Linux常見訊號介紹
1、訊號
首先訊號我們要和訊號量區分開來，雖然兩者都是作業系統程序通訊的方式。可以簡單的理解，訊號是用來通知程序發生了什麼需要做什麼，訊號量一般是用作程序同步（pv操作）
2、常見訊號量
（以下數字標號代表訊號再bitmap中的位置）
２SIGINT 可能使我們最常用的訊號之一。一般在我們想程序中斷，鍵盤輸入Ctrl + C 即可實現，這是一個程序終止訊號。
３ SIGQUIT程式異常退出訊號和2 類似， 輸入Ctrl + \ 實現
４SIGILL 執行了非法指令. 通常是因為可執行檔案本身出現錯誤, 或者試圖執行資料段. 堆疊溢位時也有可能產生這個訊號。
11SIGSEGV試圖訪問未分配給自己的記憶體, 或試圖往沒有寫許可權的記憶體地址寫資料.和SIGILL一樣，程式出BUG時，我們經常見到。
17 SIGCHLD 子程序結束時, 父程序會收到這個訊號。如果父程序沒有處理這個訊號，也沒有等待(wait)子程序，子程序雖然終止，但是還會在核心程序表中佔有表項，這時的子程序稱為殭屍程序。
這種情況我們應該避免(父程序或者忽略SIGCHILD訊號，或者捕捉它，或者wait它派生的子程序，或者父程序先終止，這時子程序的終止自動由init程序來接管)。後面會詳細介紹。
19 SIGSTOP 停止(stopped)程序的執行. 注意它和terminate以及interrupt的區別:該程序還未結束, 只是暫停執行. 本訊號不能被阻塞, 處理或忽略. GDB中就使用了該訊號。
20 SIGIO 檔案描述符準備就緒, 可以開始進行輸入/輸出操作.
3、訊號常見操作
我們從程序說起，在程序的控制塊中（PCB）有兩個表一個叫做訊號未決表，一個叫做訊號阻塞表（都是64點陣圖儲存）。核心首先根據訊號阻塞表中遮蔽狀態字判斷是否需要阻塞，如果該訊號被設為為了阻塞的，那麼訊號未決表中對應 狀態字（pending）相應位製成1；若該訊號阻塞解除，訊號未
決狀態字（pending）相應位製成0；表示訊號此時可以抵達了，也就是可以接收該訊號了。其實由這個地方我們可以看到，同一個時刻，如果一個訊號為阻塞了，那麼無論你到來了多少次，在解除阻塞的時候程序只會處理一次。
備註： 阻塞意味著，訊號到了，我暫時不處理，放著就是。 訊號忽略，程序看到了，但是什麼都不會做。
由此可見，對於訊號而言，要麼直接處理，要麼一會處理(也有可能一直不處理)， 要麼壓根就不會處理。
我們看下系統中內建的API介面：
int sigemptyset(sigset_t *set);//將訊號集清空，共64bits
int sigfillset(sigset_t *set);//將訊號集置1
int sigaddset(sigset_t *set, int signum);//將signum對應的位置為1
int sigdelset(sigset_t *set, int signum);//將signum對應的位置為0
int sigismember(const sigset_t *set, int signum);//判斷signum是否在該訊號集合中，如果集合中該位為1，則返回1，表示位於在集合中
// 讀取更改遮蔽狀態字的API函式
int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oldset);
/*
引數how有下面三種取值：
SIG_BLOCK： 將引數set指向的訊號集中設定的訊號新增到現在的遮蔽狀態字中，設定為阻塞；
SIG_UNBLOCK：將引數set指向的訊號集中設定的訊號新增到現在的遮蔽狀態字中，設定為非阻塞， 也就是解除阻塞；
SIG_SETMASK：將引數set指向的訊號集直接覆蓋現在的遮蔽狀態字的值；
如果oset是非空指標，則讀取程序的當前訊號遮蔽字通過oset引數傳出。
若成功則為0，若出錯則為-1
*/
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
using namespace std;
void Handle(int sig) {
printf("sig = %d\n", sig);
abort();
}
void Prints(sigset_t* set) {
for (int i = 1; i <= 31; ++i) {
if (sigismember(set, i)) {
printf("1");
} else {
printf("0");
}
}
printf("\n");
}
int main(){
signal(SIGINT, Handle);
sigset_t set;
sigemptyset(&set);
sigaddset(&set, SIGINT);
sigaddset(&set, SIGQUIT);
sigprocmask(SIG_BLOCK, &set, NULL);
// signal(SIGINT, SIG_IGN); //忽略訊號操作。
int i = 5;
while(i) {
i--;
sigset_t p;
sigpending(&p); // 獲得當前訊號未決表的資料。
Prints(&p);
sleep(2);
}
sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &set, NULL);
//sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &set, NULL);
//sigset_t p;
//sigpending(&p);
//Prints(&p);
printf("-1----------------------");
printf("-2----------------------");
printf("-3----------------------");
printf("-4----------------------");
return 0;
}
在上面程式碼中，signal(SIGINT, Handle)，我們自己註冊了處理訊號的函式。先展示結果：
0000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000
^C0100000000000000000000000000000
0100000000000000000000000000000
0100000000000000000000000000000
sig = 2
簡單解釋一下，按下ctrl + c 給程序傳入了中斷的訊號，在map中位置為2的地方置為了1，因為我們阻塞了訊號，所以他不做處理。
等在迴圈結束以後我們解除了遮蔽，系統呼叫了我們註冊的函式，進行了訊號處理，在處理函式中我們呼叫了abort，所以剩下的程式碼並沒有執行。
如果我們把程式碼中的註釋開啟再編譯執行，發現是下面的結果：
0000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000
^C0100000000000000000000000000000
0100000000000000000000000000000
0100000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000
-1-----------------------2-----------------------3-----------------------4----------------------
可以看到，SIGINT訊號，到的時候，不是先忽略，是先判定阻塞，放在了未決訊號表中。
然後等訊號解阻塞以後，可以看到，程序忽略了該訊號。不做處理。
4、SIGCHLD訊號
這個訊號，我們上面解釋說明過。子程序退出時，會給父程序傳送這個命令，讓父程序回收資源。如果父程序不做處理，那麼就成了子程序就成了我們說的殭屍程序，造成記憶體洩漏（敲黑板，這玩意也會造成記憶體洩漏）。
如果子程序退出的時候，父程序早就沒了，那麼回收資源的工作交給init程序。一般情況下，如果父程序，不關心子程序的資源回收，也不期待從兒子那邊獲得什麼，可以對這個訊號進行忽略，像上面程式碼中那樣操作即可
signal(SIGCHLD, SIG_IGN)。這樣也不會產生殭屍程序，子程序退出的時候，發個訊號給父程序。父程序處理方式是忽略，子程序就自己退出了。
當然也可以自己建立處理函式，處理該訊號。
在引入程式碼之前我們先說兩個函式：wait 和 waitpid
標頭檔案sys/wait.h
pid_t wait(int *status);
程序一旦呼叫了wait，就立即阻塞自己，由wait自動分析是否當前程序的某個子程序已經退出，如果讓它找到了這樣一個已經變成殭屍的子程序，wait就會收集這個子程序的資訊，並把它徹底銷燬後返回；如果沒有找到這樣一個子程序，wait就會一直阻塞在這裡，直到有一個出現為止。
引數status用來儲存被收集程序退出時的一些狀態，它是一個指向int型別的指標。但如果我們對這個子程序是如何死掉的毫不在意，只想把這個殭屍程序消滅掉，（事實上絕大多數情況下，我們都會這樣想），我們就可以設定這個引數為NULL，就象下面這樣： pid = wait(NULL);
pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);
引數:
status:如果不是空，會把狀態資訊寫到它指向的位置，與wait一樣
options：允許改變waitpid的行為，最有用的一個選項是WNOHANG,它的作用是防止waitpid把呼叫者的執行掛起
The value of options is an OR of zero or more of the following con-
stants:
WNOHANG return immediately if no child has exited.
wait與waitpid區別：
在一個子程序終止前， wait 使其呼叫者阻塞，而waitpid 有一選擇項，可使呼叫者不阻塞。
waitpid並不等待第一個終止的子程序—它有若干個選擇項，可以控制它所等待的特定程序。
實際上wait函式是waitpid函式的一個特例。waitpid(-1, &status, 0);
瞭解這些以後我們看程式碼例子：
#include <signal.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
void waitchildren(int signo) {
int status;
wait(&status);
//while(1)waitpid(-1, &status, WNOHANG); //註釋3
//while(1)wait(&status) //註釋4
}
int main() {
int i;
pid_t pid;
//signal(SIGCHLD, waitchildren); //註釋1
//signal(SIGCHLD, SIG_IGN); //註釋2
for(i=0; i<100; i++) {
pid = fork();
if(pid == 0)
break;
}
if(pid>0) {
printf("press Enter to exit...");
getchar();
}
return 0;
}
如果 我們編譯執行，發現在不退出的情況下，重新開一個終端執行top命令，可以看到zombie欄位為100.即是100個殭屍程序。
如果開啟註釋1 發現還是有殭屍程序，但是數量不為100，同一時刻，很多子程序退出，但是可惜只處理一部分。
關閉註釋1開啟註釋2.發現一個殭屍程序都沒了。
如果只打開註釋3 你也會發現一個殭屍程序都沒了。
如果你只打開註釋4，你會發現程式只處理了一個，而且卡死了。
wait 我們可以稱其為同步介面，而waitpid為非同步介面。
再看下面這段程式碼：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <iostream>
int count = 0;
void waitchildren(int signo) {
count++;
std::cout << count << "------------" << std::endl;
int status;
wait(&status);
}
int main() {
int i;
pid_t pid;
signal(SIGCHLD, waitchildren);
//signal(SIGCHLD, SIG_IGN);
sigset_t set;
sigaddset(&set, SIGCHLD);
sigprocmask(SIG_BLOCK, &set, NULL);
for(i=0; i<100; i++) {
pid = fork();
if(pid == 0)
break;
}
if(pid>0) {
printf("press Enter to exit...");
getchar();
sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &set, NULL);
}
return 0;
}
這段程式你會發現，只有一個子程序傳送的訊號，被捕獲處理了。
以上就是全部內容，歡迎各位大佬，糾錯指正。