linux 編程實現異步機制-信號

  • 基本概念
    • 異步,相對於同步。簡單來說,就是不需要等直到達到某一種狀態,才能夠繼續往下執行;而是當該種狀態達到時,會被自動通知,然後進行處理。不需要等意味着可以進行其他的工作,提供CPU的利用率或者是程序的性能。
  • 技術
    • 引用:http://kernel.meizu.com/linux-signal.htmlhttp://kernel.meizu.com/linux-interrupt.html
    • 信號:即軟中斷。
    • 信號響應時機:當進程從內核態返回到用戶態時,內核會檢測進程信號隊列是否爲空,如果非空並且用戶態已經註冊好信號處理函數,則將該函數地址提前準備好到用戶態的棧中,當進程返回用戶態時,正好可以執行信號處理函數。處理完後,再返回內核態,再接着執行原本的代碼(可能是僅僅又返回到用戶態了)。
  • 信號含義總結
SIGHUP     終止進程     終端線路掛斷
SIGINT      終止進程     中斷進程
SIGQUIT   建立CORE文件終止進程,並且生成core文件
SIGILL      建立CORE文件       非法指令
SIGTRAP   建立CORE文件       跟蹤自陷
SIGBUS     建立CORE文件       總線錯誤
SIGSEGV   建立CORE文件       段非法錯誤
SIGFPE     建立CORE文件       浮點異常
SIGIOT     建立CORE文件       執行I/O自陷
SIGKILL   終止進程     殺死進程
SIGPIPE   終止進程     向一個沒有讀進程的管道寫數據
SIGALARM   終止進程     計時器到時
SIGTERM   終止進程     軟件終止信號
SIGSTOP   停止進程     非終端來的停止信號
SIGTSTP   停止進程     終端來的停止信號
SIGCONT   忽略信號     繼續執行一個停止的進程
SIGURG   忽略信號     I/O緊急信號
SIGIO     忽略信號     描述符上可以進行I/O
SIGCHLD   忽略信號     當子進程停止或退出時通知父進程
SIGTTOU   停止進程     後臺進程寫終端
SIGTTIN   停止進程     後臺進程讀終端
SIGXGPU   終止進程     CPU時限超時
SIGXFSZ   終止進程     文件長度過長
SIGWINCH   忽略信號     窗口大小發生變化
SIGPROF   終止進程     統計分佈圖用計時器到時
SIGUSR1   終止進程     用戶定義信號1
SIGUSR2   終止進程     用戶定義信號2
SIGVTALRM 終止進程     虛擬計時器到時

1) SIGHUP 本信號在用戶終端連接(正常或非正常)結束時發出, 通常是在終端的控 
制進程結束時, 通知同一session內的各個作業, 這時它們與控制終端 
不再關聯. 
2) SIGINT 程序終止(interrupt)信號, 在用戶鍵入INTR字符(通常是Ctrl-C)時發出 
3) SIGQUIT 和SIGINT類似, 但由QUIT字符(通常是Ctrl-)來控制. 進程在因收到 
SIGQUIT退出時會產生core文件, 在這個意義上類似於一個程序錯誤信 
號. 
4) SIGILL 執行了非法指令. 通常是因爲可執行文件本身出現錯誤, 或者試圖執行 
數據段. 堆棧溢出時也有可能產生這個信號. 
5) SIGTRAP 由斷點指令或其它trap指令產生. 由debugger使用. 
6) SIGABRT 程序自己發現錯誤並調用abort時產生. 
6) SIGIOT 在PDP-11上由iot指令產生, 在其它機器上和SIGABRT一樣. 
7) SIGBUS 非法地址, 包括內存地址對齊(alignment)出錯. eg: 訪問一個四個字長 
的整數, 但其地址不是4的倍數. 
8) SIGFPE 在發生致命的算術運算錯誤時發出. 不僅包括浮點運算錯誤, 還包括溢 
出及除數爲0等其它所有的算術的錯誤. 
9) SIGKILL 用來立即結束程序的運行. 本信號不能被阻塞, 處理和忽略. 
10) SIGUSR1 留給用戶使用 
11) SIGSEGV 試圖訪問未分配給自己的內存, 或試圖往沒有寫權限的內存地址寫數據. 
12) SIGUSR2 留給用戶使用 
13) SIGPIPE Broken pipe 
14) SIGALRM 時鐘定時信號, 計算的是實際的時間或時鐘時間. alarm函數使用該 
信號. 
15) SIGTERM 程序結束(terminate)信號, 與SIGKILL不同的是該信號可以被阻塞和 
處理. 通常用來要求程序自己正常退出. shell命令kill缺省產生這 
個信號. 
17) SIGCHLD 子進程結束時, 父進程會收到這個信號. 
18) SIGCONT 讓一個停止(stopped)的進程繼續執行. 本信號不能被阻塞. 可以用 
一個handler來讓程序在由stopped狀態變爲繼續執行時完成特定的 
工作. 例如, 重新顯示提示符 
19) SIGSTOP 停止(stopped)進程的執行. 注意它和terminate以及interrupt的區別: 
該進程還未結束, 只是暫停執行. 本信號不能被阻塞, 處理或忽略. 
20) SIGTSTP 停止進程的運行, 但該信號可以被處理和忽略. 用戶鍵入SUSP字符時 
(通常是Ctrl-Z)發出這個信號 
21) SIGTTIN 當後臺作業要從用戶終端讀數據時, 該作業中的所有進程會收到SIGTTIN 
信號. 缺省時這些進程會停止執行. 
22) SIGTTOU 類似於SIGTTIN, 但在寫終端(或修改終端模式)時收到. 
23) SIGURG 有"緊急"數據或out-of-band數據到達socket時產生. 
24) SIGXCPU 超過CPU時間資源限制. 這個限制可以由getrlimit/setrlimit來讀取/ 
改變 
25) SIGXFSZ 超過文件大小資源限制. 
26) SIGVTALRM 虛擬時鐘信號. 類似於SIGALRM, 但是計算的是該進程佔用的CPU時間. 
27) SIGPROF 類似於SIGALRM/SIGVTALRM, 但包括該進程用的CPU時間以及系統調用的 
時間. 
28) SIGWINCH 窗口大小改變時發出. 
29) SIGIO 文件描述符準備就緒, 可以開始進行輸入/輸出操作. 
30) SIGPWR Power failure

有兩個信號可以停止進程:SIGTERM和SIGKILL。 SIGTERM比較友好,進程能捕捉這個信號,根據您的需要來關閉程序。在關閉程序之前,您可以結束打開的記錄文件和完成正在做的任務。在某些情況下,假 如進程正在進行作業而且不能中斷,那麼進程可以忽略這個SIGTERM信號。

對於SIGKILL信號,進程是不能忽略的。這是一個 “我不管您在做什麼,立刻停止”的信號。假如您發送SIGKILL信號給進程,Linux就將進程停止在那裏。
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