簡 述： 此處指 Linux 中系統內核發出的信號；而不是之前 Qt 學習的信號。
編程環境：
💻： uos20 📎 gcc/g++ 8.3 📎 gdb8.0
💻： MacOS 10.14 📎 gcc/g++ 9.2 📎 gdb8.3
信號初識：
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特點：
- 簡單
- 攜帶信息量很少
- 用在某個特定的場景中
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型號的狀態：
- 產生原因：
- 鍵盤 Ctrl + C
- 命令：kill
- 系統函數：kill()
- 軟條件：定時器
- 硬件：段錯誤，除 0 錯誤
- 未決狀態 – 沒有被處理
- 遞達狀態 – 信號被處理了
- 產生原因：
-
處理方式：
- 忽略
- 捕捉，然後自定義動作
- 執行了默認動作
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信號的四要素：
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信號名、信號編號、信號默認動作、事件描述
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-
"動作(Action)"欄 的 字母 有 下列 含義:
A 缺省動作是結束進程. B 缺省動作是忽略這個信號. C 缺省動作是結束進程, 並且核心轉儲. D 缺省動作是停止進程. E 信號不能被捕獲. F 信號不能被忽略. 譯註: 這裏 “結束” 指 進程 終止 並 釋放資源, “停止” 指 進程 停止 運行, 但是 資源 沒有 釋放，有可能 繼續 運行。
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-
通過 man 文檔查看信號
- 執行
man 7 signal - 注意(man 手冊中有寫)：
SIGKILL、SIGSTOP這兩個信號不能夠被捕捉，阻塞，忽略的
The signals SIGKILL and SIGSTOP cannot be caught, blocked, or ignored.
- 執行
-
概念：阻塞信號集，未決信號集
- 是在 PCB 中
- 阻塞信號集：讓信號處於一個未決的狀態
- 未決信號集：如果信號被阻塞了，該信號集會對阻塞的信號做記錄
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圖解進程產生和處理：
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kill() 函數：
作用： 發射信號給指定進程、或者同組的信號。
int kill(pid_t pid, int sig);
-
參數：
- pid：
- pid > 0； 發送信號給指定的進程
- pid = 0； 發送信號給 調用 kill 函數進程屬於同一個組的所有進程
- pid = -1；如果用戶擁有超級用戶權限，則信號將被髮送到所有進程
- pid < -1；取 |pid| 發給對應進程組
- sig：
- 推薦使用完整的宏名稱而非數字，在少數發行版下，可能指定宏對應的數值有變化
- pid：
-
返回值：
- 成功： 0
- 失敗：-1（ID 非法，信號非法，普通信號殺 init進程等權限級別問題，設置 errno）
寫一個小的例子驗證 kill 信號的使用，子進程在 5S 後，通知系統內核發送 SIGKILL 給它的父進程，然後系統將父進程殺死。
int main(int argc, char *argv[])
{
pid_t pid = fork();
if (pid > 0) {
while (true) {
printf("this is a parent process = %d\n", getpid());
sleep(1);
}
} else if (pid == 0) {
sleep(5);
kill(getppid(), SIGKILL);
}
return 0;
}
運行效果：
raise() 函數：
作用： 自己給自己發射信號。在單線程程序中，它相當於 kill(getpid(), sig)；
在一個多線程程序中，它等同於 pthread_kill(pthread_self(), sig)。
int raise(int sig);
比較簡單，但依舊寫一個例子使用一下：子進程給機子發射終止進程的信號。然後父進程在回收子進程的時候，答應其死亡的信號值
int main(int argc, char *argv[])
{
pid_t pid = fork();
if (pid > 0) {
int s;
pid_t wpid = wait(&s);
printf("this is a child process dide pid = %d\n", wpid);
if (WIFSIGNALED(s))
printf("dide by signal: %d\n", WTERMSIG(s));
} else if (pid == 0) {
raise(SIGINT); //給自己發射信號
}
return 0;
}
代碼中 19 行，選中的 SIGINT 信號，默認動作是終止進程。其對應的事件爲 當用戶按下<ctrl + c>組合鍵時候，用戶終端向正在運行中的 （由該終端啓動的）程序 發出此信號。
運行截圖：
abort() 函數：
作用： 給自己發送異常終止的信號。該函數沒有參數和返回值，也永遠不會調用失敗。
void abort(void);
定時器：
alarm() 函數：
unsigned int alarm(unsigned int seconds);
-
設置定時器（每一個進程只有一個定時器）
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使用的是自然定時法則；不受進程狀態的影響
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當時間到達之後，函數發出一個信號
SIGALRM- SIGALRM – 調用 abort() 函數時候產生該信號 – 終止進程併產生 core 文件
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返回值：始終是返回上一次調用此函數，還剩些的時間。
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寫一個例子：
int main(int argc, char *argv[]) { int ret = alarm(5); printf("ret = %d\n", ret); sleep(2); ret = alarm(10); //重新設定定時器，返回值是返回之前鬧鐘的剩餘的時間 printf("ret = %d\n", ret); while (true) { printf("-------test-----\n"); sleep(1); } return 0; } -
分析：
這裏 ret = 0 ，是因爲第一次調用，它的上一次的剩餘時間爲 0；然後 ret = 3 是因爲 5 - 2 s，然後定時器被充重置了新的 10 s。故後面會打印 10 次輸出語句，然後收到系統的終止信號，殺死本進程。因爲是執行的
alarm()的默認動作，爲終止進程，且沒有捕捉該函數發射的對應的信號，也沒有定義自定義動作，所以本進程會被終止。 -
運行結果：
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分析程序運行的損耗：
實際耗時 == 用戶 + 系統 + 損耗
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寫一個例子，檢測一下計算機在 1s 內可以計算多少個數字？
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代碼如下:
int main(int argc, char *argv[]) { alarm(1); int n = 0; while (true) { printf("%d\n", n++); } return 0; } -
運行演示：
分析：其中損耗文件來自文件 IO 操作
輸出到終端： 1.012 = 0.31 + 0.34 + 損耗 （約 70w）
輸出到文件： 1.012 = 0.93 + 0.07 + 損耗 （約 800w）
//執行 time ./myAlarmCount（輸出到終端） 0.31s user 0.34s system 64% cpu 1.012 total (輸出到 692977) //time ./myAlarmCount > file（輸出到文本） 0.93s user 0.07s system 98% cpu 1.012 total (輸出到 8686215)
setitimer() 函數：
- 作用： 定時器，並且實現週期性 定時。
int setitimer(int which, const struct itimerval *new_value, struct itimerval *old_value);
struct itimerval {
struct timeval it_interval; /* 定時器的循環週期 */
struct timeval it_value; /* 第一次觸發定時器的時間 */
};
struct timeval {
time_t tv_sec; /* 秒 */
suseconds_t tv_usec; /* 微秒 */
};
-
參數：
- which：
- ITIMER_REAL： 自然定時法，會發出信號
SIGALRM - ITIMER_VIRTUAL：虛擬定時法，只會計算 用戶時間 ，對應信號
SIGVTALRM - ITIMER_PROF： 只計算 用戶時間 + 系統時間 ，對應發射
ITIMER_VIRTUAL信號
- ITIMER_REAL： 自然定時法，會發出信號
- new_value：我們需要設置的參數，總的定時時間是
tv_sec + tv_usec之和 - old_value：傳出參數，傳出上一次定時器的設置，一般用不到，用 NULL
- which：
-
寫一個例子：
int main(int argc, char *argv[]) { itimerval time; // time.it_interval = 3; //每隔 3s 一次循環定時 //第一次觸發定時器的時間爲 5s + 3ms time.it_value.tv_sec = 5; //5s time.it_value.tv_usec = 3; //3 ms setitimer(ITIMER_REAL, &time, NULL); while (true) { printf("-----printf()-----\n"); sleep(1); } return 0; } -
運行效果：
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下載地址：
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