这种机制使得进程能够响应外部事件、程序错误以及其他进程的请求
本文将深入探讨Linux信号中的Signal 3(通常是SIGQUIT信号),以及信号处理的基本知识和实战应用
信号的基本知识 信号的本质是软件层次上对中断的一种模拟
进程在运行时并不知道信号何时会到来,因此它是一种异步的通信方式
信号的来源主要包括三类:程序错误(如非法访问内存)、外部信号(如按下CTRL+C)、以及通过kill或sigqueue向另一个进程发送信号
在Linux中,信号分为可靠信号与不可靠信号
可靠信号又称为实时信号,代码从SIGRTMIN到SIGRTMAX,这类信号支持排队,不会丢失
而不可靠信号,代码从1到32,通常被称为非实时信号,它们不支持排队,且可能丢失
对于不可靠信号,每次信号处理完之后,会恢复成默认处理,这往往是调用者不希望看到的
Signal 3:SIGQUIT信号 Signal 3,即SIGQUIT信号,是Linux信号集中的一个重要成员
它通常由用户按下特定的组合键(如CTRL+)产生,用于请求进程退出并生成一个核心转储文件(core dump)
核心转储文件是进程内存镜像的副本,对于调试和分析程序崩溃非常有用
当进程接收到SIGQUIT信号时,它通常会执行以下操作: 1.生成核心转储文件:如果系统配置允许,进程会将其内存内容写入一个文件,通常位于当前工作目录或指定的目录
2.终止进程:进程终止运行,并返回退出码
值得注意的是,SIGQUIT信号与SIGKILL信号不同
SIGKILL(Signal 9)是一种无法被捕捉、阻塞或忽略的信号,它用于强制终止进程
而SIGQUIT信号则可以被捕捉和处理,虽然通常情况下进程会选择默认处理(即生成核心转储并终止)
信号处理机制 在Linux中,信号处理机制主要包括信号的注册、阻塞、未决状态以及处理函数的执行
1.信号的注册:当信号产生时,它会在目标进程中注册
信号注册的过程涉及将信号值加入到未决信号集(sigset_t)中,并为信号分配一个sigqueue结构(对于可靠信号)
未决信号链(由sigqueue结构组成)和未决信号集共同描述了信号的当前状态
2.信号的阻塞:进程可以选择阻塞某些信号,使其暂时不被处理
信号阻塞主要通过sigprocmask函数实现,该函数允许进程设置、查询或修改其信号掩码(当前正在被阻塞的信号集)
3.信号的未决状态:信号在未被处理之前处于未决状态
对于可靠信号,可能有多个未决信号的sigqueue结构;而对于不可靠信号,只有一个sigqueue结构
当信号被处理时,它会从未决信号链和未决信号集中删除
4.处理函数的执行:信号处理函数是通过signal或sigaction函数注册的
signal函数主要用于非实时信号的安装,而sigaction函数则支持实时信号和非实时信号的安装,并允许传递额外的信号信息
当信号被注销并准备处理时,内核会在用户栈上创建一个层,将返回地址设置成信号处理函数的地址
这样,从内核返回用户态时,就会执行这个信号处理函数
信号处理函数的安装 在Linux中,安装信号处理函数主要使用signal和sigaction两个函数
- signal函数:这是一个较老的函数,只有两个参数,不支持信号传递信息
它主要用于前32种非实时信号的安装
signal函数的返回值是上一次为安装该信号而调用signal时的处理函数值
- sigaction函数:这是一个较新的函数,由两个系统调用实现(sys_signal和sys_rt_sigaction)
它有三个参数,支持信号传递信息,并允许更灵活的信号处理
sigaction函数同样支持非实时信号的安装,并优于signal函数,因为它支持信号带有参数
sigaction函数的结构体sigaction包含以下成员: sa_handler:指向信号处理函数的指针
- sa_sigaction:指向一个更复杂的信号处理函数的指针(一般不使用)
- sa_mask:信号屏蔽字,指定在信号处理函数执行期间应该阻塞哪些信号
- sa_flags:标志位,用于指定信号处理的一些特殊行为
sa_restorer:已经弃用
实战应用:捕捉SIGQUIT信号
下面是一个使用sigaction函数捕捉SIGQUIT信号的示例程序:
include
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