《Unix/Linux系统编程》第六章学习笔记
第6章 信号和信号处理
1.信号和中断
中断：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。
信号：发送给进程的请求，将进程从正常执行转移到中断处理。
中断的分类：(1)人员中断
(2)进程中断
(3)硬件中断
(4)进程的陷阱错误
2.Unix/Linux信号示例
(1)Ctrl+C：当前运行的进程终止。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SIDINT(2)信号，发送给终端上的所有进程，并唤醒等待键盘输入的进程。
(2)nohup a.out&：在后台运行一个程序，即使用户推出后，进程仍然继续执行。
3.Unix/Linux中的信号处理
(1)信号类型
#define SIGHUP 1
#define SIGINT 2
#define SIGQUIT 3
#define SIGILL 4
#define SIGTRAP 5
#define SIGABRT 6
#define SIGIOT 6
#define SIGBUS 7
#define SIGFPE 8
#define SIGKILL 9
#define SIGUSR1 10
#define SIGSEGV 11
#define SIGUSR2 12
#define SIGPIPE 13
#define SIGALRM 14
#define SIGTERM 15
#define SIGSTKFLT 16
#define SIGCHLD 17
#define SIGCONT 18
#define SIGSTOP 19
#define SIGTSTP 20
#define STGTTTN 21
#define SIGTTOU 22
#define SIGURG 23
#define SIGXCPU 24
#define SIGXFSZ 25
#define SIGVTALRM 26
#define SIGPROF 27
#define SIGWINCH 28
#define SIGPOLL 29
#define SIGPWR 30
#define SIGSYS 31
(2)信号的来源
*来自硬件中断的信号：中断键、间隔定时器、其他硬件错误；
*来自异常的信号；
*来自其他进程的信号。
(3)PROC
PROC有一个32位向量，用于记录发送给进程的信号。
还有一个MASK位向量，用于屏蔽相应的信号。
都有一个信号处理数组。
4.信号处理步骤
(1)当某进程处于内核模式时，会检查信号并处理未完成的信号。如果某信号有用户安装的捕捉函数，该进程会先清除信号，获取捕捉函数地址，对于大多数陷阱信号，则将已安装的捕捉函数重置为DEFault。然后，它会在用户模式下返回，以执行捅捉函数，以这种方式篡改返回路径。当捕捉函数结束时，它会返回到最初的中断点，即它最后进入内核模式的地方。因此，该进程会先迁回执行捕捉函数，然后再恢复正常执行。
(2)重置用户安装的信号捕捉函数:用户安装的陷阱相关信号捕捉函数用于处理用户代码中的陷阱错误。由于捕捉函数也在用户模式下执行，因此可能会再次出现同样的错误。如果是这样，该进程最终会陷入无限循环，一直在用户模式和内核模式之间跳跃。为了防止这种情况，Unix内核通常会在允许进程执行捕捉函数之前先将处理函数重置为DEFault。这意味着用户安装的捕捉函数只对首次出现的信号有效。若要捕捉再次出现的同一信号，则必须重新安装捕捉函数。但是，用户安装的信号捕捉函数的处理方法并不都一样，在不同 Unix版本中会有所不同。例如，在 BSD Unix中，信号处理函数不会被重置，但是该信号在执行信号捕捉函数时会被阻塞。感兴趣的读者可参考关于Lioux信号和 sigaction函数的手册页，以了解更多详细信息。
(3)信号和唤醒:在Unix/Linux内核中有两种SLEEP进程;深度休眠进程和浅度休眠进程。前一种进程不可中断，而后一种进程可由信号中断。如果某进程处于不可中断的SLEEP状态,到达的信号(必须来自硬件中断或其他进程)不会唤醒进程。如果它处于可中断的SLEEP状态，到达的信号将会唤醒它。例如，当某进程等待终端输入时，它会以低优先级休眠，这种休眠是可中断的,SIGINT这类信号即可唤醒它。
5.信号与异常
Unix信号最初设计用于以下用途：
(1)作为进程异常的统一处理方法；
(2)让进程通过预先安装的信号捕捉函数处理用户模式下的程序错误；
(3)特殊情况下，让某个进程通过信号杀死另一个进程。
6.Linux中的IPC
IPC是指用于进程间通信的机制。在Linux中，IPC包含以下组成部分
(1)管道和FIFO
(2)信号
(3)System V IPC
(4)POSIX消息队列
(5)线程同步机制
(6)套接字
