Linux信号的产生

2025-04-28 19:37:45 0 阅读

Linux系列

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Linux系列
一、信号的产生
- 1.1 异常
- 1.2 alarm()系统调用
二、信号的默认行为

一、信号的产生

上篇文章我们已经介绍了信号的三种产生方式，这部分是对上篇文章的补充

1.1 异常

在编写程序时，我们的程序经常会出现如：除零错误、野指针错误，导致进程崩溃，而进场崩溃的根本原因就是因为OS向我们的进程发送了信号，下面我们通过两个例子详细分析：

例一

#include

using namespace std;
int main()
{
    int a=10;
    int b=0;
    int c=a/b;
    cout<<"sucess!!!"<<endl;
    return 0;
}

可以看到当程序发生除零错误后，直接崩溃不会再执行下面代码。

上图信息通过:man 7 signal 查找得到
从上图可以看出进程是接受到八号信号，而退出的，下面我们通过捕捉来验证：

#include
#include
#include
using namespace std;

void handler(int numsig)
{
    cout<<"I capture a signal："<<numsig<<endl;
    sleep(1);
    return ;
}
int main()
{
    signal(8,handler);
    int a=10;
    int b=0;
    int c=a/b;
    return 0;
}

我们能看到进程确实收到了8号信号，但是我们并没有写循环为什么handler方法一直被执行呢？OS又是如何判断要给进程发送8号信号的？

在CPU中存在很多寄存器，当CPU执行程序，执行到除零运算时，状态寄存器的溢出标志位被置位（1），CPU发生硬件中断产生中断号，被OS识别，操作系统根据中断向量表给进程发送信号，信号被进程捕捉执行我们自己的方法，执行完毕返回进程并没有被退出，进程继续被调度，但是进程上下文数据并没有修改，溢出标志位一直为1，OS 一直发送信号…，这样就表现为handler方法一直被调度。

例二

#include
#include
#include
using namespace std;

// void handler(int numsig)
// {
//     cout<<"I capture a signal："<
//     sleep(1);
//     return ;
// }
int main()
{
    //signal(8,handler);
    int *p=nullptr;//野指针
    *p=2;
    return 0;
}

当进程发生野指针错误时，进程也会直接崩溃，此时进程接收到的是11号信号，你可以自己查看这里就不展示了。

当你对该信号捕捉执行自定义方法，如果不退出进程，结果依然表现为handler方法一直被调用。

当我们内存访问时，CPU中存在存在一个MMU内存管理单元，帮助我们把虚拟地址转化为物理地址，当转化失败（对该内存没有权限、不存在等）时，就会将转化失败的虚拟内存地址存放到CPU寄存器中，OS检测到后给进程发送信号。我们对于异常的处理，一般都为终止进程，并不会尝试修复它，而这些异常信号可以被捕获，是OS方便用户对数据进行处理（保存、日志等）的。

上面的两个例子都是由硬件产生的，但是异常还可以由软件产生，这点我在管道部分介绍过了，下面会直接用作示例来介绍新的知识。

1.2 alarm()系统调用

#include 
unsigned int alarm(unsigned int seconds);

功能：设定一个定时器，在指定的秒数后向进程发送SIGALRM信号。

参数

seconds：如果不为0在经过seconds秒后，进程会收到SIGALRM信号。如果在定时器到期之前再次调用alarm函数，会重新设置定时器，之前剩余的时间被忽略，如果为0，定时器被取消，之前设置的任何未到期的定时器都会被清除，且不会发送信号。

返回值

返回上一次设置定时器的剩余秒数，如果之前设置的定时器已经过期返回0.

示例：

#include
#include
#include
using namespace std;

void work()
{
    cout<<"起床了！！！"<<endl;
}
void handler(int numsig)
{
    work();//执行闹钟任务
    return ;
}
int main()
{
    signal(SIGALRM,handler);//捕捉信号，执行自定义任务
    alarm(5);//5秒后给进程发送SIGALRM信号
    int cnt=0;
    while(1)
    {
        cout<<cnt++<<endl;
        sleep(1);
    }
    return 0;
}