13、Linux 信号与信号处理全解析

Linux 信号与信号处理全解析

1. Linux 信号简介

在 Linux 系统中，信号是操作系统的基础组成部分，它是进程间或进程与操作系统之间进行通信的一种机制。信号代表着异步事件通知，能告知进程某个事件的发生，通常这些事件需要进程立即处理。

信号的起源可以追溯到类 Unix 系统的早期设计，当时有限的进程通信形式至关重要。信号具有多种用途，例如处理除零错误、无效内存访问导致的段错误、用户通过键盘发起的中断，甚至可以指示进程终止。这一特性极大地增强了开发者在软件设计中对进程管理和响应策略的控制能力。

每个 Linux 信号都由一个编号标识，通常在头文件 signal.h 中以常量形式定义，这为开发提供了清晰性和便利性。例如， SIGKILL 信号用于立即终止进程，而 SIGALRM 可在定时器到期时通知进程。

然而，信号由于其异步性质存在固有的局限性。进程无法提前预知信号何时到达，可能在执行关键操作或处于不一致状态时收到信号。因此，精确处理信号不仅是一种选择，更是必要的。信号处理必须迅速且处理量最小，信号处理程序本质上需要执行尽可能少的代码，以维护系统稳定性并确保一致的状态管理。

每个信号都有与之关联的默认行为，可能包括忽略信号或终止进程。不过，Linux 提供了改变信号处理方式的机制。进程可以为特定信号安装自定义处理程序，即定义一个在信号送达时将执行的函数。但这种方法需要谨慎的编码实践，以避免常见的陷阱，如竞态条件或死锁。

列出系统上可用的信号很简单，可以使用 kill -l 命令，它会显示所有信