1.訊號，事件發生時對程序的通知機制，有時稱為軟體中斷，是在軟體層次上對中斷機制的一種模擬，是一種非同步通訊方式。傳送程序的訊號一般來源於核心。 引發核心為程序產生訊號的事件：

• 對於前臺程序，使用者可以通過鍵盤輸入特殊的中斷字元來給它傳送訊號。
• 硬體發生異常，即硬體檢測到一個錯誤條件並通知核心，再由核心傳送相應訊號給相關程序。
• 系統狀態變化，如alarm定時器到期，程序執行的CPU時間超限等。
• 執行kill命令或呼叫kill函式。

2.使用訊號的目的：

• 讓程序知道發生了特定的事情。
• 強迫程序執行它自己程式碼中的訊號處理程式。

3.訊號的特點：

• 簡單
• 不能攜帶大量資訊
• 滿足特定條件才傳送
• 優先順序比較高

4.檢視系統定義的訊號列表。前31為常規訊號，其餘為實時訊號。

kill -l

5.常用訊號。

SIGIN          <Ctrl + C>組合鍵，使用者終端向正在執行的由此終端啟動的程式傳送訊號          終止程序
SIGQUIT        <Ctrl + \>組合鍵，使用者終端向正在執行的由此終端啟動的程式傳送訊號          終止程序
SIGKILL        無條件終止程序，不能被忽略，處理和阻塞                                  終止程序，可以殺死任何程序
SIGSEGV        知識程序進行了無效記憶體訪問（段錯誤）                                   終止程序併產生core檔案
SIGPIPE        破裂管道，向一個沒有讀端的管道寫資料                                   終止程序
SIGCHILD       子程序結束時，父程序會收到該訊號                                       忽略該訊號
SIGCONT        如果程序已停止，則使其繼續執行                                         繼續/忽略
SIGSTOP        停止程序的執行。訊號不能被忽略，處理和阻塞                               終止程序

　　

6.訊號的5中預設處理動作。

• Term 終止程序
• Ign 當前程序忽略該訊號
• Core 終止程序並生成一個core檔案
• stop 暫停當前程序
• Cont 繼續執行當前被暫停的程序

7.訊號的幾種狀態。

• 產生
• 未決
• 遞達

8.SIGKILL和SIGSTOP訊號不能被捕捉、阻塞和忽略。只能執行預設的動作。 9.生成core檔案並檢視。

ulimit -a                     // 檢視core檔案大小
ulimit -c 1024                // 修改core檔案大小
(gdb) core-file core          // 在gdb除錯下檢視core檔案中的錯誤

　　

10.訊號相關的函式。

#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
int kill(pid_t pid, int sig);
    - 作用：給某個程序pid傳送某個訊號
    - pid: 需要傳送訊號的程序，>0 傳送給指定程序；=0 傳送給當前程序組；=-1 傳送給每一個有許可權接收該訊號的程序；<-1 pid=某個程序組的ID取反
    - sig: 需要傳送訊號的編號或巨集值，0表示不傳送任何訊號
 
int raise(int sig);
    - 作用：給當前的程序傳送訊號
    - sig: 要傳送的訊號
    - 返回值：成功返回0，失敗返回非0
    - kill(getpid(), sig);
 
void abort(void);
    - 作用：傳送SIGABRT訊號給當前程序，殺死當前程序
    - kill(getpid(), SIGABRT);
 
#include <unistd.h>
unsigned int alarm(unsigned int seconds);
    - 作用：設定定時器，函式呼叫，開始倒計時，當倒計時為0時，函式會給當前的程序傳送一個訊號：SIGALARM
    - seconds: 倒計時的時長，單位：秒。如果引數為0，定時器無效（不進行倒計時，不傳送訊號）。取消一個定時器，通過alarm(0)。
    - 返回值：之前沒有定時器返回0，之前有定時器返回之前的定時器剩餘的時間
　　-SIGALARM：預設終止當前程序，每一個程序都有且只有唯一一個定時器。alarm(100) -> 該函式是非阻塞的
定時器，與程序的狀態無關（自然定時法），無論程序處於什麼狀態，alarm都會計時。
 
int setitimer(int which, const struct itimerval *new_val, struct itimerval *old_val);
    - 作用：設定定時器。可以代替alarm函式，精讀微秒，可以實現週期性定時
    - which: 定時器漆以什麼時間計時，ITIMER_REAL 真實時間，時間到達，傳送SIGALRM；ITIMER_VIRTUAL 使用者時間，時間到達，傳送SIGVTALRM；ITMIER_PROF 以該程序在使用者態和核心態所消耗的時間計算，               時間到達，傳送SIGPROF；
    - new_val: 設定定時器的屬性
    - old_val: 上一次定時的時間引數，一般不使用指定為NULL
    - 返回值：成功返回0，失敗返回-1並設定errno
struct itimerval {                   // 定時器
    struct timeval it_interval;      // 週期時間
    struct timeval it_value;         // 第一次延遲多長時間執行定時器 
};
struct timeval {                    // 時間
    time_t      tv_sec;             // 秒數
    suseconds_t tv_usec;            // 微秒
};

　　

11.執行程式的時間 實際的時間 =核心時間 +使用者時間 +消耗的時間 進行檔案IO操作的時候比較浪費時間 12.訊號捕捉。訊號捕捉要註冊在訊號之前。

#include <signal.h>
typedef void (*sighandler_t)(int);
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
    - 作用：設定某個訊號的捕捉行為
    - signum: 要捕捉的訊號
    - handler: 捕捉到的訊號要如何處理，SIG_IGN：忽略訊號；SIG_DFL：使用訊號預設的行為；回撥函式：這個函式是系統呼叫，程式設計師只負責寫，捕捉到訊號後如何處理訊號
    - 返回值：成功返回上一次註冊的訊號處理函式的地址，第一次呼叫返回NULL；失敗返回SIG_ERR，並設定錯誤號
    - 回撥函式：程式設計師提前實現，函式型別根據需求，看函式指標定義；當訊號產生時，由核心呼叫；函式指標是實現回撥的手段，函式實現後，將函式名放到函式指標的位置
 
int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *odlact);
    - 作用：檢查或者改變訊號的處理。訊號捕捉
    - signum: 需要捕捉的訊號的編號或者巨集值
    - act: 捕捉到訊號之後的處理動作
    - oldact: 上一次對訊號捕捉相關的設定，一般設定為NULL
    - 返回值：成功返回0，石板返回-1
struct sigaction {
    void     (*sa_handler)(int);                                        // 函式指標，指向的函式是訊號捕捉到之後的處理函式
    void     (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);                 // 不常用
    sigset_t   sa_mask;                                                 // 臨時阻塞訊號集，訊號捕捉函式執行過程中臨時阻塞某些訊號
    int        sa_flags;                                                // 使用哪一個訊號處理對捕捉到的訊號進行處理，0表示使用sa_handler，SA_SIGINFO表示使用sa_sigaction
    void     (*sa_restorer)(void);                                      // 被廢棄了
};

13.訊號集。多個訊號課使用一個稱之為訊號集的資料結構表示，系統資料型別為 sigset_t。PCB中有兩個訊號集。

• 阻塞訊號集， 訊號的阻塞是讓系統暫時保留訊號留待以後傳送。由於另外有辦法讓系統忽略訊號，所以一般情況下訊號的阻塞只是暫時的，只是為了防止訊號打斷敏感操作。
• 未決訊號集，訊號的“未決”是一種狀態，指的是從訊號的產生到訊號被處理前的一段時間。
• 這兩個訊號集都是內二使用點陣圖機制實現的，無法直接進行操作。需要藉助訊號集操作函式來對這兩個訊號集修改。

14.訊號處理過程。

1. 使用者通過鍵盤 Ctrl +C，產生2號訊號SIGINT（訊號被建立）
2. 訊號產生但是沒有被處理（未決）
1. 在核心中將所有沒有被處理的訊號儲存在一個集合中（未決訊號集）
2. SIGINT訊號狀態被儲存在第二盒標誌位上
1. 這個標誌位的值為0，表示訊號不是未決
2. 這個標誌位的值為1，表示訊號處於未決
3. 這個未決狀態的訊號，需要被處理，處理之前需要和另一個訊號集（阻塞訊號集），進行比較：
1. 阻塞訊號集預設不阻塞任何訊號集
2. 如果想要阻塞某些訊號需要使用者呼叫系統API
4. 在處理的時候和阻塞訊號集中的標誌位進行查詢，看是不是對該訊號設定了阻塞：
1. 如果沒有阻塞，這個訊號被處理
2. 如果阻塞了，這個訊號就繼續處於未決狀態，直到阻塞解除，這個訊號就被處理

// 以下訊號集相關的函式都是對自定義的訊號集進行操作。
 
#include <signal.h>
int sigemptyset(sigset_t *set);
    - 作用：清空訊號集中的資料，將訊號集中的所有標誌位置為0
    - set: 傳出引數，需要操作的訊號集
    - 返回值：成功返回0，失敗返回-1並設定errno
 
int sigfillset(sigset_t *set);
    - 作用：將訊號集中的所有標誌位置為1
    - set: 傳出引數，需要操作的訊號集
    - 返回值：成功返回0，失敗返回-1並設定errno
 
int sigaddset(sigset_t *set, int signum);
    - 作用：設定訊號集中的某一個訊號對應的標註為1，表示阻塞該訊號
    - set: 傳出引數，需要操作的訊號集
    - signum: 需要設定阻塞的訊號
    - 返回值：成功返回0，失敗返回-1並設定errno
 
int sigdelset(sigset_t *set, int signum);
    - 作用：設定訊號集中的某一個訊號對應的標註為0，表示不阻塞該訊號
    - set: 傳出引數，需要操作的訊號集
    - signum: 需要設定不阻塞的訊號
    - 返回值：成功返回0，失敗返回-1並設定errno
 
int sigismember(const sigset_t *set, int signum);
    - 作用：判斷某個訊號是否屬於訊號集set
    - set: 需要操作的訊號集
    - signum: 需要判斷的訊號
    - 返回值：屬於返回1，不屬於返回0，呼叫失敗返回-1並設定errno

　　

15.處理系統訊號集。（只能改變核心阻塞訊號集，不能改變未決訊號集）

int sigprocmask(int how, cosnt sigset_t *set, sigset_t *oldset);
    - 作用：將自定義訊號集中的資料設定到核心中（設定阻塞，解除阻塞，替換）
    - how: 如何對核心阻塞訊號集進行處理，
        - SIG_BLOCK 將使用者設定的阻塞訊號集新增到核心中，核心原來的資料不變，即：mask | set；（假設核心中預設阻塞訊號集為mask）
        - SIG_UNBLOCK 根據使用者設定的資料，對核心中的資料進行解除阻塞，即：mask &= ~set
        - SIG_SETMASK 覆蓋核心中原來的值
    - set: 已經初始化好的使用者自定義的訊號集
    - old_set: 儲存設定之前的核心中的阻塞訊號集的狀態，可以使NULL
    - 返回值：成功返回0，失敗返回-1並設定錯誤號：EFAULT、EINVAL
 
int sigpending(sigset_t *set);
    - 作用：獲取核心中的未決訊號集
    - set: 傳出引數，儲存的是核心中的未決訊號集中的資訊 

16.以下三種條件都會給父程序傳送SIGCHILD訊號，父程序預設忽略該訊號。SIGCHILD訊號產生的條件：

• 子程序終止
• 子程序接收到SIGSTOP訊號停止時
• 子程序處在停止態，接收到SIGCONT後喚醒

17.在父程序註冊完訊號捕捉之前，子程序就結束了，會出現段錯誤。所以需要提前設定好阻塞訊號集，阻塞SIGCHILD。

sigset_t set;
sigemptyset(&set);
sigeaddset(&set, SIGCHLD);
sigprocmask(SIG_BLOCK, &set, NULL);        // 阻塞
sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &set, NULL);      // 解除阻塞