Unix/Linux：信号与系统调用详解 - 异步中断与进程管理

信号和系统调用是Unix/Linux系统编程的重要概念，在C语言中进行深入理解有助于提高程序的健壮性和性能。信号（Signal）在Unix/Linux环境中是一种异步通知机制，用于在特定事件发生时中断程序的正常流程，例如错误处理、定时器到期或外部输入。信号通常在程序执行的任意时刻触发，处理函数会在接收到信号后被执行，这可能会导致程序执行流程的非预期中断。 在C编程中，信号处理是通过信号量（signal handler）来实现的。当一个信号被发送给一个进程，如果它有一个注册的处理函数，那么这个函数会被立即调用。值得注意的是，当进程正在进行系统调用时，除非是某些特殊的慢速系统调用（如read、write、disk I/O等），信号通常不会被传递，因为系统调用期望在完成之前保持控制。对于这些阻塞的系统调用，如果信号到来，程序会返回-1，errno标志位会被设置为EINTR，提示中断。 系统调用（System Call）是操作系统提供给应用程序的一组接口，允许进程与内核进行交互，请求执行特定的底层操作，比如文件I/O、内存管理、进程管理等。在Unix/Linux中，系统调用通常是原子操作，意味着它们不会被信号打断，除非在某些特定情况下，如上述提到的慢速系统调用。如果在系统调用过程中接收到信号，程序员可以选择让系统调用重新开始（SA_RESTART）或者在处理完信号后再尝试。 在学习Unix/Linux下的C编程时，理解信号和系统调用的交互至关重要。这包括掌握如何注册和取消信号处理函数，何时以及如何在系统调用中处理信号，以及如何确保程序在面对中断时能保持稳定。此外，还会涉及到多线程和进程间通信（IPC）的场景，信号在此处可以用来同步和协调多个线程的行为，以及在分布式系统中进行错误处理。 信号和系统调用是Unix/Linux C教程的核心内容，它们构成了操作系统与用户程序交互的基础，是编写高效、健壮的系统级应用程序的关键要素。学习者需要通过实践项目，逐步掌握这些概念，并结合实际应用进行深入理解和优化。