Linux系统下的信号

1. 什么是信号 信号是软件中断，信号提供了一种异步处理事件的方法，它允许进程和内核中断其他进程。一个信号就是一条消息，它通知进程系统发生了一个某种类型的事件，在Linux系统中支持31中不同类型的信号 在我这篇文章中给大家列出了Linux系统支持的31个信号（https://blog.csdn.net/qq_34934140/article/details/116550027）。

每种信号都对应不同的系统类型，底层硬件异常是由内核异常处理程序处理的，正常情况下对用户是不可见的，信号提供了一种机制，通知用户进程发生了这些异常。每个信号都有自己的名字，他们都是以SIG开头，这些信号都包含在中。

产生信号的事件相对于进程来说是不可预见的，所以进程不可以测试一个变量来判断信号的产生，而必须告诉内核当信号发生时进程该如何处理。在信号出现时有以下三种处理方式 1）忽略信号，大多数信号采用这种处理方式，但是有两种信号不可用忽略，SIGKILL 和 SIGSTOP，因为他们向内核和超级用户提供了可靠的进程终止或停止的方法。 2）捕捉信号，通知内核在信号发生时调用一个用户函数，在用户函数中执行用户希望对该事件的处理方式。同样SIGKILL 和 SIGSTOP不可以被捕捉。 3）执行默认动作，系统会给所有信号一个默认动作，在（https://blog.csdn.net/qq_34934140/article/details/116550027）里面我已经详细列出。

2.信号术语 1）发送信号 内核通过更新目的进程上下文中的某个状态，发送一个信号给目的进程。发送信号的原因 a. 内核检测都一个系统事件，如硬件异常或子程序终止 b. 一个进程调用kill函数，显示地要求内核发送一个进程给目的进程，或者进程自己给自己发送信号。 2）接收信号 当目的进程被内核强迫以某种方式对信号的发送做出反应时，它就接收了信号。进程可以忽略这个信号也可以捕捉它做一个信号处理函数。 3）待处理信号 一个发出而没有被接收的信号，任一时刻，一种类型最多只会有一个待处理信号，如果一个进程此时有一个类型为k的处理信号，那么接下来发送到此进程的所有k类型信号都不会排队等待 ，他们都会被丢弃，进程可以选择阻塞接收某种信号，当一个信号被阻塞时，它仍然可以被发送，但是不会被接收，所有产生了待处理信号，直到进程取消对该进程的阻塞。一个待处理信号最多被 接收一次，在内核中有一个pending位向量维护着待处理信号集合，在blocked位向量中维护着被阻塞的信号集合，只要传送一个k类型信号，内核就会设置pending的第k位，接收一个k信号就会清楚 pending的k位。 4）阻塞信号 Linux提供阻塞信号的隐式和显式机制 隐式阻塞机制：内核默认阻塞任何当前处理程序正在处理信号类型的待处理信号 显式阻塞机制：应用程序可以使用sigprocmask函数和它的辅助函数，明确地阻塞和解除阻塞选定的信号 5）不可靠的信号 不可靠指的是信号可能会丢失，一个信号发生了，但你是进程却不知道。 6）可靠信号术语和语义 未决：信号产生和递送之间的时间间隔内，称信号是未决的，调用sigpending函数可以查看哪些信号被设置为阻塞并且是未决的。 信号屏蔽字：每个信号都有，它规定了当前阻塞递送到该进程的信号集，每种信号对应屏蔽字中的一位，使用sigprocmask函数来查看、设置、修改。 7）作业控制信号 SIGCHLD 子进程已停止或终止 SIGCONT 如果进程停止则继续运行 SIGSTOP 停止信号 SIGTSTP 交互式停止信号 SIGTTIN 后台进程组成员读控制终端 SIGTTOU 后台进程组成员写控制终端 除了SIGCHLD之外，大多数应用程序不处理这些信号，交互式shell通常会处理这些信号。 8）信号集 一个可以表示多个信号的数据类型

3.编写信号处理函数基本规则 处理程序和主程序并发执行，他们共享全局变量，因此可能与主程序和其他处理程序相互干扰，所以需要编写安全、正确、可移植的信号处理程序。 1）安全的信号处理 a.处理程序尽可能简单， b.在处理程序中只调用异步信号安全的函数 c.保存和恢复，在处理程序时把errno保存在一个局部变量中，返回时恢复。 d.阻塞所有信号，保护对共享全局数据结构的访问。 e.用volatile声明全局变量， f.用sig_atomic_t声明标志，保证读写不可中断