基本概念

1、中断

当程序接收消息后中止当前正在执行的程序，转而执行其它任务，等其它任务执行完成后再返回，这种执行模式叫中断，分为硬件中断和软件中断。

2、信号

是一种软件中断，由操作系统发出，程序接收后会执行相应的操作。

3、常见信号

kill -l 显示所有信号

SIGINT Ctrl+c 终止
SIGQUIT Ctrl+\ 终止+core
SIGFPE 除0 终止+core
SIGSEGV 非常内存访问 终止+core
SIGKILL 终止信号 终止

4、不可靠信号和可靠信号

建立在早期的信号处理机制上(1~31) 是不可靠信号。
不支持排除，可能会丢失，同一个信号如果连续产生多次，进程可能只接收到一次。
建立在新信号处理机制上 (34~64) 是可靠信号，支持排除，不会丢失。

5、信号来源

硬件异常：除0、无效内存访问、未定义指令、总线错误、软件异常。
软件异常：通过一些命令、函数产生的信号。

6、信号的处理方式

1、忽略
2、终止进程
3、终止进程并产生core文件
4、捕获并处理（当信号发前，向内核注册一个函数，
当信号发生时系统自动执行该函数）。

信号捕获：

typedef void (*sighandler_t)(int);
功能：信号处理函数的格式
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
功能：向信号注册一个信号处理函数
signum：信号编号
handler：函数指针
SIG_IGN 忽略
SIG_DFL 按默认处理
返回值：
之前的信号处理方式

注意：

（1）有些系统通过signal注册的函数只执行一次，如果想持续有效，可以在信号处理函数中再注册一次。
（2）子进程会继承父进程的信号处理方式，但如果是通过exec系列函数创建的子进程，会恢复默认的信号处理式。
（3）信号处理完后会返回到产生信号的代码处理，如果我们捕获并处理段错误或算术异常可能会产生死循环，正确处理段错误和算术异常应该是备份数据并结束进程。

信号的发送：

键盘：
Ctrl+c
Ctrl+\
Ctrl+z
错误：
除0
非法内存访问
硬件故障 总线错误
命令：
kill 信号 进程号
killall 信号 进程名
函数：
int kill(pid_t pid, int sig);
功能：向指定的进程发送信号
int raise(int sig);
功能：向进程自己发送信号

void abort(void);
功能：向进程自己发送SIGABRT信号

unsigned int alarm(unsigned int seconds);
功能：让内核在seconds后向进程发关这SIGALRM信号
返回值：上次alarm设置的剩余时间
注意：如果再次调用会覆盖之前的设置，而不会产生两次闹钟信号。

进程休眠与信号：

int pause(void);
功能：让调用者进入休眠状态，直接进程遇到信号(捕获处理、进程结束)
返回值：要么一直休眠不返回，要么返回-1。
相当于没有时间限制的sleep

unsigned int sleep(unsigned int seconds);
功能：让调用者进入休眠指定的秒数，当遇到信号时会提前返回。
返回值：剩余的休眠时间

信号集与信号阻塞：

信号集：是一种数据类型，可以存储多个信号。
sigset_t 128二进制，每一次都代码一个信号。
相关函数：
int sigemptyset(sigset_t *set);
功能：清空信号集

int sigfillset(sigset_t *set);
功能：填满信号集

int sigaddset(sigset_t *set, int signum);
功能：向信号集中添加信号

int sigdelset(sigset_t *set, int signum);
功能：从信号集中删除信号

int sigismember(const sigset_t *set, int signum);
功能：测试信号集中是否有某个信号
功能：
0 不存在
1 存在
-1 信号非法

信号阻塞：

当程序在执行一些特殊操作时是不适合处理信号的，此时可以让内核先屏蔽信号，等操作执行完成后再发送信号。
当信号产生时，内核会在其所维护信号表中为进程设置一个与该信号对应的标记，这个过程叫递送。
从信号产生到完成递送有个时间间隔，处于这个间隔的信号状态叫未决。
信号屏蔽就是让信号先处于未决状态，暂停递送，当屏蔽解除时再继续递送。
每个进程都有一个信号集用于存储要屏蔽的信号。

int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oldset);
功能：设置要屏蔽的信号，这些信号存储在信号集里面。
how：
SIG_BLOCK 把set中的信号添加到要屏蔽的信号集里。
SIG_UNBLOCK 从信号集删除set的信号。
SIG_SETMASK 用set替换之前的信号集。
set：准备好的信号集
oldset：获取的信号的集

int sigpending(sigset_t *set);
功能：获取未决状态的信号

带附加的信号处理：
int sigaction(int signum, const struct sigaction *act,
struct sigaction *oldact);
功能：向内核注册一个信号处理方式
signum：要捕获的信号
act：信号处理函数
oldact：获取旧的信号处理式

struct sigaction {
void (*sa_handler)(int); // 不带附加数据信号处理函数
void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *); //带附加数据信号处理函数
sigset_t   sa_mask; // 信号屏蔽信
在信号函数函数执行过程中，默认屏蔽当前信号，如果想屏蔽其它信号可以向sa_mask中添加。
int        sa_flags; // 信号处理标志
SA_NOCLDSTOP 如果signum是SIGCHLD，则子进程停止时不要向我发送SIGCHLD。
SA_NOCLDWAIT 如果signum是SIGCHLD，则子进程结束时不要产生僵尸进程。
SA_NODEFER 在信号处理过程中不要屏蔽当前信号。
SA_RESETHAND 该信号处理方式执行完成后，还原成默认的处理方式。
SA_RESTART 系统调用一旦被信号打断，自动重启。
SA_SIGINFO 使用函数指针2，处理信号
void     (*sa_restorer)(void); // 保留，NULL
};

siginfo_t {
int      si_signo;    /* Signal number */
int      si_errno;    /* An errno value */
int      si_code;     /* Signal code */
int      si_trapno;   /* Trap number that caused
hardware-generated signal
(unused on most architectures) */
pid_t    si_pid;      /* Sending process ID */
uid_t    si_uid;      /* Real user ID of sending process */
int      si_status;   /* Exit value or signal */
clock_t  si_utime;    /* User time consumed */
clock_t  si_stime;    /* System time consumed */
sigval_t si_value;    /* Signal value */
int      si_int;      /* POSIX.1b signal */
void    *si_ptr;      /* POSIX.1b signal */
int      si_overrun;  /* Timer overrun count; POSIX.1b timers */
int      si_timerid;  /* Timer ID; POSIX.1b timers */
void    *si_addr;     /* Memory location which caused fault */
long     si_band;     /* Band event (was int in
glibc 2.3.2 and earlier) */
int      si_fd;       /* File descriptor */
short    si_addr_lsb; /* Least significant bit of address
(since kernel 2.6.32) */

int sigqueue(pid_t pid, int sig, const union sigval value);
功能：向指定的进程发送信号并附加信号

union sigval {
int   sival_int; // 整数
void *sival_ptr; // 指针
};

定时器：

int getitimer(int which, struct itimerval *curr_value);
功能：获取当前的定时方案
which：
ITIMER_REAL 真实计时器，程序总的运行时间 SIGALRM
ITIMER_VIRTUAL 虚拟计时器 用户态的运行时间 SIGALRM
ITIMER_PROF 实际计时器 用户态+内核态的运行时间 SIGPROF
真实计时器 = 实际计时器 + 休眠时间

int setitimer(int which, const struct itimerval *new_value,
struct itimerval *old_value);
功能：设置新的定义方案

struct itimerval {
struct timeval it_interval; /* next value */
每次时钟信号产生和间隔时间
struct timeval it_value;    /* current value */
第一次时钟信号产生和时间
};

struct timeval {
long tv_sec;                /* seconds */
long tv_usec;               /* microseconds */
};