Linux进程间通信第三讲 信号signal kill
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发布时间：2024-10-24 00:16
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时间：2024-11-07 14:59
信号是Linux系统中一种重要的机制，其本质是一种软件中断，与硬件中断类似，用于在程序执行过程中提供异常处理。当一个进程接收到信号时，它会暂停当前任务，转而执行相应的信号处理函数，处理完成后继续执行原任务。Linux系统中支持个信号，这些信号通过宏定义表示，如SIGKILL表示9号信号。信号可以分为两类：可靠信号（支持排队）和不可靠信号（不支持排队），前者如1-31号信号，后者如34-号信号。当一个进程同时收到多个相同信号时，可靠信号都能接收，而不可靠信号可能会丢失。
信号的处理方式主要有三种：默认处理、忽略信号、捕获信号。默认处理通常导致进程退出，忽略信号则不进行任何操作，而捕获信号允许开发人员自定义处理函数。Linux提供了`signal`函数来设置信号的处理方式，参数包括要设置的信号、处理方式，以及默认处理、忽略信号、自定义函数三种选项。
当设置为捕获信号方式时，需要编写一个自定义的信号处理函数。收到信号后，程序会暂停当前任务并调用该函数。信号处理函数的定义为无返回值，接受一个int类型的参数。例如，当使用`signal`函数将信号处理方式设置为捕获信号，并在收到SIGINT信号时调用自定义函数时，可以实现用户友好的中断处理，如显示提示信息或执行特定操作。
值得注意的是，信号处理方式的继承机制：通过`fork`、`vfork`创建的子进程完全继承父进程的信号处理方式，而使用`fork`、`vfork`后再调用`exec`系列函数创建的子进程，只有捕获信号的方式不继承，因为`exec`函数会替换进程内容，导致信号处理函数不存在。
信号的发送可以通过多种方式实现。除了通过键盘快捷键（如`ctrl + c`发送SIGINT信号）或硬件故障、程序错误等触发外，还可以使用系统命令（如`kill`命令）或编程接口（如`kill`、`raise`、`alarm`、`pause`函数）来发送信号。例如，通过`kill`函数可以向进程发送特定信号，`raise`函数允许进程自身发送信号，而`alarm`函数则让进程等待一段时间后发送特定信号给自己。
信号的屏蔽机制允许在关键代码执行期间暂时忽略信号，以避免中断导致错误发生。这通过信号集实现，信号集是一个表示信号集合的整数类型，可以记录需要屏蔽的信号。Linux系统提供了相应的函数接口来管理信号集，包括设置、测试、清除信号屏蔽等操作。
在实际应用中，合理利用信号机制可以提高程序的健壮性和用户交互体验。例如，通过屏蔽特定信号在关键代码执行期间，可以防止信号中断导致的错误，待关键代码执行完毕后再恢复信号处理，确保程序的稳定性和正确性。通过结合信号发送和屏蔽机制，可以实现更灵活、更安全的异常处理流程。
