Linux下信号

总结：

c/c++程序崩溃的原因是当程序出现的各种错误最终会引起硬件异常,进而被OS识别,然后OS向对应的进程发送信号将进程终止.

三.阻塞信号

与信号相关的常见概念

• 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.

• 需要注意的是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。

信号在内核中的表示

信号在内核当中其实是通过位图结构进行存储的,下面通过一张图描述一下：

说明：

• 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。在这里我们只研究普通信号

总结：

1.在pending位图中比特问的问题代表某一个信号，比特位的内容代表是否收到信号.为1代表收到了这个信号.

2.在block位图中比特位的位置表示是否某个信号是否被阻塞，比特位内容为1代表被阻塞，为0则代表没有被阻塞。（block位图也被称为信号屏蔽字）

3.handler表本质是一张函数指针数组，数组的下标代表某个特定的信号。数组的内容代表处理这个信号的方法处理方法有：默认，自定义，忽略。

sigset_t

现在我们以及清楚了信号在内核之中的表示方法，每个信号的未决标志位只有一个比特位不是0就是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，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。

注意：sigset_t的实现在不同的操作系统中实现是不相同的，可能是一个无符号整数，可能是一个结构体。在我当前的云服务器上的定义如下：

信号集操作函数

上面我们提及到sigset_t的实现在不同的操作系统中的实现是不一样的，我们只知道每种信号用一个比特位表示有还是没有至于底层如何存储看OS的实现。从使用者的角度是不关心的所以我们只能调用OS提供的接口对应信号集进行操作，如果我们直接打印或者使用位操作对sigset_t类型进行操作，可能会报错也可能不会。下面我们来看看这些信号操作函数：

#include 
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);

函数说明：

• sigemptyset函数用来初始化set所指向的信号集，将所有信号对应的别特位清0表示该信号集不存在任何有效的信号
• sigfillset函数：初始化set所指向的信号集让信号集中每个信号都存在。表示该信号集的有效信号包括系统支持的所有信号。从位图的角度理解就是将位图的每一个比特位都置1
• sigaddset函数：在set所指向的信号集当中添加某种信号
• sigdelset函数：在set所指集合当中删除某种有效信号
• sigismember:判断set所指向的集合当中是否包含某种信号如果包含返回1，不包含返回0调用失败返回-1.
• sigemptyset,sigfillset,sigaddset和sigdelset都是调成功返回0，出错返回-1

下面我们通过一段代码进行以上函数的使用

1 #include  
  2 #include  
  3 #include  
  4 #include  
  5 #include  
  6 using namespace std;  
  7 int main()
  8 {
  9   sigset_t s;
 10   sigemptyset(&s);//初始化为空
 11   sigfillset(&s);//初始化信号集将所有信号都填上
 12   sigaddset(&s,2);
 13   sigdelset(&s,2);
 14   sigismember(&s,2);
 15                                                                                                                                                                       
 16   return 0;                                                                                                                                              
 17 }

在这里需要注意的是我们定义的s依然是一个变量和我们写c和c++代码的变量一样。我们使用这些函数对s进行了修改但并不会影响进程中的信号集只有我们使用系统调用才能将进程当中的信号集进行修改。

sigprocmask

sigprocmask函数用于读取或者更改进程信号的信号屏蔽字（阻塞信号集）函数原型如下：

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

函数说明：

• set如果不是空指针则是更改当前进程的信号屏蔽字，参数how代表如何修改。

• 如果oset不是空指针那么就是提取当前进程的信号屏蔽字。

• 如果oset和set都不是空指针那么就是先将进程原来的信号屏蔽字先拷贝一份到oset里面然后在根据how修改进程的信号屏蔽字

  假设当前进程的信号屏蔽字为mask.下表代表how参数的含义：

  选项	含义
  SIG_BLOCK	set中包含了我们希望添加到当前进程的信号屏蔽字的信号通俗一点就是mask=mask|set
  SIG_UNBLOCK	set中包含了我们希望从当前信号屏蔽字中解除阻塞的信号通俗一点就是mask=mask|~set
  SIG_SETMASK	设置当前信号屏蔽字为set所指向的的值就相当于：mask=set

  函数返回值：调用成功返回0出错返回-1

下面我们进行一个小的演示使用sigprocmask将2号信号屏蔽掉：

 1 #include  
  2 #include  
  3 #include  
  4 #include  
  5 #include  
  6 using namespace std;  
  7 int main()  
  8 {  
  9    sigset_t iset,odset;  
 10    sigemptyset(&iset);  
 11    sigemptyset(&odset);  
 12    sigaddset(&iset,2);  
 13    sigprocmask(SIG_SETMASK,&iset,&odset);                                                                                                                             
 14    while(1)  
 15    {  
 16      cout<<\"hello world\"<

 1 #include
    2 #include
    3 #include
    4 #include
    5 #include
    6 using namespace std;
    7 int flag=1;
W>  8 void handler(int sigo)
    9 {
   10   cout<<\"更改flag\"<