            

           
           

            

                *p = 
             100;
            
           
          

           

            

           
           

            

                
             while(
             1);
            
           
          

           

            

           
           

            

                
             return 
             0;
            
           
          

           

            

           
           

            

             }
            
           
          

           

            

           
           

            

             [hb@localhost code_test]$ ./sig 
            
           
          

           

            

           
           

            

             [hb@localhost code_test]$ ./sig 
            
           
          

           

            

           
           

            

             catch a sig : 
             11
            
           
          

           

            

           
           

            

             catch a sig : 
             11
            
           
          

           

            

           
           

            

             catch a sig : 
             11
            
           
         
        

         
        

由此可以确认，我们在 C/C++ 当中除零，内存越界等异常，在系统层面上，是被当成信号处理的。

总结思考一下

• 上面所说的所有信号产生，最终都要有OS来进行执行，为什么？OS是进程的管理者
• 信号的处理是否是立即处理的？在合适的时候

信号如果不是被立即处理，那么信号是否需要暂时被进程记录下来？记录在哪里最合适呢？

• 一个进程在没有收到信号的时候，能否能知道，自己应该对合法信号作何处理呢？
• 如何理解OS向进程发送信号？能否描述一下完整的发送处理过程？

 进程等待部分回顾：

 

          

           

            

             

            
            

             

              #include <iostream>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <cstdlib>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <cstring>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <string>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <unistd.h>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <signal.h>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <wait.h>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <sys/types.h>
             
            
           

            

             

            
            

             

              using 
              namespace std;
             
            
           

            

             

            
            

             
 
             
            
           

            

             

            
            

             

              int main()
             
            
           

            

             

            
            

             

              {
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              pid_t id = fork();
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              if (id == 
              0)
             
            
           

            

             

            
            

             

                  {
             
            
           

            

             

            
            

             
        
              // 子进程
             
            
           

            

             

            
            

             
        
              int *p = 
              nullptr;
             
            
           

            

             

            
            

             

                      *p = 
              1000; 
              // 野指针问题
             
            
           

            

             

            
            

             
        
              exit(
              1);
             
            
           

            

             

            
            

             

                  }
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // 父进程
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              int status = 
              0;
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              waitpid(id, &status, 
              0);
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              printf(
              "exitcode: %d, signo: %d, core dump flag: %d\n",
             
            
           

            

             

            
            

             

                         (status >> 
              8) & 
              0xFF, status & 
              0x7F, (status >> 
              7) & 
              0x1);
             
            
           

            

             

            
            

             

              }
             
            
          
         

          
         

 

 ulimit -c 可以设置。

进程处理信号，不是立即处理的！而是当前进程从内核态切换至用户态会进行信号的检测预处理！

一般会有block、pending、递达、信号集（信号屏蔽等）等方式。

三、阻塞信号

1. 信号其他相关常见概念

• 实际执行信号的处理动作称为信号递达(Delivery)
• 信号从产生到递达之间的状态,称为信号未决(Pending)。
• 进程可以选择阻塞 (Block )某个信号。
• 被阻塞的信号产生时将保持在未决状态,直到进程解除对此信号的阻塞,才执行递达的动作.
• 注意,阻塞和忽略是不同的,只要信号被阻塞就不会递达,而忽略是在递达之后可选的一种处理动作。

2. 在内核中的表示

信号在内核中的表示示意图

• 每个信号都有两个标志位分别表示阻塞(block)和未决(pending),还有一个函数指针表示处理动作。信号产生时,内核在进程控制块中设置该信号的未决标志,直到信号递达才清除该标志。在上图的例子中,SIGHUP信号未阻塞也未产生过,当它递达时执行默认处理动作。
• SIGINT信号产生过,但正在被阻塞,所以暂时不能递达。虽然它的处理动作是忽略,但在没有解除阻塞之前不能忽略这个信号,因为进程仍有机会改变处理动作之后再解除阻塞。
• SIGQUIT信号未产生过,一旦产生SIGQUIT信号将被阻塞,它的处理动作是用户自定义函数sighandler。 如果在进程解除对某信号的阻塞之前这种信号产生过多次,将如何处理?POSIX.1允许系统递送该信号一次或多次。Linux是这样实现的:常规信号在递达之前产生多次只计一次,而实时信号在递达之前产生多次可以依次放在一个队列里。本章不讨论实时信号。

3. sigset_t

从上图来看 , 每个信号只有一个 bit 的未决标志 , 非 0 即 1, 不记录该信号产生了多少次 , 阻塞标志也是这样表示的。因此, 未决和阻塞标志可以用相同的数据类型 sigset_t 来存储 ,sigset_t 称为信号集 , 这个类型可以表示每个信号的“ 有效 ” 或 “ 无效 ” 状态 , 在阻塞信号集中 “ 有效 ” 和 “ 无效 ” 的含义是该信号是否被阻塞 , 而在未决信号集中 “ 有效” 和 “ 无效 ” 的含义是该信号是否处于未决状态。下一节将详细介绍信号集的各种操作。 阻塞信号集也叫做当前进程的信号屏蔽字(Signal Mask), 这里的 “ 屏蔽 ” 应该理解为阻塞而不是忽略。

4. 信号集操作函数

sigset_t 类型对于每种信号用一个 bit 表示 “ 有效 ” 或 “ 无效 ” 状态 , 至于这个类型内部如何存储这些 bit 则依赖于系统实现, 从使用者的角度是不必关心的 , 使用者只能调用以下函数来操作 sigset_ t 变量 , 而不应该对它的内部数据做 任何解释 , 比如用 printf 直接打印 sigset_t 变量是没有意义的

      

       

        

         

        
        

         

          #include <signal.h>
         
        
       

        

         

        
        

         

          int sigemptyset(sigset_t *set);
         
        
       

        

         

        
        

         

          int sigfillset(sigset_t *set);
         
        
       

        

         

        
        

         

          int sigaddset (sigset_t *set, int signo);
         
        
       

        

         

        
        

         

          int sigdelset(sigset_t *set, int signo);
         
        
       

        

         

        
        

         

          int sigismember（
          const 
          sigset_t *set, 
          int signo);
         
        
      

• 函数sigemptyset初始化set所指向的信号集,使其中所有信号的对应bit清零,表示该信号集不包含任何有效信号。
• 函数sigfifillset初始化set所指向的信号集,使其中所有信号的对应bit置位,表示 该信号集的有效信号包括系统支持的所有信号。
• 注意,在使用sigset_ t类型的变量之前,一定要调 用sigemptyset或sigfifillset做初始化,使信号集处于确定的状态。初始化sigset_t变量之后就可以在调用sigaddset和sigdelset在该信号集中添加或删除某种有效信号。

这四个函数都是成功返回 0, 出错返回 -1 。 sigismember 是一个布尔函数 , 用于判断一个信号集的有效信号中是否包含某种 信号, 若包含则返回 1, 不包含则返回 0, 出错返回 -1 。

sigprocmask

调用函数 sigprocmask 可以读取或更改进程的信号屏蔽字 ( 阻塞信号集 )。

         

          

           

            

           
           

            

             #include <signal.h>
            
           
          

           

            

           
           

            

             int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oset); 
            
           
          

           

            

           
           

            

             返回值:若成功则为
             0,若出错则为
             -1
            
           
         

如果 oset 是非空指针 , 则读取进程的当前信号屏蔽字通过 oset 参数传出。如果 set 是非空指针 , 则 更改进程的信号屏蔽字, 参数 how 指示如何更改。如果 oset 和 set 都是非空指针 , 则先将原来的信号 屏蔽字备份到 oset 里 , 然后根据set 和 how 参数更改信号屏蔽字。假设当前的信号屏蔽字为 mask, 下表说明了 how 参数的可选值。

 

如果调用 sigprocmask 解除了对当前若干个未决信号的阻塞 , 则在 sigprocmask 返回前 , 至少将其中一个信号递达。

sigpending

#include <signal.h>

sigpending

读取当前进程的未决信号集 , 通过 set 参数传出。调用成功则返回 0, 出错则返回 -1 。 下面用刚学的几个函数做个实验。程

序如下 :

 

程序运行时 , 每秒钟把各信号的未决状态打印一遍 , 由于我们阻塞了 SIGINT 信号 , 按 Ctrl-C 将会 使 SIGINT 信号处于未决状态, 按 Ctrl-\ 仍然可以终止程序,因为SIGQUIT信号没有阻塞。

            

             

              

               

              
              

               

                #include <iostream>
               
              
             

              

               

              
              

               

                #include <unistd.h>
               
              
             

              

               

              
              

               

                #include <signal.h>
               
              
             

              

               

              
              

               

                using 
                namespace std;
               
              
             

              

               

              
              

               
 
               
              
             

              

               

              
              

               

                static void showPending(sigset_t *pendings)
               
              
             

              

               

              
              

               

                {
               
              
             

              

               

              
              

               
    
                for (
                int sig = 
                1; sig <= 
                31; sig++)
               
              
             

              

               

              
              

               

                    {
               
              
             

              

               

              
              

               
        
                if (
                sigismember(pendings, sig))
               
              
             

              

               

              
              

               

                        {
               
              
             

              

               

              
              

               

                            cout << 
                "1";
               
              
             

              

               

              
              

               

                        }
               
              
             

              

               

              
              

               
        
                else
               
              
             

              

               

              
              

               

                        {
               
              
             

              

               

              
              

               

                            cout << 
                "0";
               
              
             

              

               

              
              

               

                        }
               
              
             

              

               

              
              

               

                    }
               
              
             

              

               

              
              

               

                    cout << endl;
               
              
             

              

               

              
              

               

                }
               
              
             

              

               

              
              

               

                // test
               
              
             

              

               

              
              

               

                int main()
               
              
             

              

               

              
              

               

                {
               
              
             

              

               

              
              

               
    
                // 1.不断获取当前进程的pending信号集
               
              
             

              

               

              
              

               
    
                sigset_t pendings;
               
              
             

              

               

              
              

               
    
                while (
                true)
               
              
             

              

               

              
              

               

                    {
               
              
             

              

               

              
              

               
        
                // 清空信号集
               
              
             

              

               

              
              

               
        
                sigemptyset(&pendings);
               
              
             

              

               

              
              

               
        
                // 获取当前进程(谁调用，获取谁)的pending 信号集
               
              
             

              

               

              
              

               
        
                if (
                sigpending(&pendings) == 
                0)
               
              
             

              

               

              
              

               

                        {
               
              
             

              

               

              
              

               
            
                // 打印一下当前进程的pending 信号集
               
              
             

              

               

              
              

               
            
                showPending(&pendings);
               
              
             

              

               

              
              

               

                        }
               
              
             

              

               

              
              

               
        
                sleep(
                1);
               
              
             

              

               

              
              

               

                    }
               
              
             

              

               

              
              

               

                }
               
              
            
           

            
           

 

 

            

             

              

               

              
              

               

                #include <iostream>
               
              
             

              

               

              
              

               

                #include <unistd.h>
               
              
             

              

               

              
              

               

                #include <signal.h>
               
              
             

              

               

              
              

               

                using 
                namespace std;
               
              
             

              

               

              
              

               
 
               
              
             

              

               

              
              

               

                void handler(int signo)
               
              
             

              

               

              
              

               

                {
               
              
             

              

               

              
              

               

                    cout << 
                "这是一个进程，刚刚获取了一个信号：" << signo << endl;
               
              
             

              

               

              
              

               
    
                // exit(1);
               
              
             

              

               

              
              

               

                }
               
              
             

              

               

              
              

               
 
               
              
             

              

               

              
              

               

                static void showPending(sigset_t *pendings)
               
              
             

              

               

              
              

               

                {
               
              
             

              

               

              
              

               
    
                for (
                int sig = 
                1; sig <= 
                31; sig++)
               
              
             

              

               

              
              

               

                    {
               
              
             

              

               

              
              

               
        
                if (
                sigismember(pendings, sig))
               
              
             

              

               

              
              

               

                        {
               
              
             

              

               

              
              

               

                            cout << 
                "1";
               
              
             

              

               

              
              

               

                        }
               
              
             

              

               

              
              

               
        
                else
               
              
             

              

               

              
              

               

                        {
               
              
             

              

               

              
              

               

                            cout << 
                "0";
               
              
             

              

               

              
              

               

                        }
               
              
             

              

               

              
              

               

                    }
               
              
             

              

               

              
              

               

                    cout << endl;
               
              
             

              

               

              
              

               

                }
               
              
             

              

               

              
              

               

                // test
               
              
             

              

               

              
              

               

                int main()
               
              
             

              

               

              
              

               

                {
               
              
             

              

               

              
              

               
    
                sigset_t bsig, obsig;
               
              
             

              

               

              
              

               
    
                sigemptyset(&bsig);
               
              
             

              

               

              
              

               
    
                sigemptyset(&obsig);
               
              
             

              

               

              
              

               
    
                // sigfillset();
               
              
             

              

               

              
              

               
    
                for (
                int sig = 
                1; sig <= 
                31; sig++)
               
              
             

              

               

              
              

               

                    {
               
              
             

              

               

              
              

               
        
                // 添加2号信号到信号屏蔽字中
               
              
             

              

               

              
              

               
        
                sigaddset(&bsig, sig);
               
              
             

              

               

              
              

               

                    }
               
              
             

              

               

              
              

               
    
                // 设置用户记得信号屏蔽字到内核中，让当前进程屏蔽2号信号
               
              
             

              

               

              
              

               
    
                sigprocmask(SIG_SETMASK, &bsig, &obsig);
               
              
             

              

               

              
              

               
    
                signal(
                2, handler);
               
              
             

              

               

              
              

               
 
               
              
             

              

               

              
              

               
    
                // 1.不断获取当前进程的pending信号集
               
              
             

              

               

              
              

               
    
                sigset_t pendings;
               
              
             

              

               

              
              

               
    
                while (
                true)
               
              
             

              

               

              
              

               

                    {
               
              
             

              

               

              
              

               
        
                // 清空信号集
               
              
             

              

               

              
              

               
        
                sigemptyset(&pendings);
               
              
             

              

               

              
              

               
        
                // 获取当前进程(谁调用，获取谁)的pending 信号集
               
              
             

              

               

              
              

               
        
                if (
                sigpending(&pendings) == 
                0)
               
              
             

              

               

              
              

               

                        {
               
              
             

              

               

              
              

               
            
                // 打印一下当前进程的pending 信号集
               
              
             

              

               

              
              

               
            
                showPending(&pendings);
               
              
             

              

               

              
              

               

                        }
               
              
             

              

               

              
              

               
        
                sleep(
                1);
               
              
             

              

               

              
              

               

                    }
               
              
             

              

               

              
              

               

                }
               
              
            
           

            
           

 解除信号屏蔽：

 

            

             

              

               

              
              

               

                #include <iostream>
               
              
             

              

               

              
              

               

                #include <unistd.h>
               
              
             

              

               

              
              

               

                #include <signal.h>
               
              
             

              

               

              
              

               

                using 
                namespace std;
               
              
             

              

               

              
              

               
 
               
              
             

              

               

              
              

               

                void handler(int signo)
               
              
             

              

               

              
              

               

                {
               
              
             

              

               

              
              

               

                    cout << 
                "这是一个进程，刚刚获取了一个信号：" << signo << endl;
               
              
             

              

               

              
              

               
    
                // exit(1);
               
              
             

              

               

              
              

               

                }
               
              
             

              

               

              
              

               
 
               
              
             

              

               

              
              

               

                static void showPending(sigset_t *pendings)
               
              
             

              

               

              
              

               

                {
               
              
             

              

               

              
              

               
    
                for (
                int sig = 
                1; sig <= 
                31; sig++)
               
              
             

              

               

              
              

               

                    {
               
              
             

              

               

              
              

               
        
                if (
                sigismember(pendings, sig))
               
              
             

              

               

              
              

               

                        {
               
              
             

              

               

              
              

               

                            cout << 
                "1";
               
              
             

              

               

              
              

               

                        }
               
              
             

              

               

              
              

               
        
                else
               
              
             

              

               

              
              

               

                        {
               
              
             

              

               

              
              

               

                            cout << 
                "0";
               
              
             

              

               

              
              

               

                        }
               
              
             

              

               

              
              

               

                    }
               
              
             

              

               

              
              

               

                    cout << endl;
               
              
             

              

               

              
              

               

                }
               
              
             

              

               

              
              

               

                // test
               
              
             

              

               

              
              

               

                int main()
               
              
             

              

               

              
              

               

                {
               
              
             

              

               

              
              

               

                    cout<<
                "pid: "<<
                getpid()<<endl;
               
              
             

              

               

              
              

               
    
                sigset_t bsig, obsig;
               
              
             

              

               

              
              

               
    
                sigemptyset(&bsig);
               
              
             

              

               

              
              

               
    
                sigemptyset(&obsig);
               
              
             

              

               

              
              

               
    
                // sigfillset();
               
              
             

              

               

              
              

               
    
                for (
                int sig = 
                1; sig <= 
                31; sig++)
               
              
             

              

               

              
              

               

                    {
               
              
             

              

               

              
              

               
        
                // 添加2号信号到信号屏蔽字中
               
              
             

              

               

              
              

               
        
                sigaddset(&bsig, sig);
               
              
             

              

               

              
              

               
        
                signal(sig, handler);
               
              
             

              

               

              
              

               

                    }
               
              
             

              

               

              
              

               
    
                // 设置用户记得信号屏蔽字到内核中，让当前进程屏蔽2号信号
               
              
             

              

               

              
              

               
    
                sigprocmask(SIG_SETMASK, &bsig, &obsig);
               
              
             

              

               

              
              

               
 
               
              
             

              

               

              
              

               
    
                // 1.不断获取当前进程的pending信号集
               
              
             

              

               

              
              

               
    
                sigset_t pendings;
               
              
             

              

               

              
              

               
    
                int cnt = 
                0;
               
              
             

              

               

              
              

               
    
                while (
                true)
               
              
             

              

               

              
              

               

                    {
               
              
             

              

               

              
              

               
        
                // 清空信号集
               
              
             

              

               

              
              

               
        
                sigemptyset(&pendings);
               
              
             

              

               

              
              

               
        
                // 获取当前进程(谁调用，获取谁)的pending 信号集
               
              
             

              

               

              
              

               
        
                if (
                sigpending(&pendings) == 
                0)
               
              
             

              

               

              
              

               

                        {
               
              
             

              

               

              
              

               
            
                // 打印一下当前进程的pending 信号集
               
              
             

              

               

              
              

               
            
                showPending(&pendings);
               
              
             

              

               

              
              

               

                        }
               
              
             

              

               

              
              

               
        
                sleep(
                2);
               
              
             

              

               

              
              

               

                        cnt++;
               
              
             

              

               

              
              

               
        
                if (cnt == 
                20)
               
              
             

              

               

              
              

               

                        {
               
              
             

              

               

              
              

               

                            cout << 
                "解除对所有信号的block..." << endl;
               
              
             

              

               

              
              

               
            
                sigprocmask(SIG_SETMASK, &obsig, 
                nullptr);
               
              
             

              

               

              
              

               

                        }
               
              
             

              

               

              
              

               

                    }
               
              
             

              

               

              
              

               

                }
               
              
            
           

            
           

四、捕捉信号

1. 内核如何实现信号的捕捉

如果信号的处理动作是用户自定义函数 , 在信号递达时就调用这个函数 , 这称为捕捉信号。由于信号处理函数的代码是在用户空间的, 处理过程比较复杂 , 举例如下 : 用户程序注册了 SIGQUIT 信号的处理函数 sighandler 。 当前正在执行main函数 , 这时发生中断或异常切换到内核态。 在中断处理完毕后要返回用户态的 main 函数之前检查到有信号SIGQUIT递达。 内核决定返回用户态后不是恢复 main 函数的上下文继续执行 , 而是执行 sighandler 函 数 ,sighandler 和main 函数使用不同的堆栈空间 , 它们之间不存在调用和被调用的关系 , 是 两个独立的控制流程。 sighandler 函数返回后自动执行特殊的系统调用sigreturn 再次进入内核态。 如果没有新的信号要递达 , 这次再返回用户态就是恢复main函数的上下文继续执行了。

 

 内核态与用户态：

自定义捕捉信号的处理过程：

2. 信号捕捉函数signal

sigaction

 

     

      

       

        

       
       

        

         #include <signal.h>
        
       
      

       

        

       
       

        

         int sigaction(int signo, const struct sigaction *act, struct sigaction *oact);
        
       
     

• sigaction函数可以读取和修改与指定信号相关联的处理动作。调用成功则返回0,出错则返回- 1。signo是指定信号的编号。若act指针非空,则根据act修改该信号的处理动作。若oact指针非 空,则通过oact传出该信号原来的处理动作。act和oact指向sigaction结构体:
• 将sa_handler赋值为常数SIG_IGN传给sigaction表示忽略信号,赋值为常数SIG_DFL表示执行系统默认动作,赋值为一个函数指针表示用自定义函数捕捉信号,或者说向内核注册了一个信号处理函 数,该函数返回值为void,可以带一个int参数,通过参数可以得知当前信号的编号,这样就可以用同一个函数处理多种信号。显然,这也是一个回调函数,不是被main函数调用,而是被系统所调用。

当某个信号的处理函数被调用时 , 内核自动将当前信号加入进程的信号屏蔽字 , 当信号处理函数返回时自动恢复原来的信号屏蔽字, 这样就保证了在处理某个信号时 , 如果这种信号再次产生 , 那么 它会被阻塞到当前处理结束为止。 如果

在调用信号处理函数时 , 除了当前信号被自动屏蔽之外 , 还希望自动屏蔽另外一些信号 , 则用 sa_mask 字段说明这些需要额外屏蔽的信号, 当信号处理函数返回时自动恢复原来的信号屏蔽字。 sa_flflags 字段包含一些选项 , 本章的代码都把sa_flflags 设为 0,sa_sigaction 是实时信号的处理函数 , 本章不详细解释这两个字段,有兴趣的同学可以在了解一下。 

 

 

     

      

       

        

       
       

        

         #include<iostream>
        
       
      

       

        

       
       

        

         #include<signal.h>
        
       
      

       

        

       
       

        

         #include<unistd.h>
        
       
      

       

        

       
       

        
 
        
       
      

       

        

       
       

        

         using 
         namespace std;
        
       
      

       

        

       
       

        
 
        
       
      

       

        

       
       

        

         void handler(int signo)
        
       
      

       

        

       
       

        

         {
        
       
      

       

        

       
       

        

             cout<<
         "获取到一个信号，信号的编号是： "<<signo<<endl;
        
       
      

       

        

       
       

        

         }
        
       
      

       

        

       
       

        

         int main()
        
       
      

       

        

       
       

        

         {
        
       
      

       

        

       
       

        
    
         struct 
         sigaction act,oact;
        
       
      

       

        

       
       

        

             act.sa_handler = handler;       
         //自定义方法
        
       
      

       

        

       
       

        
    
         //act.sa_handler = SIG_IGN; //忽略信号
        
       
      

       

        

       
       

        
    
         //act.sa_handler = SIG_DFL; //默认信号
        
       
      

       

        

       
       

        

             act.sa_flags = 
         0;
        
       
      

       

        

       
       

        
    
         sigemptyset(&act.sa_mask);
        
       
      

       

        

       
       

        
    
         sigaction(
         2,&act,&oact);
        
       
      

       

        

       
       

        
    
         while(
         true)
        
       
      

       

        

       
       

        

             {
        
       
      

       

        

       
       

        
        
         sleep(
         1);
        
       
      

       

        

       
       

        

             }
        
       
      

       

        

       
       

        
    
         return 
         0;
        
       
      

       

        

       
       

        

         }
        
       
     
    

     
    

 3. 可重入函数

• main函数调用insert函数向一个链表head中插入节点node1,插入操作分为两步,刚做完第一步的 时候,因为硬件中断使进程切换到内核,再次回用户态之前检查到有信号待处理,于是切换 到sighandler函数,sighandler也调用insert函数向同一个链表head中插入节点node2,插入操作的 两步都做完之后从sighandler返回内核态,再次回到用户态就从main函数调用的insert函数中继续 往下执行,先前做第一步之后被打断,现在继续做完第二步。结果是,main函数和sighandler先后 向链表中插入两个节点,而最后只有一个节点真正插入链表中了。
• 像上例这样,insert函数被不同的控制流程调用,有可能在第一次调用还没返回时就再次进入该函数,这称为重入,insert函数访问一个全局链表,有可能因为重入而造成错乱,像这样的函数称为 不可重入函数,反之, 如果一个函数只访问自己的局部变量或参数,则称为可重入(Reentrant) 函数。想一下,为什么两个不同的控制流程调用同一个函数,访问它的同一个局部变量或参数就不会造成错乱?

如果一个函数符合以下条件之一则是不可重入的 :

调用了 malloc 或 free, 因为 malloc 也是用全局链表来管理堆的。

调用了标准 I/O 库函数。标准 I/O 库的很多实现都以不可重入的方式使用全局数据结构。

        

         

          

           

          
          

           

            #include <iostream>
           
          
         

          

           

          
          

           

            #include <signal.h>
           
          
         

          

           

          
          

           

            #include <unistd.h>
           
          
         

          

           

          
          

           

            using 
            namespace std;
           
          
         

          

           

          
          

           
 
           
          
         

          

           

          
          

           

            void handler(int signo)
           
          
         

          

           

          
          

           

            {
           
          
         

          

           

          
          

           

                cout << 
            "获取到一个信号，信号的编号是： " << signo << endl;
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            // 增加handler信号的时间
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            // sleep(20);
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            // 或者
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            sigset_t pending;
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            while (
            true)
           
          
         

          

           

          
          

           

                {
           
          
         

          

           

          
          

           

                    cout << 
            "*" << endl;
           
          
         

          

           

          
          

           
        
            for (
            int i = 
            1; i <= 
            31; i++)
           
          
         

          

           

          
          

           

                    {
           
          
         

          

           

          
          

           
            
            if (
            sigismember(&pending, i))
           
          
         

          

           

          
          

           
 
           
          
         

          

           

          
          

           

                            cout << 
            "1";
           
          
         

          

           

          
          

           
            
            else
           
          
         

          

           

          
          

           

                            cout << 
            "0";
           
          
         

          

           

          
          

           

                    }
           
          
         

          

           

          
          

           

                    cout << endl;
           
          
         

          

           

          
          

           
        
            sleep(
            1);
           
          
         

          

           

          
          

           

                }
           
          
         

          

           

          
          

           

            }
           
          
         

          

           

          
          

           

            int main()
           
          
         

          

           

          
          

           

            {
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            struct 
            sigaction act, oact;
           
          
         

          

           

          
          

           

                act.sa_handler = handler; 
            // 自定义方法
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            // act.sa_handler = SIG_IGN; //忽略信号
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            // act.sa_handler = SIG_DFL; //默认信号
           
          
         

          

           

          
          

           

                act.sa_flags = 
            0;
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            sigemptyset(&act.sa_mask);
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            sigaction(
            2, &act, &oact);
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            while (
            true)
           
          
         

          

           

          
          

           

                {
           
          
         

          

           

          
          

           

                    cout << 
            "main running" << endl;
           
          
         

          

           

          
          

           
        
            sleep(
            1);
           
          
         

          

           

          
          

           

                }
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            return 
            0;
           
          
         

          

           

          
          

           

            }
           
          
        
       

        
       

 

        

         

          

           

          
          

           

            #include <iostream>
           
          
         

          

           

          
          

           

            #include <signal.h>
           
          
         

          

           

          
          

           

            #include <unistd.h>
           
          
         

          

           

          
          

           

            using 
            namespace std;
           
          
         

          

           

          
          

           
 
           
          
         

          

           

          
          

           

            void handler(int signo)
           
          
         

          

           

          
          

           

            {
           
          
         

          

           

          
          

           

                cout << 
            "获取到一个信号，信号的编号是： " << signo << endl;
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            // 增加handler信号的时间
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            // sleep(20);
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            // 或者
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            sigset_t pending;
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            while (
            true)
           
          
         

          

           

          
          

           

                {
           
          
         

          

           

          
          

           
        
            //模拟永远处理2号信号
           
          
         

          

           

          
          

           

                    cout<<
            "pid: "<<
            getpid()<<endl;
           
          
         

          

           

          
          

           

                    cout << 
            "*" << endl;
           
          
         

          

           

          
          

           
        
            for (
            int i = 
            1; i <= 
            31; i++)
           
          
         

          

           

          
          

           

                    {
           
          
         

          

           

          
          

           
            
            if (
            sigismember(&pending, i))
           
          
         

          

           

          
          

           
 
           
          
         

          

           

          
          

           

                            cout << 
            "1";
           
          
         

          

           

          
          

           
            
            else
           
          
         

          

           

          
          

           

                            cout << 
            "0";
           
          
         

          

           

          
          

           

                    }
           
          
         

          

           

          
          

           

                    cout << endl;
           
          
         

          

           

          
          

           
        
            sleep(
            1);
           
          
         

          

           

          
          

           

                }
           
          
         

          

           

          
          

           

            }
           
          
         

          

           

          
          

           

            int main()
           
          
         

          

           

          
          

           

            {
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            struct 
            sigaction act, oact;
           
          
         

          

           

          
          

           

                act.sa_handler = handler; 
            // 自定义方法
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            // act.sa_handler = SIG_IGN; //忽略信号
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            // act.sa_handler = SIG_DFL; //默认信号
           
          
         

          

           

          
          

           

                act.sa_flags = 
            0;
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            sigemptyset(&act.sa_mask);
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            sigaddset(&act.sa_mask,
            3);   
            //在拦住2号信号的同时，也拦住3号信号，这就是设置sa_mask的意义
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            sigaction(
            2, &act, &oact);
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            while (
            true)
           
          
         

          

           

          
          

           

                {
           
          
         

          

           

          
          

           

                    cout << 
            "main running" << endl;
           
          
         

          

           

          
          

           
        
            sleep(
            1);
           
          
         

          

           

          
          

           

                }
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            return 
            0;
           
          
         

          

           

          
          

           

            }
           
          
        
       

        
       

 

 

        

         

          

           

          
          

           

            #include <iostream>
           
          
         

          

           

          
          

           

            #include <signal.h>
           
          
         

          

           

          
          

           

            #include <unistd.h>
           
          
         

          

           

          
          

           

            using 
            namespace std;
           
          
         

          

           

          
          

           
 
           
          
         

          

           

          
          

           

            // 自定义实现信号处理
           
          
         

          

           

          
          

           

            void Handler2()
           
          
         

          

           

          
          

           

            {
           
          
         

          

           

          
          

           

                cout << 
            "Test Signal 2" << endl;
           
          
         

          

           

          
          

           

            }
           
          
         

          

           

          
          

           

            void Handler3()
           
          
         

          

           

          
          

           

            {
           
          
         

          

           

          
          

           

                cout << 
            "Test Signal 3" << endl;
           
          
         

          

           

          
          

           

            }
           
          
         

          

           

          
          

           

            void Handler4()
           
          
         

          

           

          
          

           

            {
           
          
         

          

           

          
          

           

                cout << 
            "Test Signal 4" << endl;
           
          
         

          

           

          
          

           

            }
           
          
         

          

           

          
          

           

            void Handler5()
           
          
         

          

           

          
          

           

            {
           
          
         

          

           

          
          

           

                cout << 
            "Test Signal 5" << endl;
           
          
         

          

           

          
          

           

            }
           
          
         

          

           

          
          

           

            void Handler(int signo)
           
          
         

          

           

          
          

           

            {
           
          
         

          

           

          
          

           

                cout<<
            "pid: "<<
            getpid()<<endl;
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            switch (signo)
           
          
         

          

           

          
          

           

                {
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            case 
            2:
           
          
         

          

           

          
          

           
        
            Handler2();
           
          
         

          

           

          
          

           
        
            break;
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            case 
            3:
           
          
         

          

           

          
          

           
        
            Handler3();
           
          
         

          

           

          
          

           
        
            break;
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            case 
            4:
           
          
         

          

           

          
          

           
        
            Handler4();
           
          
         

          

           

          
          

           
        
            break;
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            case 
            5:
           
          
         

          

           

          
          

           
        
            Handler5();
           
          
         

          

           

          
          

           
        
            break;
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            default:
           
          
         

          

           

          
          

           
        
            break;
           
          
         

          

           

          
          

           

                }
           
          
         

          

           

          
          

           

            }
           
          
         

          

           

          
          

           
 
           
          
         

          

           

          
          

           

            int main()
           
          
         

          

           

          
          

           

            {
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            signal(
            2, Handler);
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            signal(
            3, Handler);
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            signal(
            4, Handler);
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            signal(
            5, Handler);
           
          
         

          

           

          
          

           
    
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            while (
            1)
           
          
         

          

           

          
          

           

                {
           
          
         

          

           

          
          

           
        
            sleep(
            1);
           
          
         

          

           

          
          

           

                }
           
          
         

          

           

          
          

           
    
           
          
         

          

           

          
          

           
    
            return 
            0;
           
          
         

          

           

          
          

           

            }
           
          
        
       

        
       

 volatile

该关键字在 C 当中我们已经有所涉猎，今天我们站在信号的角度重新理解一下 

       

        

         

          

         
         

          

           [hb@localhost code_test]$ cat sig.c 
          
         
        

         

          

         
         

          

           #include <stdio.h>
          
         
        

         

          

         
         

          

           #include <signal.h>
          
         
        

         

          

         
         

          

           int flag = 
           0;
          
         
        

         

          

         
         

          

           void handler(int sig)
          
         
        

         

          

         
         

          

           {
          
         
        

         

          

         
         

          
 
           printf(
           "chage flag 0 to 1\n");
          
         
        

         

          

         
         

          

            flag = 
           1;
          
         
        

         

          

         
         

          

           }
          
         
        

         

          

         
         

          

           int main()
          
         
        

         

          

         
         

          

           {
          
         
        

         

          

         
         

          
 
           signal(
           2, handler);
          
         
        

         

          

         
         

          
 
           while(!flag);
          
         
        

         

          

         
         

          
 
           printf(
           "process quit normal\n");
          
         
        

         

          

         
         

          
 
           return 
           0;
          
         
        

         

          

         
         

          

           }
          
         
        

         

          

         
         

          

           [hb@localhost code_test]$ cat Makefile 
          
         
        

         

          

         
         

          

           sig:sig.c
          
         
        

         

          

         
         

          

            gcc -o sig sig.c #-O2
          
         
        

         

          

         
         

          

           .PHONY:clean
          
         
        

         

          

         
         

          

           clean:
          
         
        

         

          

         
         

          

            rm -f sig
          
         
        

         

          

         
         

          

           [hb@localhost code_test]$ ./sig 
          
         
        

         

          

         
         

          

           ^Cchage flag 
           0 to 
           1
          
         
        

         

          

         
         

          

           process quit normal
          
         
       
      

       
      

标准情况下，键入 CTRL - C ,2 号信号被捕捉，执行自定义动作，修改 flag ＝ 1 ， while 条件不满足 , 退出循 环，进程退出

        

         

          

           

          
          

           

            [hb@localhost code_test]$ cat sig.c 
           
          
         

          

           

          
          

           

            #include <stdio.h>
           
          
         

          

           

          
          

           

            #include <signal.h>
           
          
         

          

           

          
          

           

            int flag = 
            0;
           
          
         

          

           

          
          

           

            void handler(int sig)
           
          
         

          

           

          
          

           

            {
           
          
         

          

           

          
          

           
 
            printf(
            "chage flag 0 to 1\n");
           
          
         

          

           

          
          

           

             flag = 
            1;
           
          
         

          

           

          
          

           

            }
           
          
         

          

           

          
          

           

            int main()
           
          
         

          

           

          
          

           

            {
           
          
         

          

           

          
          

           
 
            signal(
            2, handler);
           
          
         

          

           

          
          

           
 
            while(!flag);
           
          
         

          

           

          
          

           
 
            printf(
            "process quit normal\n");
           
          
         

          

           

          
          

           
 
            return 
            0;
           
          
         

          

           

          
          

           

            }
           
          
         

          

           

          
          

           

            [hb@localhost code_test]$ cat Makefile 
           
          
         

          

           

          
          

           

            sig:sig.c
           
          
         

          

           

          
          

           

             gcc -o sig sig.c -O2
           
          
         

          

           

          
          

           

            .PHONY:clean
           
          
         

          

           

          
          

           

            clean:
           
          
         

          

           

          
          

           

             rm -f sig
           
          
         

          

           

          
          

           

            [hb@localhost code_test]$ ./sig 
           
          
         

          

           

          
          

           

            ^Cchage flag 
            0 to 
            1
           
          
         

          

           

          
          

           

            ^Cchage flag 
            0 to 
            1
           
          
         

          

           

          
          

           

            ^Cchage flag 
            0 to 
            1
           
          
        
       

        
       

优化情况下，键入 CTRL - C ,2 号信号被捕捉，执行自定义动作，修改 flag ＝ 1 ，但是 while 条件依旧满足 , 进程继续运行！但是很明显flflag 肯定已经被修改了，但是为何循环依旧执行？很明显， while 循环检查的 flflag ，并不是内存中最新的flflag ，这就存在了数据二异性的问题。 while 检测的 flflag 其实已经因为优化，被放在了CPU寄存器当中。如何解决呢？很明显需要 volatile

         

          

           

            

           
           

            

             [hb@localhost code_test]$ cat sig.c 
            
           
          

           

            

           
           

            

             #include <stdio.h>
            
           
          

           

            

           
           

            

             #include <signal.h>
            
           
          

           

            

           
           

            

             volatile 
             int flag = 
             0;
            
           
          

           

            

           
           

            

             void handler(int sig)
            
           
          

           

            

           
           

            

             {
            
           
          

           

            

           
           

            
 
             printf(
             "chage flag 0 to 1\n");
            
           
          

           

            

           
           

            

              flag = 
             1;
            
           
          

           

            

           
           

            

             }
            
           
          

           

            

           
           

            

             int main()
            
           
          

           

            

           
           

            

             {
            
           
          

           

            

           
           

            
 
             signal(
             2, handler);
            
           
          

           

            

           
           

            
 
             while(!flag);
            
           
          

           

            

           
           

            
 
             printf(
             "process quit normal\n");
            
           
          

           

            

           
           

            
 
             return 
             0;
            
           
          

           

            

           
           

            

             }
            
           
          

           

            

           
           

            

             [hb@localhost code_test]$ cat Makefile 
            
           
          

           

            

           
           

            

             sig:sig.c
            
           
          

           

            

           
           

            

              gcc -o sig sig.c -O2
            
           
          

           

            

           
           

            

             .PHONY:clean
            
           
          

           

            

           
           

            

             clean:
            
           
          

           

            

           
           

            

              rm -f sig
            
           
          

           

            

           
           

            
 
            
           
          

           

            

           
           

            

             [hb@localhost code_test]$ ./sig
            
           
          

           

            

           
           

            

             ^Cchage flag 
             0 to 
             1
            
           
          

           

            

           
           

            

             process quit normal
            
           
         
        

         
        

• volatile 作用：保持内存的可见性，告知编译器，被该关键字修饰的变量，不允许被优化，对该变量的任何操作，都必须在真实的内存中进行操作

         

          

           

            

           
           

            

             #include <stdio.h>
            
           
          

           

            

           
           

            

             #include <signal.h>
            
           
          

           

            

           
           

            
 
            
           
          

           

            

           
           

            

             int flags = 
             0;
            
           
          

           

            

           
           

            

             void handler(int signo)
            
           
          

           

            

           
           

            

             {
            
           
          

           

            

           
           

            

                 flags = 
             1;
            
           
          

           

            

           
           

            
    
             printf(
             "更改flags:0——>1\n");
            
           
          

           

            

           
           

            

             }
            
           
          

           

            

           
           

            

             int main()
            
           
          

           

            

           
           

            

             {
            
           
          

           

            

           
           

            
    
             signal(
             2, handler);
            
           
          

           

            

           
           

            
    
             while(!flags);
            
           
          

           

            

           
           

            
    
             printf(
             "进程是正常退出的！\n");
            
           
          

           

            

           
           

            
 
            
           
          

           

            

           
           

            
    
             return 
             0;
            
           
          

           

            

           
           

            

             }
            
           
         
        

         
        

编译器会进行优化。

对于while (!flags）,当在没有修改时，进行检测，那么编译器就会进行优化。flags是全局变量，本来存储在内存，而while是逻辑运算（在CPU），编译器会优化，将flags的值优化到CPU的寄存器中，再次进行while循环检测时，就会在寄存器中读取，一旦有信号要求修改flags的值，那修改的是内存中的值，但编译器不一定知道，OS程序有多执行流，编译器只能检测语法，不能检测逻辑。所以，flags最终的值检测和程序逻辑造成不一样的结果。

这里，我们更改优化级别：—O2

         

          

           

            

           
           

            

             #include <stdio.h>
            
           
          

           

            

           
           

            

             #include <signal.h>
            
           
          

           

            

           
           

            
 
            
           
          

           

            

           
           

            

             int flags = 
             0;
            
           
          

           

            

           
           

            

             void handler(int signo)
            
           
          

           

            

           
           

            

             {
            
           
          

           

            

           
           

            

                 flags = 
             1;
            
           
          

           

            

           
           

            
    
             printf(
             "更改flags:0——>1\n");
            
           
          

           

            

           
           

            

             }
            
           
          

           

            

           
           

            

             int main()
            
           
          

           

            

           
           

            

             {
            
           
          

           

            

           
           

            
    
             signal(
             2, handler);
            
           
          

           

            

           
           

            
    
             while(!flags);
            
           
          

           

            

           
           

            
    
             printf(
             "进程是正常退出的！\n");
            
           
          

           

            

           
           

            
 
            
           
          

           

            

           
           

            
    
             return 
             0;
            
           
          

           

            

           
           

            

             }
            
           
         
        

         
        

如何解决？

告诉编译器，不准对flags做任何优化，每次CPU计算的时候，需要从内存中获取数据！

这就是保持内存的可见性！

SIGCHLD 信号  

进程一章讲过用 wait 和 waitpid 函数清理僵尸进程 , 父进程可以阻塞等待子进程结束 , 也可以非阻 塞地查询是否有子进程结束等待清理( 也就是轮询的方式 ) 。采用第一种方式 , 父进程阻塞了就不 能处理自己的工作了 ; 采用第二种方式 , 父进程在处理自己的工作的同时还要记得时不时地轮询一 下, 程序实现复杂。

其实 , 子进程在终止时会给父进程发 SIGCHLD 信号 , 该信号的默认处理动作是忽略 , 父进程可以自 定义 SIGCHLD 信号的处理函数, 这样父进程只需专心处理自己的工作 , 不必关心子进程了 , 子进程 终止时会通知父进程 , 父进程在信号处理函数中调用wait 清理子进程即可。

请编写一个程序完成以下功能 : 父进程 fork 出子进程 , 子进程调用 exit(2) 终止 , 父进程自定 义 SIGCHLD 信号的处理函数 , 在其中调用wait 获得子进程的退出状态并打印。

事实上 , 由于 UNIX 的历史原因 , 要想不产生僵尸进程还有另外一种办法 : 父进程调 用 sigaction 将 SIGCHLD 的处理动作置为SIG_IGN, 这样 fork 出来的子进程在终止时会自动清理掉 , 不 会产生僵尸进程 , 也不会通知父进程。系统默认的忽略动作和用户用sigaction 函数自定义的忽略 通常是没有区别的 , 但这是一个特例。此方法对于 Linux 可用 , 但不保证在其它UNIX 系统上都可 用。请编写程序验证这样做不会产生僵尸进程。

测试代码：

          

           

            

             

            
            

             

              #include <stdio.h>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <stdlib.h>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <signal.h>
             
            
           

            

             

            
            

             

              void handler(int sig)
             
            
           

            

             

            
            

             

              {
             
            
           

            

             

            
            

             
 
              pid_t id;
             
            
           

            

             

            
            

             
 
              while( (id = 
              waitpid(
              -1, 
              NULL, WNOHANG)) > 
              0){
             
            
           

            

             

            
            

             
 
              printf(
              "wait child success: %d\n", id);
             
            
           

            

             

            
            

             

               }
             
            
           

            

             

            
            

             
 
              printf(
              "child is quit! %d\n", 
              getpid());
             
            
           

            

             

            
            

             

              }
             
            
           

            

             

            
            

             

              int main()
             
            
           

            

             

            
            

             

              {
             
            
           

            

             

            
            

             
 
              signal(SIGCHLD, handler);
             
            
           

            

             

            
            

             
 
              pid_t cid;
             
            
           

            

             

            
            

             
 
              if((cid = fork()) == 
              0){
              //child
             
            
           

            

             

            
            

             
 
              printf(
              "child : %d\n", 
              getpid());
             
            
           

            

             

            
            

             
 
              sleep(
              3);
             
            
           

            

             

            
            

             
 
              exit(
              1);
             
            
           

            

             

            
            

             

               }
             
            
           

            

             

            
            

             
 
              while(
              1){
             
            
           

            

             

            
            

             
 
              printf(
              "father proc is doing some thing!\n");
             
            
           

            

             

            
            

             
 
              sleep(
              1);
             
            
           

            

             

            
            

             

              }
             
            
           

            

             

            
            

             
 
              return 
              0;
             
            
           

            

             

            
            

             

              }
             
            
          
         

          
         

          

           

            

             

            
            

             

              #include <iostream>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <signal.h>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <unistd.h>
             
            
           

            

             

            
            

             

              using 
              namespace std;
             
            
           

            

             

            
            

             
 
             
            
           

            

             

            
            

             

              void handler(int signo)
             
            
           

            

             

            
            

             

              {
             
            
           

            

             

            
            

             

                  cout << 
              "子进程退出了，父进程收到退出信号：" << signo << 
              " 我是：" << 
              getpid() << endl;
             
            
           

            

             

            
            

             

              }
             
            
           

            

             

            
            

             

              int main()
             
            
           

            

             

            
            

             

              {
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              signal(SIGCHLD, handler);
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              pid_t id = fork();
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              if (id == 
              0)
             
            
           

            

             

            
            

             

                  {
             
            
           

            

             

            
            

             
        
              while (
              true)
             
            
           

            

             

            
            

             

                      {
             
            
           

            

             

            
            

             

                          cout << 
              "我是子进程： " << 
              getpid() << endl;
             
            
           

            

             

            
            

             
            
              sleep(
              1);
             
            
           

            

             

            
            

             

                      }
             
            
           

            

             

            
            

             
        
              exit(
              0);
             
            
           

            

             

            
            

             

                  }
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // 父进程
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              while (
              true)
             
            
           

            

             

            
            

             

                  {
             
            
           

            

             

            
            

             

                      cout << 
              "我是父进程： " << 
              getpid() << endl;
             
            
           

            

             

            
            

             
        
              sleep(
              1);
             
            
           

            

             

            
            

             

                  }
             
            
           

            

             

            
            

             

              }
             
            
          
         

          
         

 

总结：

父进程等待（主动等待）子进程回顾：

          

           

            

             

            
            

             

              #include <iostream>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <cstdlib>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <unistd.h>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <sys/wait.h>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <sys/types.h>
             
            
           

            

             

            
            

             

              using 
              namespace std;
             
            
           

            

             

            
            

             
 
             
            
           

            

             

            
            

             

              int main()
             
            
           

            

             

            
            

             

              {
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              pid_t id = fork();
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              if( id == 
              0)
             
            
           

            

             

            
            

             

                  {
             
            
           

            

             

            
            

             
        
              //子进程
             
            
           

            

             

            
            

             
        
              int cnt = 
              10;
             
            
           

            

             

            
            

             
        
              while(cnt)
             
            
           

            

             

            
            

             

                      {
             
            
           

            

             

            
            

             

                          cout<<
              "我是子进程,pid: "<<
              getpid()<<
              " 当前的cnt: "<<cnt--<<endl;
             
            
           

            

             

            
            

             
            
              sleep(
              1);
             
            
           

            

             

            
            

             

                      }
             
            
           

            

             

            
            

             

                      cout<<
              "子进程退出，进入僵尸状态!"<<endl;
             
            
           

            

             

            
            

             
        
              exit(
              0);
             
            
           

            

             

            
            

             

                  }
             
            
           

            

             

            
            

             
    
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              //父进程(这种都是父进程注定等待)
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              if(
              waitpid(id,
              nullptr,
              0) > 
              0)
             
            
           

            

             

            
            

             

                  {
             
            
           

            

             

            
            

             

                      cout<<
              "父进程等待子进程成功！"<<endl;
             
            
           

            

             

            
            

             

                  }
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              return 
              0;
             
            
           

            

             

            
            

             

              }
             
            
          
         

          
         

 

 

          

           

            

             

            
            

             

              #include <iostream>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <cstdlib>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <unistd.h>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <sys/wait.h>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <sys/types.h>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <signal.h>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <cassert>
             
            
           

            

             

            
            

             

              using 
              namespace std;
             
            
           

            

             

            
            

             
 
             
            
           

            

             

            
            

             

              void FreeChild(int signo)
             
            
           

            

             

            
            

             

              {
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              assert(signo == SIGCHLD);
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              pid_t id = 
              waitpid(
              -1,
              nullptr,
              0);
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              if(id > 
              0)
             
            
           

            

             

            
            

             

                  {
             
            
           

            

             

            
            

             

                      cout<<
              "父进程等待成功，child pid: "<<id<<endl;
             
            
           

            

             

            
            

             

                  }
             
            
           

            

             

            
            

             
 
             
            
           

            

             

            
            

             

              }
             
            
           

            

             

            
            

             

              int main()
             
            
           

            

             

            
            

             

              {
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              signal(SIGCHLD,FreeChild);
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              pid_t id = fork();
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              if (id == 
              0)
             
            
           

            

             

            
            

             

                  {
             
            
           

            

             

            
            

             
        
              // 子进程
             
            
           

            

             

            
            

             
        
              int cnt = 
              10;
             
            
           

            

             

            
            

             
        
              while (cnt)
             
            
           

            

             

            
            

             

                      {
             
            
           

            

             

            
            

             

                          cout << 
              "我是子进程,pid: " << 
              getpid() << 
              " 当前的cnt: " << cnt-- << endl;
             
            
           

            

             

            
            

             
            
              sleep(
              1);
             
            
           

            

             

            
            

             

                      }
             
            
           

            

             

            
            

             

                      cout << 
              "子进程退出，进入僵尸状态!" << endl;
             
            
           

            

             

            
            

             
        
              exit(
              0);
             
            
           

            

             

            
            

             

                  }
             
            
           

            

             

            
            

             
 
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // //1.父进程(这种都是父进程主动等待)
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // if(waitpid(id,nullptr,0) > 0)
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // {
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // cout<<"父进程等待子进程成功！"<<endl;
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // }
             
            
           

            

             

            
            

             
 
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // 2.父进程做自己的事情
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              while (
              true)
             
            
           

            

             

            
            

             

                  {
             
            
           

            

             

            
            

             

                      cout << 
              "我是父进程，我正在运行..." << 
              getpid() << endl;
             
            
           

            

             

            
            

             
        
              sleep(
              1);
             
            
           

            

             

            
            

             

                  }
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              return 
              0;
             
            
           

            

             

            
            

             

              }
             
            
          
         

          
         

 

          

           

            

             

            
            

             

              #include <iostream>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <cstdlib>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <unistd.h>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <sys/wait.h>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <sys/types.h>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <signal.h>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <cassert>
             
            
           

            

             

            
            

             

              using 
              namespace std;
             
            
           

            

             

            
            

             
 
             
            
           

            

             

            
            

             

              void FreeChild(int signo)
             
            
           

            

             

            
            

             

              {
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              assert(signo == SIGCHLD);
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              pid_t id = 
              waitpid(
              -1,
              nullptr,
              0);
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              if(id > 
              0)
             
            
           

            

             

            
            

             

                  {
             
            
           

            

             

            
            

             

                      cout<<
              "父进程等待成功，child pid: "<<id<<endl;
             
            
           

            

             

            
            

             

                  }
             
            
           

            

             

            
            

             
 
             
            
           

            

             

            
            

             

              }
             
            
           

            

             

            
            

             

              int main()
             
            
           

            

             

            
            

             

              {
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              signal(SIGCHLD,FreeChild);
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              for (
              int i = 
              0; i < 
              10; i++)
             
            
           

            

             

            
            

             

                  {
             
            
           

            

             

            
            

             
        
              pid_t id = fork();
             
            
           

            

             

            
            

             
        
              if (id == 
              0)
             
            
           

            

             

            
            

             

                      {
             
            
           

            

             

            
            

             
            
              // 子进程
             
            
           

            

             

            
            

             
            
              int cnt = 
              10;
             
            
           

            

             

            
            

             
            
              while (cnt)
             
            
           

            

             

            
            

             

                          {
             
            
           

            

             

            
            

             

                              cout << 
              "我是子进程,pid: " << 
              getpid() << 
              " 当前的cnt: " << cnt-- << endl;
             
            
           

            

             

            
            

             
                
              sleep(
              1);
             
            
           

            

             

            
            

             

                          }
             
            
           

            

             

            
            

             

                          cout << 
              "子进程退出，进入僵尸状态!" << endl;
             
            
           

            

             

            
            

             
            
              exit(
              0);
             
            
           

            

             

            
            

             

                      }
             
            
           

            

             

            
            

             

                  }
             
            
           

            

             

            
            

             
 
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // //1.父进程(这种都是父进程主动等待)
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // if(waitpid(id,nullptr,0) > 0)
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // {
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // cout<<"父进程等待子进程成功！"<<endl;
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // }
             
            
           

            

             

            
            

             
 
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // 2.父进程做自己的事情
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              while (
              true)
             
            
           

            

             

            
            

             

                  {
             
            
           

            

             

            
            

             

                      cout << 
              "我是父进程，我正在运行..." << 
              getpid() << endl;
             
            
           

            

             

            
            

             
        
              sleep(
              1);
             
            
           

            

             

            
            

             

                  }
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              return 
              0;
             
            
           

            

             

            
            

             

              }
             
            
          
         

          
         

  shell脚本：

while :; do ps axj | head -1 && ps ajx | grep mytest; sleep 1;done

 

 

 

 

          

           

            

             

            
            

             

              #include <iostream>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <cstdlib>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <unistd.h>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <sys/wait.h>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <sys/types.h>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <signal.h>
             
            
           

            

             

            
            

             

              #include <cassert>
             
            
           

            

             

            
            

             

              using 
              namespace std;
             
            
           

            

             

            
            

             
 
             
            
           

            

             

            
            

             

              void FreeChild(int signo)
             
            
           

            

             

            
            

             

              {
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              assert(signo == SIGCHLD);
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              while (
              true)
             
            
           

            

             

            
            

             

                  {
             
            
           

            

             

            
            

             
        
              //waitpid什么时候调用失败呢？
             
            
           

            

             

            
            

             
        
              //如果已经没有子进程了， -1：等待任意子进程
             
            
           

            

             

            
            

             
        
              //pid_t id = waitpid(-1, nullptr, 0);
             
            
           

            

             

            
            

             
        
              pid_t id = 
              waitpid(
              -1, 
              nullptr, WNOHANG);
             
            
           

            

             

            
            

             
        
              if (id > 
              0)
             
            
           

            

             

            
            

             

                      {
             
            
           

            

             

            
            

             

                          cout << 
              "父进程等待成功,child pid: " << id << endl;
             
            
           

            

             

            
            

             

                      }
             
            
           

            

             

            
            

             
        
              else 
              if (id == 
              0)
             
            
           

            

             

            
            

             

                      {
             
            
           

            

             

            
            

             

                          cout << 
              "还有子进程，但是现在没有完全退出，父进程需要处理自己的事情！" << endl;
             
            
           

            

             

            
            

             
            
              break;
             
            
           

            

             

            
            

             

                      }
             
            
           

            

             

            
            

             
        
              else
             
            
           

            

             

            
            

             

                      {
             
            
           

            

             

            
            

             

                          cout << 
              "父进程等待所有子进程结束！" << endl;
             
            
           

            

             

            
            

             
            
              break;
             
            
           

            

             

            
            

             

                      }
             
            
           

            

             

            
            

             

                  }
             
            
           

            

             

            
            

             

              }
             
            
           

            

             

            
            

             

              int main()
             
            
           

            

             

            
            

             

              {
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              //signal(SIGCHLD, FreeChild); 
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              signal(SIGCHLD, SIG_IGN); 
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              for (
              int i = 
              0; i < 
              10; i++)
             
            
           

            

             

            
            

             

                  {
             
            
           

            

             

            
            

             
        
              pid_t id = fork();
             
            
           

            

             

            
            

             
        
              if (id == 
              0)
             
            
           

            

             

            
            

             

                      {
             
            
           

            

             

            
            

             
            
              // 子进程
             
            
           

            

             

            
            

             
            
              int cnt = 
              10;
             
            
           

            

             

            
            

             
            
             
            
           

            

             

            
            

             
            
              while (cnt)
             
            
           

            

             

            
            

             

                          {
             
            
           

            

             

            
            

             

                              cout << 
              "我是子进程,pid: " << 
              getpid() << 
              " 当前的cnt: " << cnt-- << endl;
             
            
           

            

             

            
            

             
                
              sleep(
              1);
             
            
           

            

             

            
            

             

                          }
             
            
           

            

             

            
            

             

                          cout << 
              "子进程退出，进入僵尸状态!" << endl;
             
            
           

            

             

            
            

             
            
              exit(
              0);
             
            
           

            

             

            
            

             

                      }
             
            
           

            

             

            
            

             

                  }
             
            
           

            

             

            
            

             
 
             
            
           

            

             

            
            

             
 
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // for (int i = 0; i < 10; i++)
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // {
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // pid_t id = fork();
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // if (id == 0)
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // {
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // // 子进程
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // int cnt = 0;
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // if (i < 7)
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // cnt = 5;
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // else
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // cnt =20;
             
            
           

            

             

            
            

             
 
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // while (cnt)
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // {
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // cout << "我是子进程,pid: " << getpid() << " 当前的cnt: " << cnt-- << endl;
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // sleep(1);
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // }
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // cout << "子进程退出，进入僵尸状态!" << endl;
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // exit(0);
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // }
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // }
             
            
           

            

             

            
            

             
 
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // for (int i = 0; i < 10; i++)
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // {
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // pid_t id = fork();
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // if (id == 0)
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // {
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // // 子进程
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // int cnt = 10;
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // while (cnt)
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // {
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // cout << "我是子进程,pid: " << getpid() << " 当前的cnt: " << cnt-- << endl;
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // sleep(1);
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // }
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // cout << "子进程退出，进入僵尸状态!" << endl;
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // exit(0);
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // }
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // }
             
            
           

            

             

            
            

             
 
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              //sleep(1); // 模拟父进程每隔1S创建一个子进程，并让子进程集体退出，分析父进程接收信号是否丢失？
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // //1.父进程(这种都是父进程主动等待)
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // if(waitpid(id,nullptr,0) > 0)
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // {
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // cout<<"父进程等待子进程成功！"<<endl;
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // }
             
            
           

            

             

            
            

             
 
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              // 2.父进程做自己的事情
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              while (
              true)
             
            
           

            

             

            
            

             

                  {
             
            
           

            

             

            
            

             

                      cout << 
              "我是父进程，我正在运行..." << 
              getpid() << endl;
             
            
           

            

             

            
            

             
        
              sleep(
              1);
             
            
           

            

             

            
            

             

                  }
             
            
           

            

             

            
            

             
    
              return 
              0;
             
            
           

            

             

            
            

             

              }
             
            
          
         

          
         

子进程退出的时候，默认的信号处理就是忽略。那么还要调用signal/sigaction SIG_IGN的接口意义是什么？

 SIG_IGN手动设置，让子进程退出，不要再给父进程发送信号，并且自动释放！