信号1.0，信号概念、signal()处理、前后台进程、闹钟设置、初识信号三张表。

层次	组件	角色	代码在哪里？
用户应用层	你的C程序 (`read(fd, buf, count)`)	调用者	你自己写的 `.c` 文件
C库层	glibc (GNU C Library)	包装器	glibc 源码库 (独立于内核)
内核层	Linux Kernel (`sys_read()`)	真实干活的人	Linux 内核源码

所以在man 2中查询的调用可能在Linux内核中找不到。像 handler_t 内核中根本没有，内核中是__handler_t 。

信号认识

信号可被键盘、程序产生

信号总类型和处理模式

kill -l #查询信号宏集

使用man 7 signal 查询 Core Term pause() SIGCHILD等信息。

分布准则

【1,31】：普通信号。

【32,33】：为线程库预留，不对程序开放。

【34,64】：实时信号。（对实时信号不作探讨）

信号处理动作

1.默认处理动作。像：

2.自定义处理动作。使用接口自定义的行为。

cpp 复制代码

//函数指针的重定义，返回类型是void
typedef void (*handler_t)(int);
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
//更合适的sigaction()
int sigaction(int signum, struct sigaction* act, struct sigaction* oact);

signal()

拦截Ctrl+c的进程终止信号

cpp 复制代码

void handler_2(int) { 
    printf("Ctrl+C被执行了,已成功拦截\n"); 
}

void test2()
{
    //signal重定义SIGINT2号信号
    signal(SIGINT, handler_2);
}

sigaction()

cpp 复制代码

#include <signal.h>

int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact);

忽略信号动作

指收到信号

例子

前台进程、后台进程

进程定义与特点

当运行可执行程序./pc后默认将运行为前台进程，其余进程均为"后台进程"。
只有前台进程方可从键盘读入数据，前台进程任何时候只能有一个。
后台进程可以有多个，前后台进程均可以向显示器上打印。

后台进程

运行及监视

bash 复制代码

//运行
./a.out &
//监视
jobs -l #带pid  '-'代表上一次被替换的进程 '+'代表替换方
jobs  #不带pid

实例

后台运行并查看

*前后台进程切换

后台--->前台

fg 【任务号】：将后台进程提到前台运行

前台--->后台

1.Ctrl + z ：暂停（由于前台任务无法接受输入，所以必须先暂时性的暂停处理）。

2.bg 【任务号】：对指定任务号的暂停前台处理，将前台任务正式提到后台。

部分信号接口

kill() raise()

cpp 复制代码

//kill -[signum] [pid]的系统调用格式
int kill(pid_t pid, int signum);

//send sig to caller
int raise(int signum);

特殊的void abort(void)

cpp 复制代码

void abort(void); //特殊的恢复执行 (6)SIGART 信号

功能：

1.没有进行6号信号的捕捉重定义，正常执行终止进程。

2.设置了自定义信号处理函数。在执行自定义处理函数返回后，系统会恢复默认的 SIGABRT 行为，再次发送信号，最终终止进程。

*程序异常的信号处理

此处程序异常指在执行流中遇到的异常，像：除0 空指针解引用。

在库的制作与2.0原理文章中，MMU将寄存器CR3（存储物理地址）的地址转换为物理地址。此处MMU的作用是接受程序异常信号并返回给CPU，执行接下来的进程调度或其他工作，MMU是中间硬件单元。

闹钟alarm

cpp 复制代码

unsigned int alarm (unsigned int seconds);

为当前设置定一计时闹钟，在seconds秒后OS为当前进程发送 (14)SIGALRM 信号执行此信号的动作，默认情况下是终止当前进程。

返回值

循环闹钟

利用闹钟结束后会产生信号调用动作催生循环。

cpp 复制代码

void handler_2(int) 
{ 
    printf("14:ALRM信号\n");
    sleep(1);
    
    // 恢复默认动作 SIG_DFL
    //typedef void (*handler)(int)
    signal(SIGALRM, SIG_DFL);
    printf("默认动作\n");
}

int main() 
{
    alarm(1);
    signal(SIGALRM, handler_2); 
    sleep(1);
    return 0;
}

进程调度与时间片

这是Linux2.6.18版本的时间片控制

使用计时器决断进程调度工作

cpp 复制代码

struct timer_list {
	struct list_head entry;
	unsigned long expires;

	void (*function)(unsigned long);//超时后执行的回调函数
	unsigned long data;//传递给回调函数的参数

	//指向该定时器所属的时间轮基座,水桶由小变大由上到下接水
	struct tvec_t_base_s *base;
};

其中base时间轮算法：

使用槽位的方法来计时

cpp 复制代码

struct tvec_t_base_s {
    spinlock_t lock;           // 保护该时间轮的锁 
    unsigned long timer_jiffies;  // 该CPU上次处理定时器的时间 
    struct timer_list *running_timer;  /* 当前正在执行的定时器 */
    tvec_root_t tv1;    秒针       /* 第一级时间轮：256个槽位 */
    tvec_t tv2;         分针       /* 第二级：64个槽位 */
    tvec_t tv3;         时针       /* 第三级：64个槽位 */
    tvec_t tv4;                /* 第四级：64个槽位 */
    tvec_t tv5;                /* 第五级：64个槽位 */
};

信号的保存

信号的执行流程图

即在信号递达之前存在一"未决"状态，表示信号未被递达。

管理模式

2张位图+1张函数指针表管理信号。 Linux内核有所不同此处仅做参考

usigned int位图表【1，31】第32位未使用

1.位图的下标位置 对应信号宏。

2.位内0/1代表是否作用。

block表：表示是否对该信号发送了阻塞。

pending表：表示信号是否产生。 "信号产生"后在进入动作函数前pending位已被置零。

位图表的基本单位sigset_t

🔗博客typeid().name()的使用"C++进阶知识3.0"

cpp 复制代码

std::cout << typeid(sigset_t).name() << std::endl;
// 输出10__sigset_t

部分	含义
`10`	后面紧跟的标识符（`__sigset_t`）的长度是 10 个字符
`__sigset_t`	实际的类型名称(系统层--linux内核层)

内核：

|------------------------------------------|--------------------------|
| typedef unsigned long __kernel_sigset_t; | /* at least 32 bits */ |

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