信号处理：进程与线程中的Signal机制

"3.3.3信号（Signal）处理.pdf" 在计算机系统中，信号是一种重要的进程间通信机制，特别是在多任务环境如操作系统中。信号允许操作系统或其他进程通知目标进程发生了特定事件，例如错误、异常或者是需要进行某种操作的提示。在Linux和Unix-like系统中，信号机制被广泛用于进程管理和控制。 信号处理主要包括以下几个概念： 1. **生成（Generate）**：当引起信号的事件发生时，信号就被生成。比如，进程试图除以零时会生成SIGFPE信号。 2. **传递（Deliver）**：当进程正在运行时，信号会被传递给它。传递过程中，进程可能执行信号处理程序。 3. **挂起（Pending）**：生成但尚未传递的信号称为挂起信号。如果进程当前不能接收信号，信号会被挂起等待合适时机。 4. **寿命（Lifetime）**：信号从生成到传递之间的这段时间称为信号的寿命。 5. **阻塞（Block）**：进程可以通过修改其信号掩码来阻塞特定信号，不让这些信号在此期间传递。一旦信号被解除阻塞，它会被传递给进程。 6. **忽略（Ignore）**：进程可以选择忽略信号，如设置信号处理程序为SIG_IGN，此时信号会被丢弃，不会影响进程。 7. **捕捉（Catch）**：如果进程在信号传递时执行了信号处理程序，就捕捉到了该信号。可以使用`sigaction`函数来安装自定义的信号处理程序，或者指定默认动作（SIG_DFL）或忽略信号（SIG_IGN）。 8. **信号处理程序**：程序可以通过`sigaction`函数安装自定义的信号处理程序，而不是使用默认行为。这使得进程可以在接收到信号时执行特定的操作。 9. **信号掩码（Process Signal Mask）**：每个进程有一个信号掩码，其中包含了当前被阻塞的信号列表。使用`sigprocmask`函数可以更改这个掩码，添加或移除阻塞的信号。 10. **信号名称**：信号通常以SIG开头，如SIGINT（中断）、SIGKILL（强制终止）等。POSIX标准定义了一系列信号，包括用户自定义的SIGUSR1和SIGUSR2。 11. **默认行为**：不同的信号有不同的默认行为，例如SIGINT默认会导致进程退出，SIGSEGV则通常导致进程崩溃。表3.10列出了这些信号及其默认行为。 在多线程环境中，信号处理需要额外的考虑，因为信号可能被任意线程捕获，而非产生事件时的那个线程。因此，信号处理必须谨慎设计，以确保线程安全和正确性。 信号处理是操作系统中不可或缺的一部分，它提供了灵活的机制来响应系统和应用程序中的异常情况，以及实现复杂的进程协调。正确理解和使用信号处理对于编写健壮的系统级程序至关重要。