信号的基本概念

中断

• 中断是系统对于异步事件的响应（）

• 主要构成部分

  • 中断源

  • 中断信号

  • 现场信息

  • 中断向量表
  • 中断处理程序

异步事件的响应：进程执行代码的过程中可以随时被打断，然后去执行异常处理程序

中断流程：中断源发出中断信号，CPU判断中断是否屏蔽屏蔽、保护现场 ，cpu根据异常/中断向量表，执行中断处理程序， cpu恢复现场，继续原来的任务。

• 其他概念：
  
  • 中断向量表保存了中断处理程序的入口地址。
  • 中断个数固定，操作系统启动时初始化中断向量表。
  • 中断有优先级（有人敲门，有人打电话，有优先级）
  • 中断可以屏蔽（张三可以屏蔽电话）。
• 中断分类
  
  • 硬件中断（外部中断）
    外部中断是指由外部设备通过硬件请求的方式产生的中断，也称为硬件中断
  • 软件中断（内部中断）
    内部中断是由CPU运行程序错误（取指异常）或执行内部程序调用引起的一种中断，也称为软件中断。
  • x86平台INT指令 ARM平台SWI指令–软中断指令

信号

• 信号是UNIX系统为响应某些状况而产生的事件，进程在接收到信号时会采取相应的行动。–为了正常完成任务设置的信号
• 信号是因为某些错误条件而产生的，比如内存段冲突、浮点处理器错误或者非法指令等–程序出错产生的信号
• 信号是在软件层次上对中断的一种模拟，所以通常把它称为是软中断

信号VS中断

信号与中断的相似点：

（1）采用了相同的异步通信方式；
（2）当检测出有信号或中断请求时，都暂停正在执行的程序而转去执行相应的处理程序；
（3）都在处理完毕后返回到原来的断点；
（4）对信号或中断都可进行屏蔽。

信号与中断的区别：

（1）中断有优先级，而信号没有优先级，所有的信号都是平等的；
（2）信号处理程序是在用户态下运行的，而中断处理程序是在内核态下运行；
（3）中断响应是及时的，而信号响应通常都有较大的时间延迟

信号名称及常用信号

信号名称 描述 SIGABRT 进程停止运行 6 SIGALRM 警告钟 SIGFPE 算述运算例外 SIGHUP 系统挂断 SIGILL 非法指令 SIGINT 终端中断 2 SIGKILL 停止进程(此信号不能被忽略或捕获) SIGPIPE 向没有读者的管道写入数据 SIGSEGV 无效内存段访问 SIGQUIT 终端退出 3 SIGTERM 终止 SIGUSR1 用户定义信号1 SIGUSR2 用户定义信号2 SIGCHLD 子进程已经停止或退出 SIGCONT 如果被停止则继续执行 SIGSTOP 停止执行 SIGTSTP 终端停止信号 SIGTOUT 后台进程请求进行写操作 SIGTTIN 后台进程请求进行读操作

* kill –l 可以查看linux内核支持的信号
* man 7 signal 查看信号的默认动作、信号的含义

进程对信号的三种相应

• 忽略信号
  不采取任何操作、有两个信号不能被忽略：SIGKILL（9号信号）和SIGSTOP。

  思考1：为什么进程不能忽略SIGKILL、SIGSTOP信号。（如果应用程序可以忽略这2个信号，系统管理无法杀死、暂停进程，无法对系统进行管理。）。SIGKILL（9号信号）和SIGSTOP信号是不能被捕获的。

• 捕获并处理信号
  内核中断正在执行的代码，转去执行先前注册过的处理程序。

• 执行默认操作
  默认操作通常是终止进程，这取决于被发送的信号。
  信号的默认操作：通过 man 7 signal 进程查看