信号
信号实质是软中断。
信号作用：通知事件的发生，信号产生之后第一时间也不是直接处理，而是先存储下来，再处理信号。
信号的产生 ---> 信号的注册 ---> 信号的阻塞 ---> 信号的注销 ---> 信号的处理
在Linux下，有62种信号：
信号分了两类：
- 1~31不可靠信号（非实时信号）
- 34~64 可靠信号（实时信号）
- 信号产生
- 通过硬件中断； // SIGINT（2号信号，Ctrl + C产生）、SIGQUIT（3号信号，Ctrl + \产生）和SIGTSTP（20号信号，Ctrl+Z产生）
#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
using namespace std;
int main(){
pid_t pid = fork();
if(pid < 0){
cerr << "fork error" << endl;
exit(0);
}
else if(pid == 0){
while(1){
sleep(1);
cout << "The Child Pid = " << getpid() << ", PPid = " << getppid() << endl;
}
}
else{
int status;
wait(&status);
cout << "exit num is = " << status << endl;
}
return 0;
}
在程序执行时，通过ctrl+[c \ z]的结果：
上面结果并未返回子进程退出信息，这是因为按键操作使得父进程也退出，且父进程没机会能打印出子进程退出信息。可以通过给子进程发送退出信号的方式来得到希望结果(在后续展示。。。)。
- 程序异常产生； // 比如当前进程访问了非法地址空间，MMU（内存管理单元）会产生异常，内核将这个异常解释为SIGSEGV信号（11号信号）发送给进程、若程序中有除0错误，也会给进程发送一个信号（SIGFPE -- 8号信号）。
int main(){
pid_t pid = fork();
if(pid < 0){
cerr << "fork error" << endl;
exit(0);
}
else if(pid == 0){
int n = 0;
n = 10/0;
}
else{
int status;
wait(&status);
cout << "exit num is = " << status << endl;
}
return 0;
}
- 软件条件产生：
如： int kill (pid_t pid, int sig); // 向指定进程发送指定信号
int raise (int sig); // 向自身发送信号
unsigned int alarm (unsigned int n); // 定时器，在n秒后向进程发送SIGALARM信号，在设置一个定时器，会取消上一个定时器，并返回上一个定时器剩余时间。
函数abort，是为了让进程异常终止的。
#include <stdlib.h> void abort (void);
int main(){
pid_t pid = fork();
if(pid < 0){
cerr << "fork error" << endl;
exit(0);
}
else if(pid == 0){
int count = 3;
while(count--){
sleep(1);
cout << "The Child Pid = " << getpid() << ", PPid = " << getppid() << endl;
}
raise(3); // 向自身发送3信号
abort();
}
else{
int status;
kill(pid, 9); // 向子进程发送9号信号
wait(&status);
cout << "exit num is = " << status << endl;
}
return 0;
} 调用kill函数：
调用raise()函数：
调用abort()：
- 信号注册
- 信号的注册即给一个进程发送信号，就是修改这个进程pcb中关于信号的pending位图，将相应的信号位置1；
- 信号的阻塞：暂时不处理信号即阻止信号的递达，并不是不接收信号；
原理： 要阻塞一个信号那么就是将 pcb 中关于信号的block位图再修改，将相应信号位置1,以说明此信号不处理。
- 信号的递达即处理信号
- 信号未决：是一种状态，信号从注册成功到信号的递达之间的一种状态。
int sigemptyset (sigset_t *set); // 清空一个信号集合
int sigfillset(sigset_t *set); // 将所有信号都添加到set集合
int sigaddset(sigset_t *set,int signum); // 添加指定的单个信号到set集合中
int sigdelset(sigset_t *set, int signum); // 从集合中移除一个指定的信号
int sigismember(const sigset_t *set,int signum); //判断一个信号是否在一个集合中
int sigprocmask(int how, sigset_t *set, sigset_t *oldset); // 阻塞信号/解除阻塞说明：
set： 要阻塞/解除阻塞的集合
signum：指定信号
how：
- SIG_BLOCK 阻塞集合中的信号
- SIG_UNBOCK 对集合中的信号解除阻塞
- SIG_SETMASK 将集合中的信号设置到阻塞集合中
oldset： 保存原先阻塞集合中的信号
扩充：
有两个信号不会被阻塞：SIGKILL 和 SIGSTOP
sigpending 获取未决信号
- 注销
注销就是从pending 集合中将即将要处理的信号相应位置0。
可靠信号：
对于可靠信号就是不管当前信号是否注册都要置1，且添加到链表中，所以不会弄丢信号。
注销就是删除节点，且判断是否有相同信号节点，若没有则位图置0，否则就不置0.
非可靠信号：
对应非可靠信号注册就是在pending位图相应位置1，然后添加一个sigqueue结构到链表中，如果之后有相同信号到来，而相应位是1，则不做操作，也就不会重复注册，相当于丢了。
注销就是删除链表节点，且相应位置0.
- 处理
sighandler_t signal (int signum, sighandler_t handler);说明：
- signum：信号的编号
- handler：处理方式：1. SIG_IGN 忽略 2. SIG_DFL 默认
修改信号处理方式：
- 默认处理：按照操作系统中对信号事件的既定处理方式
- 忽略处理：直接将信号丢掉。
- 自定义处理：用户自定义事件的处理方式。
信号是当我们发起系统调用/程序异常/中断当前程序从用户态运行切换到内核态，去处理这些事情，处理完毕之后，要
从内核态返回用户态，但是返回之前会看（在pending位图）一下是否有信号需要被处理，如果有，就处理信号（切换到用
户态执行信号的自定义处理方式），处理完毕之后再次返回到内核态，判如果没有信号要处理了就调用sys_sigreturn返回
用户态（我们程序之前的运行位置）。
sigaction接口（较为多用）：自定义信号的处理方式，并且signal函数内部也是通过sigaction实现的。
struct sigaction{
void (*sa_handler) (int); //处理函数
void (*sa_sigaction) (int, siginfo_ *, void *); // 处理函数
sigset_t sa_mask; //在处理信号的时候可以通过这个mask 暂时阻塞一些信号，处理完毕之后会还原回去
int sa_flags; //决定了我们使用那个回调接口，并且换有其他选项信息
void (*sa_restorer) (void);
}int sigcation(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact);
// signum：信号编码
// act：新的处理方式
// oldacr：保存原因处理方式
关于僵尸进程的避免：
操作系统如何通知父进程，子进程退出呢？
信号：SIGCHLD - 17号信号
在没有学习信号，为避免僵尸进程，只能让父进程一直等待子进程的退出（因为实在是不知道子进程到底什么时候退出），浪费了父进程资源。现在可以自定义SIGCHILD的处理方式，相当于提前告诉进程，当接收到这个信号时使用waitpid，这样就不用一直等了。
使用非阻塞的循环来处理SIGCHILD信号
一位SIGCHILD信号不是可靠信号，就有可能丢失，因此就有可能漏掉僵尸子进程没有处理，所有一旦收到信号就处理到不能处理为止。