Linux信号机制详解：从概念到应用

"这篇资料主要介绍了Linux系统的信号机制，包括信号的基本概念、来源、种类以及常见信号的处理方式。" 在Linux操作系统中，信号（Signal）是一种轻量级的进程间通信方式，它用于进程间的交互，特别是处理一些异常或非正常情况。信号的概念源自软件中断，它具有异步特性，即进程无法预知信号何时到来。例如，按下键盘组合键`Ctrl+C`会向当前进程发送一个信号。 信号的来源主要有两个方面：一是硬件异常，如除数为零、非法内存访问等硬件错误，由硬件检测到并由内核生成相应信号；二是软件触发，如通过`kill`、`raise`、`alarm`、`setitimer`或`sigqueue`等函数人为发送信号。 早期的Linux信号机制继承自Unix，其中信号值小于`SIGRTMIN`（通常是32）的信号被称为“不可靠信号”。这类信号存在一些问题，如处理后处理函数会恢复默认、信号可能丢失且不支持信号排队。但现代Linux对此进行了改进，现在信号处理函数可以保持用户设定，减少了信号丢失的可能性。 不可靠信号的一个特点是，如果同一信号在未处理时连续产生，只会处理一次。而可靠信号，即信号值在`SIGRTMIN`和`SIGRTMAX`之间，解决了信号丢失的问题，支持信号排队，即使多次产生，也会按顺序进行处理。 Linux定义了64种信号，前32种是非实时信号，不支持排队，大多是不可靠信号；后32种是实时信号，支持排队，属于可靠信号。这些信号有各自不同的用途和默认处理方式，例如： - `SIGABRT`：当程序调用`abort`函数时发送，表示程序异常结束，进程会被终止并产生core文件。 - `SIGALRM`：用于定时器到期，比如`alarm`或`setitimer`设置的时间到，进程会被终止。 - `SIGBUS`：表示总线错误，如地址未对齐，处理方式取决于具体硬件，通常会导致进程结束并产生core文件。 - `SIGCHLD`：当子进程停止或退出时，其父进程会收到这个信号，父进程可以选择忽略或者处理这个信号。 了解并熟练掌握Linux信号机制对于系统编程和进程管理至关重要，它允许开发者对异常情况进行响应，确保程序的稳定性和可靠性。