信号（signal）

1.信号本质

1）信号是一种软件中断，是在软件层次上对中断的模拟；

2）、在日常生活中也有很多信号，比如常见的红绿灯信号，我们看见红灯就停下，linux中的信号也是类似的，它提供一种机制告诉某个进程在某个时刻该怎样做

2.信号产生（来源）

1）硬件来源：比如我们按下了键盘或者其它硬件故障；

2）软件来源：一些系统函数，最常见的发送信号的函数有kill, raise, alarm和pause；

3.信号递送

　　当导致产生信号的事件发生时，内核就产生一个信号。信号产生后，内核通常会在进程表中对进程设置某种形式的标志，当内核设置了这个标志，我们就说内核向一个进程递送了一个信号

4.信号未决

　　信号产生和递送之间的时间间隔称为信号未决

5.进程对信号的处理方式（也称对信号的动作）

1）忽略此信号：用signal函数指定SIG_IGN；SIGKILL和SIGSTOP不能被忽略

2）捕捉此信号：用signal函数指定一个捕捉函数，指定信号被捕捉到就会调用这个捕捉函数；SIGKILL和SIGSTOP不能被捕捉

3）执行系统默认动作：用signal函数指定SIG_DFL

6.signal函数

作用：设置进程对信号的处理方式（动作）

void handler(int signo)
{
    //捕捉函数
}

signal(SIGINT,SIG_IGN);
signal(SIGINT,SIG_DFL);
signal(SIGINT,process);

7.sigaction函数

作用：查看和设置进程对信号的处理方式（动作），比signal()函数多了查看，sigaction函数能传递信息给捕捉函数，signal函数则不能。目前linux中的signal()是通过sigaction()函数实现的。

8.信号排队

　　每个进程有一个信号屏蔽字，规定了当前要阻塞递送到该进程的信号集（unix提供sigprocmask函数可以获得和更改屏蔽字），对于被阻塞的信号，如果进程对该信号的动作是捕捉或系统默认（即不是忽略），则内核将为该信号保持为未决状态，直到该信号解除阻塞或将对该信号的动作更改为忽略。在这之前，如果这种信号发生了多次，则发生未决信号排队。

9.不可靠信号

早期unix系统的信号为不可靠信号，它们有下面两点特性（问题）：

1）进程对某种信号的处理方式进行设置后（早期的signal函数），第一次接收到这种信号，进程按所设置的方式处理，在这之后，这种信号的处理方式就会被自动重置为系统默认值；

所以当信号的处理方式设成捕捉时，一般会在捕捉函数的开头进行信号处理方式的重建：

int sig_int();//捕捉函数
.
.
.
signal(SIGINT, sig_int);//设置信号处理方式
.
.
.
sig_int()
{
    signal(SIGINT, sig_int);//信号处理方式的重建
    .
    .
}

但是这种方法也有问题：捕捉到SIGINT，第5行执行，转到第9行调用sig_int()，再进入函数执行第11行，在执行完第5行后到执行第11行前的这段时间里，对SIGINT的处理方式是系统默认值，如果这时发生了SIGINT中断，则程序就终止了。

2）信号可能丢失：对于阻塞信号，不发生未决信号排队，信号阻塞解除后，仅传送该种信号一次，后来的该种信号都将丢失

9.1Linux下的不可靠信号

1）Linux对不可靠信号机制做了改进：信号的处理方式不会被自动重置为系统默认值。因此，Linux下的不可靠信号问题主要指的是信号可能丢失。

2）Linux中信号编号小于SIGRTMIN的信号继承于UNIX系统，是不可靠信号

10.可靠信号

可靠信号支持未决信号排队，克服了信号可能丢失的问题，linux后来添加的新信号（编号位于SIGRTMIN和SIGRTMAX之间）都是可靠信号

11.实时信号和非实时信号

　　实时信号为可靠信号，非实时信号为不可靠信号

12.SIGCLD和SIGCHLD区别

1）UNIX中，SIGCLD在被进程设置成捕捉后，内核会立刻检查在这之前是否已经有子进程终止了（等待着wait函数），如果有，则立刻调用捕捉函数，而SIGCHLD则不会做这个检查，只管之后的

2）Linux中，SIGCLD等同于SIGCHLD

13.kill函数和raise函数

int kill(pid_t pid, int signo);
int raise(int signo);

kill函数将指定信号发送给指定进程（也可以是自身）或进程组，raise函数只能将指定信号发给自身进程。

13.1kill函数的pid

1）pid>0 将信号传给进程标识码为pid 的进程

2）pid=0 将信号传给和目前进程相同进程组的所有进程

3）pid<0 将信号传给进程组识别码为pid 绝对值的所有进程

4）pid=-1 将信号广播传送给系统内所有的进程

13.2Linux中的kill指令

1）Linux指令“kill pid”其实是向进程标识码为pid 的进程发送默认信号SIGTERM，因为SIGTERM信号编号为15，所以“kill pid”和“kill -s 15 pid”和“kill -15 pid”等价，“-s”可以省略，让“-”加在15上；

2）进程收到SIGTERM信号，将会发生以下事情：进程释放相应资源后终止（类似于让进程正常退出）；进程可能仍然继续运行；

3）Linux指令“kill -s 9 pid”表示向进程发送SIGKILL信号来强制杀死进程；

4）SIGTERM信号可以被捕捉和忽略，SIGKILL信号则不可以；

5）Linux信号编号为0的信号为空信号，“kill -s 0 pid”常被用来确定一个指定pid的进程是否存在；

14.alarm函数和pause函数

unsigned int alarm(unsigned int seconds);
int pause(void);

1）alarm函数设置一个定时器，经过seconds秒定时器超时，会产生SIGALRM信号，此信号的默认动作是终止进程，一般将信号设置成捕捉，就可以实现相应的定时操作了；

2）pause函数是进程挂起直到捕捉到某个信号，与alarm函数配合时只有当捕捉函数执行完，pause函数才释放进程；

3）每个进程只能有一个闹钟时间，如果在调用alarm时，之前已经为该进程注册的定时器还没有超时，则这个定时器的剩余时间将会作为本次调用alarm的返回值，然后闹钟时间被更新：

ret = alarm(5);
sleep(3);

ret = alarm(5);        //ret值为2，闹钟时间重新定成5s
sleep(1);

ret = alarm(5);        //ret值为4，闹钟时间重新定成5s

15.常见信号

1） SIGCHLD：一个进程终止时，SIGCHLD信号被送给其父进程

2）SIGINT：中断信号，ctrl+c，用来中断进程

3）SIGKILL（9）：强制杀死任一进程，不可被捕捉和忽略

4）SIGSTOP：一个作业控制信号，停止一个进程，不可被捕捉和忽略

5）SIGTERM（15）：kill命令默认的终止信号

6）SIGPIPE：在读进程已终止时进行写操作，将产生此信号