Linux信号概述

Linux信号概述

  信号是由用户、系统或者进程发送给目标进程的信息，以通知目标进程某个状态的改变或系统异常。

发送信号

  Linux下，一个进程给其他进程发送信号的API是kill函数。其定义如下：

#include <signal.h>
int kill(pid_t pid, int sig);

  该函数把信号sig发送给目标进程；目标进程由pid参数指定，其可能的取值及含义如下表所示：

pid参数	含义
pid>0	信号发送给PID为pid的进程
pid=0	信号发送给本进程组内的其他进程
pid=-1	信号发送给除init进程外的所有进程，但发送者需要拥有对目标进程发送信号的权限
pid<-1	信号发送给组ID为-pid的进程组中的所有成员

  Linux定义的信号值都大于0，如果sig取值为0，则kill函数不发送任何信号。但将sig设置为0可以用来检测目标进程或进程组是否存在，因为检查工作总是在信号发送之前就执行。不过这种检测方式是不可靠的。一方面由于进程PID的回绕，可能导致被检测的PID不是我们期望的进程的PID；另一方面，这种检测方法不是原子操作。

  该函数成功时返回0，失败时返回-1并设置errno。几种可能的errno如下表：

errno	含义
EINVAL	无效的信号
EPERM	该进程没有权限发送信号给任何一个目标进程
ESRCH	目标进程或进程组不存在

信号处理方式

  目标进程在收到信号时，需要定义一个接收函数来处理之。信号处理函数的原型如下：

#include <signal.h>
typedef void (*sighandler_t)(int);

  信号处理函数只带有一个整型参数，该参数用来指示信号类型。信号处理函数应该是可重入的，否则很容易引发一些竞态条件。所以在信号处理函数中严禁调用一些不安全的函数。

  除了用户自定义信号处理函数外，bits/signum.h头文件中还定义了信号的两种其他处理方式——SIG_IGN和SIG_DFL：

#include <bits/signum.h>
#define SIG_DFL ((__sighandler_t) 0)    /* Default action.  */
#define SIG_IGN ((__sighandler_t) 1)    /* Ignore signal.  */

  SIG_IGN表示忽略目标信号，SIG_DFL表示使用信号的默认处理方式。信号的默认处理方式有如下几种：结束进程(Term)、忽略信号(Ign)、结束进程并生成核心转储文件(Core)、暂停进程(Stop)、以及继续进程(Cont)。

中断系统调用

  如果程序在执行处于阻塞状态的系统调用时接收到信号，并且我们为该信号设置了信号处理函数，则默认情况下系统调用将被中断，并且errno被设置为EINTR。我们可以使用sigaction函数为信号设置SA_RESTART标志以自动重启被该信号中断的系统调用。

  对于默认行为是暂停进程的信号(比如SIGSTOP、SIGTTIN)，如果我们没有为它们设置信号处理函数，则它们也可以中断某些系统调用(比如connect、epoll_wait)。POSIX没有规定这种行为，这是Linux独有的。