UC-day09中斷,信號函數(shù)

1、-今天內(nèi)容： (1)中斷的概念 (2)信號的概念和函數(shù) 2 3 7 9 111.中斷(1)概念 表示暫時停止當(dāng)前程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)而執(zhí)行新的程序或者處理意外情況的過程(2)分類 中斷分為：硬件中斷 和 軟件中斷 ctrl+c 段錯誤2.信號的概念和函數(shù)2.1 信號的初識(1)概念 信號就是軟中斷,信號既可以作為進(jìn)程間的一種通信方式，也可以中斷一個正在執(zhí)行的程序，所以更多地用于處理意外情況(2)特點(diǎn) a. 信號是異步的 b. 進(jìn)程既可以處理信號，也可以發(fā)送信號給指定的進(jìn)程 c. 每個信號都有一個名字，這些名字以SIG開頭如： ctrl+c 是:SIGINT 值為:22.2 信號的命令和分類(1)命令

2、 kill -l => 表示查看當(dāng)前操作系統(tǒng)中的所有信號(小括號里面是信號的值)掌握的信號: ctrl+c 信號2 SIGINT 默認(rèn)處理是 終止進(jìn)程 ctrl+ 信號3 SIGQUIT 默認(rèn)處理是 終止進(jìn)程 kill -9 信號9 SIGKILL 不允許被捕捉,終止進(jìn)程 總線錯誤 信號7 SIGBUS 段錯誤 信號11 SIGSEGV其他信號： (2)分類 一般來說，linux系統(tǒng)中信號164,不保證連續(xù),unix系統(tǒng)的信號和linux系統(tǒng)可能有所不同,unix系統(tǒng)中的信號一般是148 以linux系統(tǒng)為例，做以下分類: 131 叫做不可靠信號,信號可能丟失，不支持排隊(duì)（可能會出現(xiàn)插隊(duì)

3、的情況），又叫做非實(shí)時信號 3464叫做可靠信號,信號不會丟失，支持排隊(duì)，又叫做實(shí)時信號2.3 信號的處理方式(1)默認(rèn)處理,絕大多數(shù)都是終止進(jìn)程(2)忽略信號(3)自定義處理信號，通過自定義函數(shù)進(jìn)行處理注意: a.信號9只能進(jìn)行默認(rèn)處理，不能忽略，也不能進(jìn)行自定義處理 b.信號的發(fā)送受到用戶的限制，一般來說，每個用戶只能給自己的進(jìn)程發(fā)信號,root用戶可以給所有進(jìn)程發(fā)信號2.4 信號的處理函數(shù) #include <signal.h> typedef void (*sighandler_t)(int);/給函數(shù)指針其別名，給*sighandler起別名 sighandler_t s

4、ignal(int signum, sighandler_t handler);解析: typedef void (*)(int) sighandler_t; void (*)(int) signal(int signum, void (*)(int) handler);=>void (*)(int) signal(int signum, void (*handler)(int);=>void (*signal(int signum, void (*handler)(int)(int)綜上所述： =>signal是個函數(shù) =>函數(shù)的第一個參數(shù)是int類型的（信號值），第

5、二個參數(shù)是函數(shù)指針類型的（處理方式） =>函數(shù)的返回值是函數(shù)指針類型的 =>函數(shù)指針是一個指向參數(shù)為int，返回值為void的函數(shù)函數(shù)的使用： 函數(shù)功能：設(shè)置指定信號的處理方式 第一個參數(shù)：表示信號值/信號名稱，int類型的 第二個參數(shù)：對信號的處理方式，函數(shù)指針類型的 SIG_IGN - 忽略 SIG_DFL - 默認(rèn)處理 函數(shù)地址 - 調(diào)用指定的函數(shù)進(jìn)行自定義處理 返回值：成功返回之前的處理方式，失敗返回SIG_ERR例子：/signal函數(shù)的使用#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <sign

6、al.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>void fa(int signo)printf("捕獲到了信號%dn",signo);signal(“3,SIG_DFL”);/信號第一次是自定義處理，信號第二次是默認(rèn)處理int main(void) /設(shè)置對信號2的處理方式為忽略,注意是終端發(fā)送信號(bash) signal(2,SIG_IGN)； /設(shè)置對信號3，進(jìn)行自定義處理 signal(SIGQUIT,fa); /設(shè)置對信號9，進(jìn)行自定義處理,不好使 signal(SIGKILL,fa);

7、printf("pid=%dn",getpid); while(1);程序輸出：bash只發(fā)SIGINT SIGQUIT信號，對SIGINT處理是SIG_IGN,SIGQUIT處理是fa（自定義）終端1bash發(fā)送kill -9 10455(進(jìn)程號),進(jìn)行自定義處理fa,但是此信號不會被捕捉，默認(rèn)終止進(jìn)程終端1終端2終端1 練習(xí)： 在主函數(shù)設(shè)置對信號2進(jìn)行自定義處理，對信號3進(jìn)行忽略處理,使用fork創(chuàng)建子進(jìn)程進(jìn)入無限循環(huán),父進(jìn)程結(jié)束，然后給子進(jìn)程發(fā)送信號2和3看效果/練習(xí)#include <stdio.h>#include <unistd.h>#i

8、nclude <sys/types.h>#include <signal.h>#include <stdlib.h>void fa(int signo) printf("捕捉到了信號%dn",signo);int main(void) printf("父進(jìn)程ID=%dn",getpid(); /對信號2進(jìn)行自定義處理 signal(2,fa); /對信號3進(jìn)行忽略處理 signal(SIGQUIT,SIG_IGN); /創(chuàng)建子進(jìn)程，子進(jìn)程進(jìn)入死循環(huán) pid_t pid=fork(); if(0=pid) printf(

9、"子進(jìn)程ID=%dn",getpid(); while(1); printf("父進(jìn)程結(jié)束，子進(jìn)程未結(jié)束n"); return 0; /給子進(jìn)程發(fā)送信號2,信號3ctrl +c發(fā)給的是bash,并不是子進(jìn)程kill可以指定發(fā)何種信號2.5 父子進(jìn)程對信號處理方式的比較(1) 對于fork創(chuàng)建的子進(jìn)程來說,完全照搬父進(jìn)程對信號的處理方式,父進(jìn)程忽略，子進(jìn)程也忽略;父進(jìn)程默認(rèn)處理，子進(jìn)程也默認(rèn)處理；父進(jìn)程自定義處理，子進(jìn)程也自定義處理(2)對于vfork創(chuàng)建的子進(jìn)程來說，父進(jìn)程自定義，子進(jìn)程默認(rèn)處理;（不同）（子進(jìn)程中用到execl()函數(shù),自動跳轉(zhuǎn)到別地方

10、，在主函數(shù)中的自定義函數(shù)void fa(int signo)子進(jìn)程就找不到了，所以就會默認(rèn)處理父進(jìn)程中的自定義信號）父進(jìn)程忽略，子進(jìn)程忽略;父進(jìn)程默認(rèn)處理，子進(jìn)程也默認(rèn)處理;2.6 信號的發(fā)送方式(1)鍵盤發(fā)送(只能發(fā)送部分特殊信號，信號9就不能發(fā)送) ctrl+c -> 信號2 SIGINT ctrl+ -> 信號3 SIGQUIT .(2)程序出錯(只能發(fā)送部分特殊信號) 段錯誤 -> 信號11 SIGSEGV 總線錯誤 ->信號7 SIGBUS .(3) kill -信號值 進(jìn)程號(可以發(fā)送全部信號)(4)采用系統(tǒng)函數(shù)發(fā)送信號 raise()/kill()/ala

11、rm()/sigqueue()2.7 發(fā)送信號的函數(shù)(1)raise函數(shù)（send a signal to the caller） #include <signal.h> int raise(int sig);函數(shù)功能： 表示向正在執(zhí)行的進(jìn)程/線程發(fā)送參數(shù)指定的信號，成功返回0，失敗返回非0例子：/raise函數(shù)的使用#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <signal.h>void fa(int signo) printf("捕獲到

12、了信號%dn",signo);int main(void) /先設(shè)置信號的處理方式 signal(2,fa); /10秒自后發(fā)送信號2 sleep(10); raise(SIGINT); while(1); return 0;(b) sleep函數(shù)（sleep for the specified number of seconds） #include <unistd.h> unsigned int sleep(unsigned int seconds);函數(shù)功能： 表示讓進(jìn)程/線程按照參數(shù)指定的時間進(jìn)入睡眠,如果睡醒了返回0，如果沒有睡醒被一個不能忽略的信號打斷，則返回剩

13、余的秒數(shù)/raise函數(shù)的使用#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <signal.h>void fa(int signo) printf("捕獲到了信號%dn",signo);int main(void) /先設(shè)置信號的處理方式 signal(2,fa); /10秒自后發(fā)送信號2 int res=sleep(10); /被一個不可忽略的信號打斷，返回剩余秒數(shù) printf("res=%dn",res); raise

14、(SIGINT); while(1); return 0;(2)kill函數(shù) （send signal to a process） #include <sys/types.h> #include <signal.h> int kill(pid_t pid, int sig);第一個參數(shù)：進(jìn)程號 正數(shù) - 表示給指定單一進(jìn)程發(fā)信號(單發(fā),掌握) 0 - 表示發(fā)送給與正在運(yùn)行的進(jìn)程同組的 每一個進(jìn)程(了解) -1 - 表示把信號發(fā)送到每一個可以被發(fā)送信號 的進(jìn)程中，除了進(jìn)程1(init進(jìn)程,了解) <-1 - 表示發(fā)送給進(jìn)程組id為-pid的每一個進(jìn)程 (了解)第二個

15、參數(shù)：信號 0 - 表示檢查指定的進(jìn)程/進(jìn)程組的存在性函數(shù)功能：給指定的進(jìn)程發(fā)送指定的信號/kill函數(shù)的使用#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <signal.h>#include <sys/types.h>#include <unistd.h>void fa(int signo) printf("捕捉到信號%dn",signo);int main(void) pid_t pid =fork(); if(-1=pid) perror("fork&q

16、uot;),exit(-1); if(0=pid) /自定義處理信號50 signal(50,fa); while(1); sleep(1); /父進(jìn)程判斷子進(jìn)程是否存在 if(0=kill(pid,0) printf("父進(jìn)程%d給子進(jìn)程%d發(fā)送信號50n",getpid(),pid); kill(pid,50); return 0;(3)alarm函數(shù) （set an alarm clock for delivery of signal） #include <unistd.h> unsigned int alarm(unsigned int seconds)

17、;函數(shù)功能： 表示經(jīng)過參數(shù)指定的秒數(shù)之后發(fā)送SIGALARM信號,函數(shù)返回之前鬧鐘剩余的秒數(shù)，之前沒有鬧鐘則返回0 參數(shù)為0時,不會設(shè)置新的鬧鐘,取消之前的鬧鐘/alarm函數(shù)的使用#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <signal.h>void fa(int signo)printf("捕獲到的信號%dn",signo);int main(void) /設(shè)置SIGALRM信號進(jìn)行自定義處理 signal(SIGALRM,fa); /

18、5秒之后發(fā)送SIGALRM信號 int res=alarm(5); printf("res=%dn",res);/之前沒有鬧鐘，返回0 sleep(2); res=alarm(10); printf("res=%dn",res);/3 while(1); return 0;例子2：/alarm函數(shù)的使用#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <signal.h>void fa(int signo) printf(&qu

19、ot;捕獲到的信號%dn",signo); /每隔一秒觸發(fā)一次,類似于遞歸 alarm(1);int main(void) /設(shè)置SIGALRM信號進(jìn)行自定義處理 signal(SIGALRM,fa); /5秒之后發(fā)送SIGALRM信號 int res=alarm(5); printf("res=%dn",res);/之前沒有鬧鐘，返回0 while(1); return 0;2.8 信號集的概念和使用(1)概念 信號集 - 表示信號的集合 信號集的數(shù)據(jù)類型: sigset_t 128個字節(jié) typedef struct unsigned long int _va

20、l(1024 / (8 * sizeof (unsigned long int); _sigset_t; typedef _sigset_t sigset_t; linux系統(tǒng)表示信號的范圍164,采用最節(jié)省內(nèi)存的方式表示信號,讓每一個二進(jìn)制位來代表一個信號,則8個字節(jié)足夠,而sigset_t本質(zhì)上就是占用128個字節(jié)，然后采用每一個二進(jìn)制位表示一個信號例子vi 07sigset.c/信號集的概念和基本操作#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <signal.h

21、>int main(void) printf("sigset_t=%dn",sizeof(segset_t);/128 return 0;底層的實(shí)現(xiàn)方法(2) 基本操作#include <signal.h> sigemptyset() - 清空信號集(二進(jìn)制置為0) sigfillset() - 填滿信號集(二進(jìn)制置為1) sigaddset() - 增加一個信號(對應(yīng)二進(jìn)制置為1) sigdelset() - 刪除一個信號(對應(yīng)二進(jìn)制置為0) sigismember() - 查找是否存在某個信號 例子：/信號集的概念和基本操作#include <s

22、tdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <signal.h>int main(void) printf("sigset_t=%dn",sizeof(segset_t);/128 sigset_t set;/先定義信號集 printf("set=%ld",set); /清空信號集 sigemptyset(&set); printf("set=%ld",set); /增加信號到信號集中，第二位二進(jìn)制置為1 sigaddse

23、t(&set,2); printf("set=%ld",set);/2 sigaddset(&set,3);/2+4=6 printf("set=%ld",set); sigaddset(&set,7);/6+64=70 printf("set=%ld",set); sigdelset(&set,3); printf("set=%ld",set);/70-4=66 if(sigismember(&set,3) printf("信號3存在信號集中n"); i

24、f(sigsimumber(&set,7) printf("信號7存在信號集中n"); return 0;因?yàn)槭莝et是sigset_t類型，不是long int類型.這里為了省事這么輸出2.9 信號的屏蔽 在某些特殊情況下不允許程序的執(zhí)行被信號打斷，則需要對信號進(jìn)行屏蔽來解決此問題(1)sigprocmask函數(shù) (examine and change blocked signals(信號集) #include <signal.h> int sigprocmask(int how, const sigset_t* set, sigset_t *olds

25、et);第一個參數(shù)：處理方式 SIG_BLOCK: ABC CDE =>ABCDE(新+舊) SIG_UNBLOCK: ABC CDE=>AB(舊-新) SIG_SETMASK: ABC CDE=>CDE(新的替換舊的,掌握)第二個參數(shù)：設(shè)置新的信號屏蔽字(信號集)第三個參數(shù)：帶出舊的信號屏蔽字(信號集)函數(shù)功能：主要用于設(shè)置新的信號屏蔽字，帶出之前的信號屏蔽字(2)sigpending 函數(shù)#include <signal>int sigpending(sigset_t *set); 函數(shù)功能：獲取在信號屏蔽期間來過的信號例子：/sigprocmask函數(shù)的使用

26、#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <signal.h>#include <sys/types.h>void fa(int signo) printf("捕獲到了信號%dn",signo);int main(void) printf("當(dāng)前進(jìn)程的進(jìn)程號%dn",getpid(); /設(shè)置對信號2，信號3，信號50進(jìn)行自定義處理 signal(2,fa); signal(3,fa); signal(50,fa); int res=sleep(20);/返回未完成的時間 if(0!=res) printf("沒有信號屏蔽,睡眠別喚醒,所以睡了%d秒n",20-res); printf("-n"); printf("開始