淺談Linux中的信號

眾所周知，信號被用于通過 Linux 命令行所做的一些常見活動中，所以理解linux中的信號很關(guān)鍵。例如，每當你按 Ctrl+C 組合鍵來從命令行終結(jié)一個命令的執(zhí)行，你就使用了信號。每當你使用如下命令來結(jié)束一個進程時，你就使用了信號：

kill -9 [PID]

所以，至少知道信號的基本原理是非常有用的。

Linux中的信號

在 Linux 系統(tǒng)(以及其他類 Unix 操作系統(tǒng))中，信號被用于進程間的通信。信號是一個發(fā)送到某個進程或同一進程中的特定線程的異步通知，用于通知發(fā)生的一個事件。從 1970 年貝爾實驗室的 Unix 面世便有了信號的概念，而現(xiàn)在它已經(jīng)被定義在了 POSIX 標準中。

對于在 Linux 環(huán)境進行編程的用戶或系統(tǒng)管理員來說，較好地理解信號的概念和機制是很重要的，在某些情況下可以幫助我們更高效地編寫程序。對于一個程序來說，如果每條指令都運行正常的話，它會連續(xù)地執(zhí)行。但如果在程序執(zhí)行時，出現(xiàn)了一個錯誤或任何異常，內(nèi)核就可以使用信號來通知相應的進程。

信號同樣被用于通信、同步進程和簡化進程間通信，在 Linux 中，信號在處理異常和中斷方面，扮演了極其重要的角色。信號巳經(jīng)在沒有任何較大修改的情況下被使用了將近 30 年。

當一個事件發(fā)生時，會產(chǎn)生一個信號，然后內(nèi)核會將事件傳遞到接收的進程。有時，進程可以發(fā)送一個信號到其他進程。除了進程到進程的信號外，還有很多種情況，內(nèi)核會產(chǎn)生一個信號，比如文件大小達到限額、一個 I/O 設備就緒或用戶發(fā)送了一個類似于 Ctrl+C 或 Ctrl+Z 的終端中斷等。

運行在用戶模式下的進程會接收信號。如果接收的進程正運行在內(nèi)核模式，那么信號的執(zhí)行只有在該進程返回到用戶模式時才會開始。

發(fā)送到非運行進程的信號一定是由內(nèi)核保存，直到進程重新執(zhí)行為止。休眠的進程可以是可中斷的，也可以是不可中斷的。如果一個在可中斷休眠狀態(tài)的進程(例如，等待終端輸入的進程)收到了一個信號，那么內(nèi)核會喚醒這個進程來處理信號。如果一個在不可中斷休眠狀態(tài)的進程收到了一個信號，那么內(nèi)核會拖延此信號，直到該事件完成為止。

當進程收到一個信號時，可能會發(fā)生以下 3 種情況：

進程可能會忽略此信號。有些信號不能被忽略，而有些沒有默認行為的信號，默認會被忽略。

進程可能會捕獲此信號，并執(zhí)行一個被稱為信號處理器的特殊函數(shù)。

進程可能會執(zhí)行信號的默認行為。例如，信號 15(SIGTERM) 的默認行為是結(jié)束進程。

當一個進程執(zhí)行信號處理時，如果還有其他信號到達，那么新的信號會被阻斷直到處理器返冋為止。

信號的名稱和值

每個信號都有以SIG開頭的名稱，并定義為唯一的正整數(shù)。在 Shell 命令行提示符 下，輸入kill -l命令，將顯示所有信號的信號值和相應的信號名，類似如下所示：

信號值被定義在文件 /usr/include/bits/signum.h 中，其源文件是 /usr/src/linux/kernel/signal.c。

在 Linux 下，可以查看 signal(7) 手冊頁來查閱信號名列表、信號值、默認的行為和它們是否可以被捕獲。其命令如下所示：

man 7 signal

下標所列出的信號是 POSIX 標準的一部分，它們通常被縮寫成不帶SIG前綴，例如，SIGHUP 通常被簡單地稱為 HUP。

以上就是今天的分享了，你理解linux中的信號了嗎?