作業系統基本概念 訊號(一)

2021-07-24 16:15:46 字數 1420 閱讀 2492

訊號是事件發生時對程序的通知機制,有時也稱為軟體中斷。訊號與硬體中斷的相似之處在於打斷了程式執行的正常流程,大多數情況下,無法**訊號到達的準確時間。

乙個(具有合適許可權的)程序能夠向另一程序傳送訊號。這一做法可作為一種同步技術,甚至是程序間通訊(ipc)的原始形式。

程序也可以向自身傳送訊號。但是發往程序的諸多訊號,通常都是源於核心。

有時需要確保一段**不被傳遞來的訊號中斷,為了做到這點,可將訊號新增到程序的訊號掩碼中——目前會阻塞該組訊號的到達。如果所產生的訊號屬於阻塞之列,那麼訊號將保持等待狀態,直至稍後對其解除阻塞(從掩碼訊號中移除)。程序可使用各種系統呼叫對其訊號掩碼新增和移除訊號。

以下時間可引發核心為程序產生訊號:

(1)硬體異常。硬體檢測到乙個錯誤條件並通知核心,隨機再由核心傳送相應訊號給相關程序。硬體異常的例子包括執行一條異常的機器語言指令。例如:被0除,或者引用了無法訪問的記憶體區域。

(2)使用者鍵入了能夠產生訊號的終端特殊字元。其中包括中斷字元(ctrl+c)、暫停字元(ctrl+z)。

(3)發生了軟體事件。例如,針對檔案描述符的輸出變為有效,調整了終端視窗大小,定時器到期,程序執行的cpu時間超限,或者該程序的某個子程序退出。

針對每個訊號都定義了乙個唯一的(小)整數,從一開始順序展開。為了可移植性,一般都用在中定義的符號名(形如sig***x)而不是用數字。例如,當使用者鍵入中斷字元時,將傳遞給程序sigint訊號(訊號編號為2)。

訊號有兩大類:

(1)用於核心向程序通知事件,構成所謂傳統或標準訊號。標準訊號範圍:1~31。

(2)由實時訊號構成。

訊號因某些事件而產生後,會於稍後被傳遞給某一程序,程序也會採取某些措施來相應訊號。在產生和到達期間,訊號處於等待狀態(pending)。

訊號到達後,程序視具體訊號執行如下預設操作之一。

(1)忽略訊號:核心將訊號丟棄,訊號對程序沒有任何影響(程序永遠不知道曾經出現過該訊號)。

(2)終止(殺死)程序:這有時是指程序異常終止,而不是程序因呼叫exit()而發生的正常終止。

(3)產生核心轉儲檔案,同時程序終止:核心轉儲檔案包含對程序虛擬記憶體的映象,可將其載入到偵錯程式中以檢查程序終止時的狀態。

(4)停止(不是終止)程序:使程序暫停執行。

(5)執行之前被暫停的程序。

除了根據特定訊號而採取預設行為之外,程式也能改變訊號到達時的響應行為。也將次稱之為對訊號的處置(disposition)設定。程式可以將對訊號的處置設定為如下之一。

(1)採取預設行為。

(2)忽略訊號。

(3)執行訊號處理器程式。

訊號處理其是由程式設計師編寫的函式,用於為響應傳遞來的訊號而執行適當任務。例如shell為sigint訊號提供了乙個處理器程式,令其停止當前正在執行的工作,並返回到(shell的)主輸入迴圈,並再次向使用者呈現shell提示符。

除了預設處置外,無法將訊號處置設定為終止程序或者轉儲核心。

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