《深入理解计算机系统》第八章第五节知识点

8.5.1信号术语

1、传送一个信号到目的进程

1）发送信号。内核通过更新目的进程上下文中的某个状态，发送（递送）一个信号给目的进程。

发送信号可以有如下两种原因：

（1）内核检测到一个系统事件。

（2）一个进程调用了kill函数，显式地要求内核发送一个信号给目的进程，一个进程可以发送信号给它自己。

2）接收信号。当目的进程被内核强迫以某种方式的发送做出反应时，目的进程就接收了信号。进程可以忽略这个信号，终止或者通过执行一个称为信号处理程序的用户层函数不活这个信号。

2、一个只发出而没有被接收的信号叫做待处理信号。在任何时刻，一种类型至多只会有一个待处理信号。

3、一个进程可以有选择性地阻塞接收某种信号。当一种信号被阻塞时，他仍可以被发送，但是产生的待处理信号不会被接收，直到进程取消对这种信号的阻塞。

4、一个待处理信号最多只能被接收一次。

8.5.2发送信号

1、进程组

每个进程都只属于一个进程组，进程组是由一个正整数进程组ID来标识的。

一个子进程和它的父进程同属于一个进程组，一个进程组可以通过使用setpgid 函数来改变自己或者其他进程的进程组。

2、用/bin/kill程序可以向另外的进程发送任意的信号。

3、从键盘发送信号

外壳为每个作业创建一个独立的进程组。

4、进程通过调用kill函数发送信号给其他进程（包括它们自己）。

5、进程可以通过调用alarm函数向他自己发送SIGALRM信号。

8.5.3接收信号

1、当内核从一个异常处理程序返回，准备将控制传递给进程P时，他会检查进程P的未被阻塞的处理信号的集合。如果这个集合为空，那么内核将控制传递到P的逻辑控制流中的下一条指令；如果集合是非空的，那么内核选择集合中的某个信号K（通常是最小的K0，并且强制P接收信号K。收到这个信号会触发进程的某种行为。一旦进程完成了这个行为，那么控制就传递回P的逻辑控制流中的下一条指令。

2、每个信号类型都有一个预定的默认行为：

（1）进程终止

（2）进程终止并转储存储器

（3）进程停止直到被SIGCONT型号重启

（4）进程忽略该信号

3、signal函数可以通过下列三种方法之一来改变和信号signum相关联的行为：（1）如果handler是SIG_IGN，那么忽略类型为signum的信号

（2）如果handler是SIG_DFL，那么类型为signum的信号行为恢复为默认行为

（3）否则，handler就是用户定义的函数的地址，这个函数成为信号处理程序，只要进程接收到一个类型为signum的信号，就会调用这个程序，通过把处理程序的地址传递到signal函数从而改变默认行为，这叫做设置信号处理程序。

4、但一个进程不活了一个类型为K的信号时，为信号K设置的处理程序被调用，一个整数参数被设置为K。这个参数允许同一个处理函数捕获不同类型的信号。

5、信号处理程序的执行中断main C函数的执行，类似于底层异常处理程序中断当前应用程序的控制流的方式，因为信号处理程序的逻辑控制流与主函数的逻辑控制流重叠，信号处理程序和主函数并发地运行。

8.5.4信号处理问题

1、当一个程序要捕获多个信号时，一些细微的问题就产生了。

（1）待处理信号被阻塞。Unix信号处理程序通常会阻塞当前处理程序正在处理的类型的待处理信号。

（2）待处理信号不会排队等待。任意类型至多只有一个待处理信号。因此，如果有两个类型为K的信号传送到一个目的进程，而由于目的进程当前正在执行信号K的处理程序，所以信号K时阻塞的，那么第二和信号就简单地被简单的丢弃，他不会排队等待。

（3）系统调用可以被中断。像read、wait和accept这样的系统调用潜在地会阻塞进程一段较长的时间，称为慢速系统调用。在某些系统中，当处理程序捕获到一个信号时，被中断的慢速系统调用在信号处理程序返回时不再继续，而是立即返回给用户一个错误的条件，并将errno设置为EINTR。

2、不可以用信号来对其他进程中发生的事件计较。

8.5.5可移植的信号处理

Signal包装函数设置的信号处理程序的信号处理语义：

（1）只有这个处理程序当前正在处理的那种类型的信号被阻塞

（2）和所有信号实现一样，信号不会排队等候

（3）只要有可能，被中断的系统调用会自动重启。

（4）一旦设置了信号处理程序，它就会一直保持，知道signal带着handler参数为SIG_IGN或者SIG_DFL被调用。

8.5.7同步流以避免讨厌的并发错误

1、一般而言，流可能交错的数量是与指令的数量呈指数关系的。

2、以某种方式同步并交流，从而得到最大的可行的交错的集合，每个可行的交错都能得到正确的结果。