[linux仓库]信号快速认识[进程信号·壹]

🌟 各位看官好,我是egoist2023

🌍 Linux == Linux is not Unix !

🚀 今天来学习Linux的进程信号,从生活例子过度到理论,从而朴素认识信号。

👍 如果觉得这篇文章有帮助,欢迎您一键三连,分享更多人哦!

目录

对信号产生共识

[理解ctrl + c](#理解ctrl + c)

信号概念

查看信号

信号处理

一个系统函数

[前台进程 vs 后台进程](#前台进程 vs 后台进程)

朴素认识信号本质

总结


对信号产生共识

接下来小编会从时间维度上对信号产生、信号保存以及信号处理进行解答,但是这都是需要基于对信号的理解.而我们连信号是什么都不知道,因此在此需要先对信号产生一定的共识,再来对上图进行剖析.

那么什么是信号?拿生活中来举例:

现实世界 -->信号概念是什么? -->红绿灯,闹钟,狼烟...

并且我们在过马路时知道红灯停、绿灯行;在闹钟还没到来时我们就知道这个闹钟到点了就该起床了.在还没有产生信号的时候,我们就知道信号产生的时候,该如何处理! --> 意味着我能识别这些信号, --> 我为何能识别这些信号?被教育过 --> 记住了

信号特征 + 信号处理方法 --> 反推回来我能识别这些信号

那么进程是如何识别信号的?进程和信号都是程序员写的,实际上进程内部已经内置了对于信号的识别和处理机制!!!

为什么要有信号呢? --> 作用:信息事件的通知 --> 信号产生,是异步产生的

生活例子:张三和李四在联机玩王者农药,此时张三的母亲让张三10点的时候去大厅打扫下卫生,张三说好的.可是到10点的时候,张三这把游戏还没结束,此时跟母亲说:等我打完这把游戏就去打扫.

因此,信号到来的时候,如果我在做更重要的事情,收到信号的时候,可以不立即处理信号(通过简单通知机制,告诉人,应该要做什么了) --> 在合适的时候处理 -->这也要求我们把这个信号记录下来!!!

那么该如何处理信号呢?

理解ctrl + c

还记得平日最常使用的 ctrl + c? 我们的进程是可以被终止的.

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;

ctrl + c 的本质 : 向目标进程发送2号信号!

信号概念

查看信号

信号是进程之间事件异步通知的⼀种⽅式,属于软中断。

在Action中 Core 和 Term 都是终止进程,一般这两是没区别的,但有一些特殊情况会有区分.

信号处理

一个系统函数

如何证明呢?


修改进程对信号的处理动作:

ctrl + c 实际是向目标进程发送 2 号信号,那么我只要修改目标进程对 2 号处理动作来证明确实 ctrl + c 确实是向目标进程发送信号即可!

bash 复制代码
    signal(SIGINT/*2*/, SIG_DFL); // 默认对2号信号的处理

    while (true)
    {
        std::cout << "我是一个进程: " << getpid() << std::endl;
        sleep(1);
    }

将进程对信号的处理改成忽略后:会发现我们的进程无法终止了啊!

bash 复制代码
    signal(SIGINT/*2*/, SIG_IGN); // 忽略对2号信号的处理

    while (true)
    {
        std::cout << "我是一个进程: " << getpid() << std::endl;
        sleep(1);
    }

那么该如何终止呢?使用 kill 命令 或 ctrl + \

自定义处理该信号: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,这种⽅式称为自定义捕捉(catch)一个信号.

signal注册,只需要注册一次。未来如果收不到该信号,对应的动作,就不会执行.

此时一直在while循环体里执行,此时 ctrl + c 向目标进程发送 2号 信号,会跳到自定义捕捉方法执行handler函数.

bash 复制代码
// int signo: 进程收到了哪一个信号的编号,会传递给handler方法
void handler(int signo)
{
    std::cout << "我这个进程: " << getpid() << ", 抓到了一个信号: " << signo << std::endl;
    // 我没有在这个函数里终止进程哦!
}

int main()
{
    // signal注册,只需要注册一次。未来如果收不到该信号,对应的动作,就不会执行
    signal(2, handler); // signal {... handler(2)  ...}

    while (true)
    {
        std::cout << "我是一个进程: " << getpid() << std::endl;
        sleep(1);
    }
}

产生信号的方式:

结论1 : 键盘可以向目标进程发送信号!如ctrl+\:向目标进程发送3信号

结论2 : kil命令向目标进程发送信号!

  • signal函数仅仅是设置了特定信号的捕捉⾏为处理⽅式,并不是直接调用处理动作。如果后续特定信号没有产⽣,设置的捕捉函数永远也不会被调⽤!
  • 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。
  • 可以渗透 & 和 nohup

前台进程 vs 后台进程

在终端中启动进程时,在命令后添加 & 符号,进程会直接在后台运行:

为什么无法终止呢?这里必须先理解前台和后台才能理解:

这就是为什么fork()之后,父进程退出,子进程仍在运行 ->孤儿进程 -->1号进程领养 ->子进程自己会变成后台进程,此时ctrl + c 时后台并不能从键盘获取数据,因此无法ctrl +c终止的原因.

bash 复制代码
int main()
{
    if(fork() > 0)
        exit(0);

    while (true)
    {
        std::cout << "我是一个进程: " << getpid() << std::endl;
        sleep(1);
    }
}

朴素认识信号本质

总结

本文介绍了Linux信号机制的基本概念和工作原理。信号是进程间异步事件通知的一种软中断方式,类似于生活中的红绿灯、闹钟等通知机制。作者通过Ctrl+C终止进程的例子,说明2号信号SIGINT的默认处理方式是终止进程,并演示了如何通过signal()函数修改信号处理行为(默认、忽略或自定义)。文章还解释了前台进程和后台进程的区别,以及为什么后台进程无法通过Ctrl+C终止。最后指出信号处理是异步的,内核会在收到信号后切换到用户态执行注册的处理函数。

相关推荐
VNDR4 小时前
工欲善其事,必先利其器
linux
心灵宝贝5 小时前
Fedora 38 安装 perl-JSON RPM 包步骤(含依赖问题解决及附安装包)
linux
lilili也5 小时前
Linux——0:安装与配置、命令、gcc
linux
is08155 小时前
全志 H3 armbian 备份
linux·服务器·网络
iconball6 小时前
个人用云计算学习笔记 --18(NFS 服务器、iSCSI 服务器)
linux·运维·笔记·学习·云计算
广药门徒7 小时前
Linux驱动开发与BuildRoot是什么关系与其的应用场景
linux·运维·驱动开发
czhc11400756637 小时前
Linux108 shell:.bashrc 正则表达式:. * .* ^ $ ^$ [ ] [^] ^[] ^[^ ] \< \>
linux·正则表达式
野猪疯驴7 小时前
Linux shell学习(更新中....)
linux·shell
努力学习的小廉7 小时前
深入了解linux网络—— TCP网络通信(下)
linux·网络·tcp/ip