第六章学习笔记
信息安全系统设计与实现
第六章 信号和信号处理
信号和中断
"中断” 是从 I/O 设备或协处理器发送到 CPU 的外部请求,它将 CPU 从正常执行转移到中断处理。与发送给 CPU 的中断请求一样,“信号” 是发送给进程的请求,将进程从正常执行转移到中断处理。
Unix/Linux信号示例
按 "Ctrl+C" 组合键通常会导致当前运行的进程终止。 原因如下。 "Ctrl+C" 组合键会生成一个键盘硬件中断。 键盘中断处理程序将 "Ctrl+C'' 组合键转换为 SIGINT (2)信 号, 发送给终端上的所有进程, 并唤醒等待键盘输人的进程。 在内核模式F. 每个进程都要检查和处理未完成的信号3 进程对大多数信号的默认操作是凋用内核的 kexit(exitValue) 函数来终止亡 在 Linux 中, exitValue 的低位字节是导致进程终止的信号编号。
Unix/Linux中的信号处理
#define SIGHUP
#define SIGINT
#define SIGQUIT #define SIGILL
#define SIGTRAP #define SIGABRT #define SIGIOT
#define SIGBUS
#define SIGFPE
#define SIGKILL
#define SIGUSRl
#define SIGSEGV
#define SIGUSR2
#define SIGPIPE
#define SIGALRM
#define SIGTERM
#define SIGSTKFLT
#define SIGCHLD
#define SIGCONT
#define SIGSTOP
#define SIGTSTP
#define SIGTTIN
#define SIGTTOU
#define SIGURG
#define SIGXCPU
#define SIGXFSZ
#define SIGVTALRM
#define SIGPROF
#define SIGWINCH
#define SIGPOLL
#define SIGPWR
#define SIGSYS
中断处理
时钟服务函数
1、信号类型
2、信号的来源
3、进程PROC结构体中的信号
4、信号处理函数
5、安装信号捕捉函数
信号处理步骤
信号与异常
Unix信号最初设计用于以下用途
- 作为进程异常的统一处理方法;
- 让进程通过预先安装的信号捕捉函数用户模式下的程序错误;
- 在特殊情况下,它会让某一个进程通过信号杀死另一个进程。
信号用作IPC
Linux中的IPC
1、管道和FIFO
管道的主要用途是连接一对管道写进程和读进程。管道写进程可将数据写入管道,读进程可从管道中读取数据。管道控制机制要对管道读写操作进行同步控制。未命名管道供相关进程使用。命名管道是FIFO的,可供不相关进程使用。在 Linux中的管道读取操作为同步和阻塞。如果管道仍有写进程但没有数据,读进程会进行等待。
2、信号
进程可使用 kill 系统调用向其他进程发送信号,其他进程使用信号捕捉函数处理信号。将信号用作IPC的一个主要缺点是信号只是用作通知,不含任何信息内容。
3、System V IPC
4、POSIX消息队列
5、线程同步机制
Linux 不区分进程和线程。在 Linux中,进程是共享某些公共资源的线程。如果是使用有共享地址空间的clone(系统调用创建的进程,它们可使用互斥量和条件变量通过共享内存进行同步通信。另外,常规进程可添加到共享内存,使它们可作为线程进行同步。
6、套接字
编程项目:实现一个消息的IPC
学习心得
本章讲述了信号和信号处理;介绍了信号和中断的统一处理,有助于从正确的角度看待信号;将信号视为进程中断,将进程从正常执行转移到信号处理;解释了信号的来源,包括来自硬件、异常和其他进程的信号;然后举例说明了信号在Unix/Linux 中的常见用法;详细解释了 Unix/Linux 中的信号处理,包括信号类型、信号向景位、信号掩码位、进程 PROC 结构体中的信号处理程序以及信号处理步骤;用示例展示了如何安装信号捕捉器来处理程序异常,如用户模式下的段错误;还讨论了将信号用作进程间通信(IPC)机制的适用性。读者可借助该编程项目,使用信号和管道来实现用于进程交换信息的进程间通信机制。