Linux下的信號(hào)機(jī)制

　　信號(hào)是在軟件層次上對(duì)中斷機(jī)制的一種模擬。在原理上，一個(gè)進(jìn)程收到一個(gè)信號(hào)與處理器收到一個(gè)中斷請(qǐng)求可以說是一樣的。信號(hào)是異步的，一個(gè)進(jìn)程不必通過任何操作來等待信號(hào)的到達(dá)，事實(shí)上，進(jìn)程也不知道信號(hào)到底什么時(shí)候到達(dá)。信號(hào)可以直接進(jìn)行用戶空間進(jìn)程和內(nèi)核進(jìn)程之間的交互，內(nèi)核進(jìn)程也可以利用它來通知用戶空間進(jìn)程發(fā)生了哪些系統(tǒng)事件。它可以在任何時(shí)候發(fā)給某一進(jìn)程，而無須知道該進(jìn)程的狀態(tài)。如果該進(jìn)程當(dāng)前并未處于執(zhí)行態(tài)，則該信號(hào)就由內(nèi)核保存起來，直到該進(jìn)程恢復(fù)執(zhí)行再傳遞給它為止；如果一個(gè)信號(hào)被進(jìn)程設(shè)置為阻塞，則該信號(hào)的傳遞被延遲，直到其阻塞被取消時(shí)才被傳遞給進(jìn)程。

　　信號(hào)是進(jìn)程間通信機(jī)制中唯一的異步通信機(jī)制，可以看做是異步通知，通知接收信號(hào)的進(jìn)程有哪些事情發(fā)生了。信號(hào)機(jī)制經(jīng)過Posix實(shí)時(shí)擴(kuò)展后，功能更加強(qiáng)大，除了基本通知功能外，還可以傳遞附加信息。

　　信號(hào)事件的發(fā)生有兩個(gè)來源：硬件來源（如我們按下了鍵盤上的按鈕或者出現(xiàn)其他硬件故障）；軟件來源，常用發(fā)送信號(hào)的系統(tǒng)函數(shù)有kill（）、raise（）、alarm（）、setitimer（）和sigqueue（）等，軟件來源還包括一些非法運(yùn)算等操作。

　　進(jìn)程可以通過3種方式來響應(yīng)一個(gè)信號(hào)。

　　1．忽略信號(hào)

　　忽略信號(hào)即對(duì)信號(hào)不做任何處理，其中，有兩個(gè)信號(hào)不能忽略：SIGKILL和SIGSTOP。

　　2．捕捉信號(hào)

　　定義信號(hào)處理函數(shù)，當(dāng)信號(hào)發(fā)生時(shí)，執(zhí)行相應(yīng)的處理函數(shù)。

　　3．執(zhí)行默認(rèn)操作

　　Linux對(duì)每種信號(hào)都規(guī)定了默認(rèn)操作，如表1所示。

　　一個(gè)完整的信號(hào)生命周期可以分為3個(gè)重要階段，這3個(gè)階段由4個(gè)重要事件來刻畫的：信號(hào)產(chǎn)生、信號(hào)在進(jìn)程中注冊(cè)、信號(hào)在進(jìn)程中注銷、執(zhí)行信號(hào)處理函數(shù)。這里信號(hào)的產(chǎn)生、注冊(cè)、注銷等是指信號(hào)的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)機(jī)制，而不是信號(hào)的函數(shù)實(shí)現(xiàn)。因此，信號(hào)注冊(cè)與否與本節(jié)后面講到的發(fā)送信號(hào)函數(shù)（如kill（）等）及信號(hào)安裝函數(shù)（如signal（）等）無關(guān)，只與信號(hào)值有關(guān)。

　　相鄰兩個(gè)事件的時(shí)間間隔構(gòu)成信號(hào)生命周期的一個(gè)階段。要注意這里的信號(hào)處理有多種方式，一般是由內(nèi)核完成的，當(dāng)然也可以由用戶進(jìn)程來完成，故在此沒有明確指出。

　　信號(hào)的處理包括信號(hào)的發(fā)送、捕獲及信號(hào)的處理，它們有各自相對(duì)應(yīng)的常見函數(shù)。

　　● 發(fā)送信號(hào)的函數(shù)：kill（）、raise（）。

　　● 捕捉信號(hào)的函數(shù)：alarm（）、pause（）。

　　● 處理信號(hào)的函數(shù)：signal（）、sigaction（）。