信号入门
信号分为四个阶段：
- 预备
- 产生
- 保存
- 处理
身边的信号
用一个简单的栗子来解释信号的四个阶段：
当我们过马路遇到红绿灯时，首先我们是能够识别红绿灯的(色盲除外），识别包含两个重要的因素：认识，并且能够产生对应的行为；可是我们为什么认识红绿灯呢？一定是有人所教育的，可能是在学校里面所学习的，亦或被家人所教育的，这其实就是信号的预备阶段；变绿灯时，我们不一定要立刻就过马路，如果此时我们有更重要的事情要处理，我们就会选择等待下一次，变灯其实就是产生信号，选择等待下一次就是信号的处理，在信号产生和处理之间还存在着信号的保存，也就是信号需要被记住；信号的处理方式也可以分为三种：默认动作，就是红灯停绿灯行；自定义动作，例如变绿灯之后等上几秒钟再过马路；忽略，不过马路
进程信号
将上面的概念迁移至进程中
首先，我们有个共识：信号是由操作系统发给进程的；进程认识信号，并且还会做出对应的动作；并不是信号一产生，进程会立刻处理信号，所以进程本身必须有保存信号的能力；进程处理信号的方式也是三种：默认，自定义，忽略，处理信号也称信号被捕捉
信号集，只学习[1,31]普通信号
这里再理解一个概念：既然进程能够保存信号，那么应该保存在哪里呢？？？
其实不难想象，信号是保存在PCB中的，结构体中存在一个属性是用来保存信号的
比特位的位置，代表信号编号；比特位的内容，代表是否收到信号，0表示没有，1表示有；所以发送信号的本质就是修改 PCB信号位图，由于 PCB是内核维护的数据结构对象，操作系统又是进程的管理者，所以无论发送什么信号，本质都是操作系统向进程发送的信号，操作系统必须提供发送信号和处理信号相关的系统调用
产生信号
终端按键产生信号
举个栗子，观察进程中的信号
int main() { while(true) { cout<<"我是一个进程"<<endl; sleep(2); } }
热键ctrl+c能够将进程终止，本质是操作系统将其解释为2号信号SIGINT
介绍一个函数
typedef void (*sighandler_t)(int); sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
signum：信号编号
handler：函数指针，将信号自定义处理
修改上面的栗子
void handler(int signo) { cout<<"进程捕捉到一个信号，信号编号："<<signo<<endl; } int main() { signal(2,handler); while(true) { cout<<"我是一个进程"<<getpid()<<endl; sleep(2); } }
虽然设置了 signal函数，但是进程还是正常打印了四次，因为没有捕捉到信号， handler函数并没有被调用；当输入热键时，信号被捕捉，由于处理方式是自定义的，所以进程没有直接退出
调用系统函数向目标进程发信号
kill
int kill(pid_t pid, int sig);
pid：正在运行的进程的pid
sig：将信号sig发送给目标进程；可以是任意信号
实例如下：
mysignal.cpp
void Usage(const string&proc) { cout<<"\nUsage "<<proc<<" pid signo\n"<<endl; } int main(int argc,char*argv[]) { if(argc!=3) { Usage(argv[0]); exit(1); } pid_t pid=atoi(argv[1]); int signo=atoi(argv[2]); int n=kill(pid,signo); if(n!=0) { perror("kill"); } return 0; }
19号信号可以将进程停下来
raise
int raise(int sig);
将信号sig直接发送给进程（自己）
int main() { int cnt=0; while(cnt<=10) { printf("cnt:%d,pid:%d\n",cnt++,getpid()); sleep(1); if(cnt>=5) { raise(9); } } return 0; }
9号信号直接将进程杀死
abort
void abort(void);
给进程（自己）发送指定信号，终止进程
int main() { int cnt=0; while(cnt<=10) { printf("cnt:%d,pid:%d\n",cnt++,getpid()); sleep(1); if(cnt>=5) { abort(); } } return 0; }
发送的指定信号其实是6号信号
硬件异常产生信号
信号的产生不一定是用户显示地发送
观察下列代码：
int main() { while(true) { cout<<"我正在运行中..."<<endl; sleep(1); int a=10; a/=0; } }
程序运行的结果是溢出，为什么进行a/=0会终止进程，进程终止是收到操作系统发送的信号，具体是怎么做的呢？
在CPU中进行计算，将计算结果存放到寄存器中，由于a/=0计算的结果溢出，此时状态寄存器将溢出标记位记为1，由于操作系统是管理软硬件资源的，CPU运算异常会被其得知，然后将8号信号发送给进程，让进程终止
验证如下：
void catchSIG(int signo) { cout<<"获取一个信号，信号编号是： "<<signo<<endl; } int main() { signal(SIGFPE,catchSIG); while(true) { cout<<"我正在运行中..."<<endl; sleep(1); int a=10; a/=0; } }
信号被捕获了，可是进程没有直接退出；收到信号，不一定会让进程退出，既然进程没有退出，就还有可能再次被获取
CPU内部的寄存器只有一份，寄存器中的内存保存的是进程的上下文；当进程被切换时，状态寄存器就会被保存和恢复，每一次的恢复，操作系统都会识别到CPU内部的状态寄存器的溢出标志位是1，便会向进程发送8号信号
由软件条件产生信号
在上一章的管道中，如果关闭管道的读端，进程会收到13信号，结束进程，这个信号是在软件条件下产生的；这里介绍另一个在软件条件下产生的信号
unsigned int alarm(unsigned int seconds);
调用alarm函数可以设定一个闹钟，也就是告知内核在seconds秒之后给当前进程发送SIGALRM信号，默认处理是终止当前进程
代码实现：
int main() { int cnt=0; alarm(1); while(true) { cout<<"cnt: "<<cnt++<<endl; } }
为什么说alarm函数就是软件条件下的产生的信息呢？？？
闹钟其实就是由软件实现的，任何一个进程，都可以通过alarm系统调用在内核中设置闹钟，操作系统内可能会存在着很多的闹钟，操作系统为了管理这些闹钟，需要先描述再组织
先描述
再组织
操作系统会周期性地检查这些闹钟；如果超时，操作系统会发送信号SIGALARM给进程，也就是调用alarm.p，进而终止进程
最后还有一点，进程退出时的核心转储
观察代码
int main() { int a[10]; a[1000]=10; return 0; }
程序发生了段错误，并且进程是 core退出，在上面还有信号是 term退出，这种退出称为正常退出； core退出时，程序还会做一些其他操作
云服务器上 core退出时，看不到明显现象，默认关闭了 core file
自己可以打开云服务器中的 core file
再次运行程序
段错误后面出现了一个新的内容core dumped也就是核心存储：当进程出现异常时，操作系统会将进程在对应时刻有效的数据转储到磁盘中，运行之后还多出来一个文件core.2545，后面的编号就是引起问题进程的pid
核心转储存在的意义是为了调试，更方便用户检查进程崩溃的原因
实操一下：
总结
以上所有的信号产生都是由操作系统来执行，因为操作系统是管理软硬件资源的
信号的处理并不是立刻，而是在适合的时候
信号没有被立刻处理，信号会被暂时存放在PCB中
进程在收到信号之前，就已经知道该如何处理
操作系统向进程发送信号，其实就是修改PCB中的位图
