什么是信號

信號可以理解為軟件中斷，是在軟件層次上對中斷機制的一種模擬，在原理上，一個進程收到一個信號與處理器收到一個中斷請求可以說是差不多的。信號是異步的，一個進程不必通過任何操作來等待信號的到達。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。

誰來產(chǎn)生信號

信號事件的發(fā)生有兩個來源：

（1） 硬件來源，比如我們按下ctrl+c，會產(chǎn)生SIGINT信號。

（2） 軟件來源，比如我們調(diào)用alarm函數(shù)來產(chǎn)生SIGALRM信號。

常用信號

Linux信號的編號是從1-64，其中32和33空缺，沒有對應的信號。通過kill -l 可查看所有的信號。

1~31之間的信號叫做不可靠信號， 信號可能會丟失， 也叫做非實時信號。

34~64之間的信號叫做可靠信號， 信號不會丟失， 也叫做實時信號。

信號響應方式

信號有如下三種響應方式：

（1） 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。

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

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

信號處理過程

信號處理的大致流程如下：

信號產(chǎn)生 -》 信號注冊 -》 信號在進程中注銷 -》 信號處理函數(shù)執(zhí)行完畢

我們主要講一下“信號注冊” 和“信號在進程中注銷”。其他兩個都比較好理解。

信號注冊指的是在目標進程中注冊，該目標進程中有未決信號的信息。啥叫未決信號呢，實際執(zhí)行信號的處理動作稱為信號遞達，信號從產(chǎn)生到遞達之間的狀態(tài)，稱為信號未決。

先來看一下對應的結構體：

struct sigpending{ //未決信號鏈的頭部與尾部 struct sigqueue *head， *tail; //未決信號集 sigset_t signal;};

struct sigqueue{ struct sigqueue *next; //信號所攜帶的信息 siginfo_t info;}

信號注冊的過程就是將信號值加入到未決信號集siginfo_t中，將信號所攜帶的信息加入到未決信號鏈的某一個sigqueue中去。

因此，對于可靠的信號，可能存在多個未決信號的sigqueue結構，對于每次信號到來都會注冊。而不可靠信號只注冊一次，只有一個sigqueue結構。

只要信號在進程的未決信號集中，表明進程已經(jīng)知道這些信號了，還沒來得及處理，或者是這些信號被阻塞。

信號在進程中注銷是指進程已經(jīng)接收到信號了，會在鏈表中移除。在進程的執(zhí)行過程中，每次從系統(tǒng)調(diào)用或中斷返回用戶空間的時候，都會檢查是否有信號沒有被處理。如果這些信號沒有被阻塞，那么就調(diào)用相應的信號處理函數(shù)來處理這些信號?？煽啃盘柡筒豢煽啃盘柕奶幚碛兴煌?/p>

不可靠信號：由于不可靠信號在未決信號鏈中只有一個sigqueue結構，因此將它刪除的同時，也會將信號從未決信號集中刪除。

可靠信號：由于可靠信號在未決信號鏈中可能有多個sigqueue結構，如果只有一個，也將信號從未決信號集中刪除掉。如果有多個則不從未決信號集中刪除信號，注銷完畢。

原文標題：Linux信號及工作原理

文章出處：【微信公眾號：FPGA之家】歡迎添加關注！文章轉載請注明出處。

責任編輯：haq