信 号 ：

同步通信：按照某种顺序依次做事情。

异步通信：接收到某个信号，去执行某个操作，然后再接着做之前的事情阻塞：没有等到结果，不做其他事情，一直等待

非阻塞：没有等到结果，直接返回。信号是唯一一种异步通信的方式

信号是信息的载体，Linux/UNIX 环境下，古老、经典的通信方式， 现下依然是主要的通信手段。Unix早期版本就提供了信号机制，但不可靠，信号可能丢失。Berkeley 和

AT&T都对信号模型做了更改，增加了可靠信号机制。但彼此不兼容。POSIX.1对可靠信号例程进行了标准化。

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

$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

相邻两个事件的时间间隔构成信号生命周期的一个阶段

信号处理有多种方式，一般是由内核完成的，当然也可以有用户进程完成不可靠信号的处理过程(信号值在32号之前)

$发现该信号已经在进程中注册，则忽略该信号

$故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可靠信号的处理过程(信号值在32号之后)

$发现信号不管该信号是否已经在进程中注册，都会被再注册所有可靠信号都支持排队，而不可靠信号则都不支持排队

信号的机制：

A给B发送信号，B收到信号之前执行自己的代码，收到信号后，不管执行到程序的什

么位置，都要暂停运行，去处理信号，处理完毕再继续执行。与硬件中断类似——异步模 式。但信号是软件层面上实现的中断，早期常被称为“软中断”。

信号的特质：由于信号是通过软件方法实现，其实现手段导致信号有很强的延时性。 但对于用户来说，这个延迟时间非常短，不易察觉。

每个进程收到的所有信号，都是由内核负责发送的，内核处理。

与信号相关的事件和状态

产生信号:

1. 按键产生，如：Ctrl+c、Ctrl+z、Ctrl+\

2. 系统调用产生，如：kill、raise、abort

3. 软件条件产生，如：定时器alarm

4. 硬件异常产生，如：非法访问内存(段错误)、除0(浮点数例外)、内存对齐出错

(总线错误)

5. 命令产生，如：kill命令递达：递送并且到达进程。

未决：产生和递达之间的状态。主要由于阻塞(屏蔽)导致该状态。 信号的处理方式:

1. 执行默认动作，由Linux规定的默认操作。

2. 忽略(丢弃);SIGKILL及SIGSTOP不可被忽略。

3. 捕捉(调用户处理函数)

Linux内核的进程控制块PCB是一个结构体，task_struct, 除了包含进程id，状态，工作目录，用户id，组id，文件描述符表，还包含了信号相关的信息，主要指阻塞信号集和未决信号集。

阻塞信号集(信号屏蔽字)： 将某些信号加入集合，对他们设置屏蔽，当屏蔽x信号后，再收到该信号，该信号的处理将推后(解除屏蔽后)

未决信号集:

1. 信号产生，未决信号集中描述该信号的位立刻翻转为1，表信号处于未决状态。当信号被处理对应位翻转回为0。这一时刻往往非常短暂。

2. 信号产生后由于某些原因(主要是阻塞)不能抵达。这类信号的集合称之为未决信 号集。在屏蔽解除前，信号一直处于未决状态。

查看所有的信号： kill -l

信号四要素：

与变量三要素类似的，每个信号也有其必备4要素，分别是：

1. 编号 2. 名称 3. 事件 4. 默认处理动作

不同的操作系统定义了不同的系统信号。因此有些信号出现在Unix系统内，也出现在

Linux中，而有的信号出现在FreeBSD或Mac OS中却没有出现在Linux下。这里我们只研究

Linux系统中的信号。默认动作：

Term：终止进程

Ign： 忽略信号 (默认即时对该种信号忽略操作)

Core：终止进程，生成Core文件。(查验进程死亡原因， 用于gdb调试) Stop：停止(暂停)进程

Cont：继续运行进程

注意从man 7 signal帮助文档中可看到 : The signals SIGKILL and SIGSTOP cannot be caught, blocked, or ignored.

这里特别强调了9) SIGKILL 和19) SIGSTOP信号，不允许忽略和捕捉，只能执行默认动作。甚至不能将其设置为阻塞。

1) SIGHUP: 当用户退出shell时，由该shell启动的所有进程将收到这个信号，默认动作为终止进程

2) SIGINT：当用户按下了组合键时，用户终端向正在运行中的由该终端启动的程序发出此信号。默认动作为终止进程。

3) SIGQUIT：当用户按下组合键时产生该信号，用户终端向正在运行中的由该终端启动的程序发出些信号。默认动作为终止进程.

4) SIGILL：CPU检测到某进程执行了非法指令。默认动作为终止进程并产生core文件

5) SIGTRAP：该信号由断点指令或其他 trap指令产生。默认动作为终止里程 并产生core文件。

6) SIGABRT: 调用abort函数时产生该信号。默认动作为终止进程并产生core文件。

7) SIGBUS：非法访问内存地址，包括内存对齐出错，默认动作为终止进程并产生core文件。

8) SIGFPE：在发生致命的运算错误时发出。不仅包括浮点运算错误，还包括溢出及除数为0等所有的算法错误。默认动作为终止进程并产生core文件。

9) SIGKILL：无条件终止进程。本信号不能被忽略，处理和阻塞。默认动作为终止进程。它向系统管理员提供了可以杀死任何进程的方法。

10) SIGUSE1：用户定义 的信号。即程序员可以在程序中定义并使用该信号。默认动作为终止进程。

11) SIGSEGV：指示进程进行了无效内存访问。默认动作为终止进程并产生core文件。

12) SIGUSR2：另外一个用户自定义信号，程序员可以在程序中定义并使用该信号。默认动作为终止进程。

13) SIGPIPE：Broken pipe向一个没有读端的管道写数据。默认动作为终止进程。

14) SIGALRM: 定时器超时，超时的时间 由系统调用alarm设置。默认动作为终止进程。

15) SIGTERM：程序结束信号，与SIGKILL不同的是，该信号可以被阻塞和终止。

通常用来要示程序正常退出。执行shell命令Kill时，缺省产生这个信号。默认动作为终止进程。

16) SIGSTKFLT：Linux早期版本出现的信号，现仍保留向后兼容。默认动作为终止进程。

17) SIGCHLD：子进程结束时，父进程会收到这个信号。默认动作为忽略这个信号。

18) SIGCONT：如果进程已停止，则使其继续运行。默认动作为继续/忽略。

19) SIGSTOP：停止进程的执行。信号不能被忽略，处理和阻塞。默认动作为暂停进程。

20) SIGTSTP：停止终端交互进程的运行。按下组合键时发出这个信号。默认动作为暂停进程。

21) SIGTTIN：后台进程读终端控制台。默认动作为暂停进程。

22) SIGTTOU: 该信号类似于SIGTTIN，在后台进程要向终端输出数据时发生。默认动作为暂停进程。

23) SIGURG：套接字上有紧急数据时，向当前正在运行的进程发出些信号，报告有紧急数据到达。如网络带外数据到达，默认动作为忽略该信号。

24) SIGXCPU：进程执行时间超过了分配给该进程的CPU时间 ，系统产生该信号并发送给该进程。默认动作为终止进程。

25) SIGXFSZ：超过文件的最大长度设置。默认动作为终止进程。

26) SIGVTALRM：虚拟时钟超时时产生该信号。类似于SIGALRM，但是该信号只计算该进程占用

CPU的使用时间。默认动作为终止进程。

27) SGIPROF：类似于SIGVTALRM，它不公包括该进程占用CPU时间还包括执行系统调用时间。默认动作为终止进程。

28) SIGWINCH：窗口变化大小时发出。默认动作为忽略该信号。

29) SIGIO：此信号向进程指示发出了一个异步IO事件。默认动作为忽略。

30) SIGPWR：关机。默认动作为终止进程。

31) SIGSYS：无效的系统调用。默认动作为终止进程并产生core文件。

34) SIGRTMIN ～ (64) SIGRTMAX：LINUX的实时信号，它们没有固定的含义(可以由用户自定义)。所有的实时信号的默认动作都为终止进程。

终端按键产生信号

Ctrl + c → 2) SIGINT(终止/中断) "INT" Interrupt

Ctrl + z → 20) SIGTSTP(暂停/停止) "T" ----Terminal 终端。 Ctrl + \ → 3) SIGQUIT(退出)

硬件异常产生信号

除0操作 → 8) SIGFPE (浮点数例外) "F" -----float 浮点数。非法访问内存 → 11) SIGSEGV (段错误)

总线错误 → 7) SIGBUS