Linux进程信号之如何产生信号

一、信号概念

在日常生活中，我们经常也会遇见信号，比如“上下课的铃声”、“十字路口的红路灯” 。而在Linux中，信号如同交通信号灯一样，它就是给操作系统或者进程提供某种信息，让操作系统或者进程做出某种对应的反应，就如同十字路口的红路灯显示红灯时，告诉行人此时应该停下……

让我们来看一下Linux系统定义的信号：

如上图所示，一共有62种信号（是不是有读者和我刚开始时一样以为有64种，哈哈哈！上当了吧！）。其中1~31为普通信号，34~64为实时信号。
每个信号都有一个编号和宏定义名称，这些宏定义可以在signal.h中找到。这些信号各自在什么条件下产生，默认的处理动作是什么，在signal（7）中都有详细说明：通过man 7 signal命令可前往查看。

二、信号产生
信号有以下四种产生方式：

* （1）在终端按下某种按键，终端驱动程序会发送信号给前台进程（eg：Ctrl+C产生SIGINT信号）
* （2）硬件异常产生信号，这些条件由硬件检测到并通知内核，然后内核向当前进程发送适当的信号
* （3）通过系统函数向进程发信号（闹钟超时产生SIGALRM信号；想读端已经关闭的管道写入数据时产生SIGPIPE信号）
* （4）软件条件产生

信号处理可选的处理动作有以下三种：

* （1）忽略此信号
* （2）执行该信号的默认处理动作
* （3）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执行这个处理函数，这种方式称为捕捉（Catch）一个信号

注：9号信号SIGKILL不能被捕捉

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1. 产生方式一：通过终端按键产生信号

我们先来写一个死循环的小程序：（如下图所示）


运行结果：

运行之，发现去掉信号捕捉，键入Ctrl+\ 就会发现后边多了一个core dumped
因为ctrl+C对应的是SIGINT信号，它的默认处理动作是终止进程；ctrl+\ 对应的是SIGQUIT信号,它的默认处理动作是终止进程并且Core Dump。

* Core  Dump（核心转储）

什么是Core Dump嘞？ 当一个进程异常终止时，可以选择把进程的用户空间内存数据全部保存到磁盘上，文件名通常是core，这叫做Core Dump。core文件可以帮助开发者进行调试，在程序崩溃之时把内存数据dump到硬盘上，让gdb识别。可以事后调试

一般情况下，系统默认情况下是不允许生成core文件，因为对于线上服务而言，出core的过程意味着服务暂时不能正常响应，需要恢复，并且随着吐core进程的内存空间越大，这个过程就会持续很长一段时间，并且会很占内存（每重启一次进程就会有一个core文件）。同时core文件可能包含用户的密码等敏感信息，不太安全

在开发调试阶段可以用ulimit命令改变这个限制，允许产生core文件。

ulimit -c 1024   // 用ulimit命令改变shell进程的Resource Limit，允许core文件最大为1024k

ulimit -a        // 查看core文件size

用ulimit改变一下限制运行程序看看：

运行程序之：

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2、产生方式二：调用系统函数向进程发信号
（1）kill函数（可以给一个指定的进程发送指定的信号）

函数原型：
#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
int kill(pid_t pid, int sig);
返回值：成功返回0；错误时返回-1

还是刚才的程序，将它放在后台执行，然后用kill命令给他符SIGSEGV信号

上面的命令还可以写成 kill -11 2581 ，11是信号SIGSEGV的编号。以往遇到的段错误都是由非法内存访问产生的，而这个程序本身没错，给它发SIGSEGV也能产生段错误。

（2）raise函数（给当前进程发送指定的信号 <自己给自己发信号>）

#include <signal.h>
int raise(int sig);
返回值：成功返回0；错误时返回-1

（3）abort函数（它使当前进程接受到信号而异常终止）

#include <stdlib.h>
void abort(void);
返回值：abort函数就像exit函数一样，总会成功，所以没有返回值

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3、产生方式三：由软件条件产生信号

SIGPIPE和SIGALRM信号都是由软件条件产生的信号。下面主要讲alarm函数和SIGLARM信号

alarm函数

//函数原型
#include <unistd.h>
unsigned int alarm(unsigned int seconds);

//作用机制：
调用alarm函数可以设定一个闹钟，也就是告诉内核seconds秒之后给当前进程发SIGALRM信号，该信号默认处理动作是终止当前进程

// 返回值：返回值为0或者以前设置的闹钟时间还余下的秒数

举个例子来说明一下：
某人小睡一次，设定闹钟为30分钟之后响，20分钟后被人吵醒，还想再多睡一次，于是重新设定闹钟为15分钟之后响。“以前设定的闹钟时间还余下的时间”就是10分钟。
如果seconds值为0，表示取消以前设定的闹钟，函数的返回值仍然是以前设定的闹钟时间还余下的秒数。

来写个小程序吧！（1秒之内不停地数数，1秒到了之后就被SIGALRM信号终止）

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
      int count = 10;
    alarm(1);
    for (; 1; count++)
    {
            printf("count = %d\n", count);
    }

    return 0;
}

运行结果比较难截图，我就不截验证结果了，大家自己验证哦！

有关信号的阻塞，请戳此链接查看哦！
https://blog.csdn.net/apt1203jn/article/details/79997246