8.3信號

8.3.1信號概述

信號是UNIX中所使用的進程通信的一種最古老的方法。它是在軟件層次上對中斷機制的一種模擬，是一種異步通信方式。信號可以直接進行用戶空間進程和內(nèi)核進程之間的交互，內(nèi)核進程也可以利用它來通知用戶空間進程發(fā)生了哪些系統(tǒng)事件。它可以在任何時候發(fā)給某一進程，而無需知道該進程的狀態(tài)。如果該進程當前并未處于執(zhí)行態(tài)，則該信號就由內(nèi)核保存起來，直到該進程恢復執(zhí)行再傳遞給它為止；如果一個信號被進程設(shè)置為阻塞，則該信號的傳遞被延遲，直到其阻塞被取消時才被傳遞給進程。

在第2章kill命令中曾講解到“−l”選項，這個選項可以列出該系統(tǒng)所支持的所有信號的列表。在筆者的系統(tǒng)中，信號值在32之前的則有不同的名稱，而信號值在32以后的都是用“SIGRTMIN”或“SIGRTMAX”開頭的，這就是兩類典型的信號。前者是從UNIX系統(tǒng)中繼承下來的信號，為不可靠信號（也稱為非實時信號）；后者是為了解決前面“不可靠信號”的問題而進行了更改和擴充的信號，稱為“可靠信號”（也稱為實時信號）。那么為什么之前的信號不可靠呢？這里首先要介紹一下信號的生命周期。

一個完整的信號生命周期可以分為3個重要階段，這3個階段由4個重要事件來刻畫的：信號產(chǎn)生、信號在進程中注冊、信號在進程中注銷、執(zhí)行信號處理函數(shù)，如圖8.6所示。相鄰兩個事件的時間間隔構(gòu)成信號生命周期的一個階段。要注意這里的信號處理有多種方式，一般是由內(nèi)核完成的，當然也可以由用戶進程來完成，故在此沒有明確畫出。

圖8.6信號生命周期

一個不可靠信號的處理過程是這樣的：如果發(fā)現(xiàn)該信號已經(jīng)在進程中注冊，那么就忽略該信號。因此，若前一個信號還未注銷又產(chǎn)生了相同的信號就會產(chǎn)生信號丟失。而當可靠信號發(fā)送給一個進程時，不管該信號是否已經(jīng)在進程中注冊，都會被再注冊一次，因此信號就不會丟失。所有可靠信號都支持排隊，而所有不可靠信號都不支持排隊。

用戶進程對信號的響應(yīng)可以有3種方式。

n 忽略信號，即對信號不做任何處理，但是有兩個信號不能忽略，即SIGKILL及SIGSTOP。

n 捕捉信號，定義信號處理函數(shù)，當信號發(fā)生時，執(zhí)行相應(yīng)的自定義處理函數(shù)。

n 執(zhí)行缺省操作，Linux對每種信號都規(guī)定了默認操作。

Linux中的大多數(shù)信號是提供給內(nèi)核的，表8.6列出了Linux中最為常見信號的含義及其默認操作。

表8.6 常見信號的含義及其默認操作