32 信号入门

重点

1.掌握linux信号的基本概念
2.掌握信号产生的一般方式
3.理解信号递达和阻塞的概念，原理
4.掌握信号捕捉的一般形式
5.重新了解可重入函数的概念
6.了解竞态条件的情景和处理方式
7.了解SIGCHLD信号，重新编写信号处理函数的一般处理机制

概括

信号部分大致分为下面四个部分
在这里插入图片描述

概念

信号的例子：信号弹，下课上课铃声，红绿灯，快递发短信，发令枪，哨子，闹钟，外卖电话，冲锋号

需要知道的内容

a.怎么认识例字里这些信号的，有人教然后记住了
认识信号，包括识别信号，知道信号的处理方法。记住了常见的信号
b.即使是没有信号产生，我们也知道信号发生后该干什么
c.信号产生了，可能不立即处理，可能正在做更重要的事情，在合适的时候再处理。所以在产生信号，时间窗口，处理信号前，在这个时间窗口内都必须记住这个信号来了

结论

1.进程必须能够识别+处理信号，信号就算没有产生，也有具备识别和处理的能力，信号的处理属于进程内置功能的一部分
2.进程即便没有收到信号，也能知道哪些信号该怎么处理
3.当进程真的收到了一个具体的信号的时候，进程可能并不会立即处理这个信号
4.一个进程必须当信号产生，到信号开始处理，就一定会有时间窗口，进程具有保存哪些信号已经发生了的能力

生活角度的信号

在网上买了很多件商品，再等待不同商品快递的到来，但即使宽邸没有来，也知道快递来临时，该怎么处理快递，也就是“识别快递”
当快递员到了楼下，也收到了快递的通知，但正在打lol团战，5min后才能取快递。那么在5min内，并没有下去取快递，但是知道有快递来了，也就是取快递的行为不一定要立即执行，可以理解为“在合适的时候去取”
在收到通知，再到你拿到快递期间，是有一个时间窗口的，在这段时间，并没有拿到快递，但是知道有一个快递来了，本质就是“记住有一个快递要取”
当时间合适，拿到快递就开始处理。一般有三种方式：1.执行默认动作，打开使用 2.执行自定义动作，如送给别人 3.忽略快递，继续下一把游戏

技术角度的信号

前台和后台

在xshell运行一个死循环程序
在这里插入图片描述

当这个程序运行的时候，输入什么命令都不管用，这就是前台进程。这个程序一运行，bash就不会接收键盘命令了。按crtl+c可以杀死这个前台进程

运行的时候加个取地址，就代表后台运行，这时候输入命令可以正常执行
在这里插入图片描述

这时候输入crtl+c无法杀死这个后台进程
后台进程可以启动多个，不会影响bash接收命令，只不过命令回显会打印出来，是多个进程共同访问显示器这个共享资源，但没有保护，才出现这种情况

总结
一次登录中，一个终端，会配上一个bash，每一个登录，只允许一个进程是前台进程，可以允许多个进程是后台进程。前后台进程的区分是谁能获取键盘输入

crtl c

用户输入命令，在shell下启动一个前台进程
用户按下crtl+c组合键，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，引起进程退出

操作系统就是我们，信号就是快递的短信，收到短信取快递就是操作系统收到信号结束了进程

注意
1.crtl+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
2.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crtl+c这种控制键产生的信号
3.前台进程在运行过程中用户随时按下crtl+c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（Asyncchronous）的

概念

信号是进程之间事件异步通知的一种方式，属于软中断

信号分类

kill -l 查看所有信号

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每个信号都有一个编号和一个宏定义名称，这些宏定义可以在signal.h中找到，crtl+c就是2号信号，#define SIGINT 2

1-31是普通信号，34以上是实时信号，我们只讨论普通信号

信号的处理方式

看到红灯时，一般情况下会停下来，有的人可能会忽略红灯继续行走，也可以有其他行为，唱歌等
对于信号：
1.默认处理
2.忽略
3.自定义动作，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去执行这个处理函数，这种方式也称为捕捉（Catch）一个信号

自定义行为

如何验证crtl+c是收到了2号新号，可以对2号信号进行捕捉，自定义行为，再次crtl+c看会不会执行自定义动作

signal函数
在这里插入图片描述
这个函数可以对传入的信号编号自定义处理方式，第二个参数是一个void的函数指针
用下面代码测试：

#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>using namespace std;
void myhandler(int signal)
{cout << "get a singal" << signal << endl;
}int main()
{signal(SIGINT, myhandler);while (true){//printf("hello world\n");sleep(1);}
}