Nodejs 进程信号

Posted 2023-04-07

参考技术A 首先我们来看一个简单的master/worker的例子

worker程序

首先无论在子进程还是父进程都可以接收linux的信号 SIGINT,SIGTERM,SIGHUP 等。

只要是程序能够监听到的退出信号。我们都可以统一通过监听 exit 来处理程序

进程信号

信号的基本概念
信号就是一个软件中断，可以打断进程的执行，让进程处理信号的事件
信号种类：

1-31信号是不可靠信号：信号有可能会丢失（非实时信号）

1.向进程发送非实时信号（该信号没有被挂起），信号响应会嵌套（即正在响应某个函数时，有其它信号发来，进程会先去响应其它信号，结束后再继续原来的任务）。
2.当进程正在响应某个信号时（该信号没有被挂起），即响应函数正在执行的过程中，有相同的n个信号相继发来，进程不会嵌套；
当执行完响应函数后，进程只会执行n个信号中的一个。
3.对非实时信号，挂起的信号不会重复（即有n个相同的信号被挂起，进程只会执行一次）

34-64信号是可靠信号：信号不会丢失（实时信号）

1.向进程发送实时信号（该信号没有被挂起），信号响应会嵌套。
2.当进程正在响应某个信号时（该信号没有被挂起），即响应函数正在执行的过程中，有相同的n个信号相继发来，进程不会嵌套；
当执行完响应函数后，进程会继续执行函数n次。
3.对实时信号，挂起的信号可以重复（即有n个相同的信号被挂起，进程会执行n次）

如果进程的挂起信号中含有实时和非实时信号，那么进程优先响应实时信号并会从大到小依次响应，而非实时信号没有固定的次序，甚至某个非实时信号会被丢失（这可说明为什么非实时信号被叫做不可靠信号）。
信号产生方式：
1.硬件产生：ctrl+c（SIGINT），ctrl+z（SIGTSTP）,ctrl+|（SEGOUIT）
2.软件产生：kill -信号号码+进程号
eg：kill -9 12345
kill函数：kill(信号号, SIGINT);//给给定信号号的进程发送SIGINT信号
abort函数：void abort();给当前进程发送SIGABRT信号
raise函数：int raise(int sig）;给当前进程发送sig信号
alarm函数：unsigned int alarm(unsigned int seconds);
seconds秒之后，给调用进程发送SIGALRM信号
seconds若为0，则表示取消上一个定时器
返回值:上一个定时器的剩余时间

alarm(3);//定时3秒
sleep(1);//表示alarm会响应2秒
alarm(0);//取消3秒定时器

core dumped：核心转储文件命名格式：core.pid
ulimit -a 查看
ulimit -c 设置core文件最大大小，单位为kb ulimit -c 1024
调试方法：gdb ./main->core.file core.pid ->bt
信号的生命周期
信号在进程当中的注册
非可靠信号（1~31）：
如果待注册的信号，在pending位图当中已经存在了，则不再去添加当前信号（意味着不增加sigqueue节点）
如果待注册的信号，在pending位图中不存在，将pending位图当中的对应的bit位置位1，然后添加sigqueue节点
可靠信号（34~64）：
如果待注册的信号，在pending位图当中存在（意味着对应的bit位为1），另外增加sigqueue节点（意味着这个信号也会被处理）
如果待注册的信号，在pending位图当中不存在，则更改pending位图中对应的bit位，并且增加sigqueue节点
信号在进程当中的注销
1.非可靠信号
将pending位图当中的对应的bit位置为0，并且将sigqueue节点删除
2.可靠信号
如果注销的信号，存在的sigqueue节点只有1个，则将pending位图当中的对应的bit位置为0，并且将sigqueue节点删除
如果注销的信号，存在sigqueue节点有多个，不能将pending位图当中对应的bit位置为0，而是删除一个sigqueue节点

信号的处理
默认处理方式---SIG_DFL
忽略处理方式---SIG_IGN
自定义处理方式

signal函数：可以重置当前操作系统对信号的处理方式

typedef void (* sighandler_t)(int);
sighandler_t signal(int signum,sighandler_t handler);

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>

void sigbackfunc(int sig)
{
    printf("sig : [%d]
", sig);
    signal(2, SIG_DFL);//遇到2号信号之后，忽略处理
}

int main()
{
    signal(SIGINT, sigbackfunc);//收到2号信号之后，自定义处理（转到sigbackfunc函数）
    while(1)
    {
        printf("hello~
");
        sleep(1);
    }
    return 0;
}

sigaction函数

int sigaction(int signum,const struct sigaction act,struct sigaction oldact);
act:表示将当前信号修改成一种处理方式，让操作系统接收到这个信号的时候，调用哪一个函数处理
oldact：表示之前操作系统对收到该信号的时候 的处理方式

#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>

void sigbackfunc(int sig)
{
    printf("%d
", sig);
}

int main()
{
    struct sigaction newact;
    struct sigaction oldact;

    newact.sa_handler = sigbackfunc;
    newact.sa_flags = 0;
    sigemptyset(&newact.sa_mask);
    sigaction(2, &newact, &oldact);

    while(1)
    {
        printf("hello
");
        sleep(1);
    }
    return 0;
}

信号捕捉流程

信号阻塞
信号阻塞不是说信号不能被注册，而是说，从操作系统在判断pending位图是发现接受某个信号了，去查找block位图对应的bit位
如果block对应的位为1，则不处理该信号，sigqueue节点还是在的
如果block对应的位置为0，则处理该信号
int sigprocmask(int how,const sigset_t set,sigset_t oldset);
how:SIG_BLOCK-->设置某个信号为阻塞状态，block(new)=block(old) | set
SIG_UNBLOCK-->设置某个信号为非阻塞状态，block(new)=block & (~set)
SIG_SETMASK-->设置新位图block=set

block:0000 0000
set   : 1111 1111
(阻塞信号)   block(new)=block(old) | set     1111 1111
(非阻塞信号)block(new)=block & (~set)      1111 1111 & (0000 0000)-->0000 0000

注意
9号，19号信号是不能设置为阻塞的

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>

void sigcallback(int sig)
{
    printf("sig : [%d]
", sig);
}

int main()
{
    signal(2, sigcallback);
    signal(40, sigcallback);

    //block位图设置一下,也就是阻塞某些信号
    //int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oldset);
    sigset_t set, oldset;
    sigemptyset(&set);
    sigemptyset(&oldset);

    //给set位图编程全1
    //int sigfillset(sigset_t *set);
    sigfillset(&set);

    sigprocmask(SIG_BLOCK, &set, &oldset);
    getchar();
    sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &set, NULL);
    while(1)
    {
        ;
    }
    return 0;
}

竞态条件
程序的不同的执行流，执行顺序的不同，会导致程序结果的不同，这种我们称之为竞态条件

重入：不同的执行流可以访问同样的资源（代码）
可重入：不同的执行流可以访问同样的资源，不会对程序的结果产生影响
不可重入：不同的执行流可以访问同样的资源，但是对程序的结果产生影响
     不可重入场景：全局变量，malloc和free ，绝大多数的库函数

SIGCHLD--17号信号
SIGCHLD信号的默认行为是不处理，我们可以更改掉SIGCHLD信号的默认处理函数，让收到该信号的时候调用自定义的函数去完成进程等待，从而父进程就可以完成自己的逻辑，而不用调用wait进行阻塞了，意味着了，我们可以在回调函数中调用wait

#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdlib.h>

void sigcallback(int sig)
{
    printf("sig : %d
", sig);
    wait(NULL);
}

int main()
{
    signal(SIGCHLD, sigcallback);
    pid_t pid = fork();
    if(pid < 0)
    {
        return pid;
    }
    else if(pid == 0)
    {
        //child
        printf("i am child
");
        sleep(3);
        exit(1);
    }
    else
    {
        //wait
        while(1)
        {
            printf("我不听~~~
");
            sleep(1);
        }
    }
    return 0;
}