进程间通信之：信号

作者：时间：2013-09-13来源：网络收藏

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/257126.htm

8.3信号

8.3.1信号概述

信号是UNIX中所使用的进程通信的一种最古老的方法。它是在软件层次上对中断机制的一种模拟，是一种异步通信方式。信号可以直接进行用户空间进程和内核进程之间的交互，内核进程也可以利用它来通知用户空间进程发生了哪些系统事件。它可以在任何时候发给某一进程，而无需知道该进程的状态。如果该进程当前并未处于执行态，则该信号就由内核保存起来，直到该进程恢复执行再传递给它为止；如果一个信号被进程设置为阻塞，则该信号的传递被延迟，直到其阻塞被取消时才被传递给进程。

在第2章kill命令中曾讲解到“−l”选项，这个选项可以列出该系统所支持的所有信号的列表。在笔者的系统中，信号值在32之前的则有不同的名称，而信号值在32以后的都是用“SIGRTMIN”或“SIGRTMAX”开头的，这就是两类典型的信号。前者是从UNIX系统中继承下来的信号，为不可靠信号（也称为非实时信号）；后者是为了解决前面“不可靠信号”的问题而进行了更改和扩充的信号，称为“可靠信号”（也称为实时信号）。那么为什么之前的信号不可靠呢？这里首先要介绍一下信号的生命周期。

一个完整的信号生命周期可以分为3个重要阶段，这3个阶段由4个重要事件来刻画的：信号产生、信号在进程中注册、信号在进程中注销、执行信号处理函数，如图8.6所示。相邻两个事件的时间间隔构成信号生命周期的一个阶段。要注意这里的信号处理有多种方式，一般是由内核完成的，当然也可以由用户进程来完成，故在此没有明确画出。

图8.6信号生命周期

一个不可靠信号的处理过程是这样的：如果发现该信号已经在进程中注册，那么就忽略该信号。因此，若前一个信号还未注销又产生了相同的信号就会产生信号丢失。而当可靠信号发送给一个进程时，不管该信号是否已经在进程中注册，都会被再注册一次，因此信号就不会丢失。所有可靠信号都支持排队，而所有不可靠信号都不支持排队。

注意	这里信号的产生、注册和注销等是指信号的内部实现机制，而不是调用信号的函数实现。因此，信号注册与否，与本节后面讲到的发送信号函数（如kill()等）以及信号安装函数（如signal()等）无关，只与信号值有关。

用户进程对信号的响应可以有3种方式。

n 忽略信号，即对信号不做任何处理，但是有两个信号不能忽略，即SIGKILL及SIGSTOP。

n 捕捉信号，定义信号处理函数，当信号发生时，执行相应的自定义处理函数。

n 执行缺省操作，Linux对每种信号都规定了默认操作。

Linux中的大多数信号是提供给内核的，表8.6列出了Linux中最为常见信号的含义及其默认操作。

表8.6 常见信号的含义及其默认操作

信号名	含义	默认操作
SIGHUP	该信号在用户终端连接（正常或非正常）结束时发出，通常是在终端的控制进程结束时，通知同一会话内的各个作业与控制终端不再关联	终止
SIGINT	该信号在用户键入INTR字符（通常是Ctrl-C）时发出，终端驱动程序发送此信号并送到前台进程中的每一个进程	终止
SIGQUIT	该信号和SIGINT类似，但由QUIT字符（通常是Ctrl-）来控制	终止
SIGILL	该信号在一个进程企图执行一条非法指令时（可执行文件本身出现错误，或者试图执行数据段、堆栈溢出时）发出	终止
SIGFPE	该信号在发生致命的算术运算错误时发出。这里不仅包括浮点运算错误，还包括溢出及除数为0等其他所有的算术错误	终止
SIGKILL	该信号用来立即结束程序的运行，并且不能被阻塞、处理或忽略	终止
SIGALRM	该信号当一个定时器到时的时候发出	终止
SIGSTOP	该信号用于暂停一个进程，且不能被阻塞、处理或忽略	暂停进程
SIGTSTP	该信号用于交互停止进程，用户键入SUSP字符时（通常是Ctrl+Z）发出这个信号	停止进程
SIGCHLD	子进程改变状态时，父进程会收到这个信号	忽略
SIGABORT	进程异常终止时发出