Linux信号处理详解:捕获、忽略与默认动作

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"Linux信号处理详解" 在Linux操作系统中,信号是一种关键的进程间通信机制,同时也用于处理进程的异常情况。信号是软件中断,能够打断进程的正常执行,以响应某些事件的发生。例如,按下Ctrl+C会产生SIGINT信号,告诉操作系统用户希望中断当前进程。 信号的处理方式主要有三种:忽略、捕捉和执行系统默认动作。忽略信号通常是允许的,但SIGKILL (9) 和 SIGSTOP (19) 两个信号不能被忽略,因为它们是为了确保超级用户(root)能强制停止进程而设计的。捕捉信号则允许程序员自定义信号处理机制,当信号发生时,内核会调用用户定义的函数来处理。而大多数信号的默认行为是终止进程。 信号的来源可以是硬件异常,如除数为零或无效的内存访问,或者是软件操作,如使用`kill`命令、`raise`函数、`alarm`、`setitimer`以及`sigqueue`。早期的Linux信号机制被称为“不可靠信号”,其处理函数在执行后会恢复为默认设置,且可能存在信号丢失和不支持排队的问题。不可靠信号的范围是1到31。然而,现代Linux对信号机制进行了改进,引入了可靠信号,即信号值在SIGRTMIN到SIGRTMAX之间的信号,它们支持排队,解决了信号丢失的问题。 Linux定义了64种信号,前32种是非实时信号,后32种是实时信号。非实时信号不支持排队,是不可靠的;而实时信号则支持排队,是可靠的。每种信号都有特定的含义和默认处理方式。例如,SIGABRT信号是在程序调用`abort`函数时发出,表示程序异常结束,进程会被终止并产生核心转储文件;SIGALRM信号在定时器到期时产生,会导致进程终止;SIGCHLD信号在子进程停止或终止时发送给父进程,父进程可以选择忽略这个信号。 在编程中,可以通过`signal()`或`sigaction()`函数来注册信号处理函数,以自定义信号到来时的行为。例如,可以设置一个信号处理器来优雅地关闭程序,清理资源,或者记录日志。同时,还可以使用` sigprocmask()`函数来改变信号屏蔽集,控制哪些信号当前进程可以接收。 Linux信号机制是操作系统中不可或缺的一部分,它提供了一种灵活的方式来处理异常情况和进程间的交互。了解并熟练掌握信号处理对于编写健壮的、适应各种情况的Linux应用程序至关重要。