Linux信号处理

大家应该都了解当我们在Linux下面运行程序时，如果程序跑飞了，那我们可以通过Ctrl-C来终止掉跑飞的程序，其实，当我们按下Ctrl-C时，涉及到了信号的相关处理工作，所以，今天我们就来谈一谈Ctrl-C被后的信号处理吧。

什么是信号

信号其实是一种软件中断，它为程序提供了一种处理异步事件的方法，所谓的异步事件就是事件的发生在任何事件都有可能，很多重要的程序都需要对信号进行处理。在Linux中一共有多少信号呢？我们可以通过在shell下运行kill -l指令，来查看Linux下的信号数目和他们对应的编号。如下图：

其中，我们把编号为1~31的信号称为普通信号，把34~64的信号称为实时信号。所有的信号名在头文件signal.h，中都被定义为正整数常量，即他们的信号编号。

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信号的产生方式

在Linux下，信号可以通过一下几种方式来产生：

1. 当用户按某些终端键时，引发终端产生的信号，例如我们前面提到的Ctrl-C按键对应的是SIGINT信号，Ctrl-\按键对应的是SIGQUIT信号。
2. 硬件异常产生信号，例如除数为0、无效的内存引用对应的SIGSEGV信号，硬件异常产生信号不同，一旦硬件异常产生，那么他会一直存在，直到程序被终止位置，所以处理硬件异常信号一般都采用终止程序的方法。
3. 进程调用kill（系统调用）函数可将任意信号发送给另一个进程或者进程组；（但是这条是有限制的，例如：要求接收信号和发送信号的进程的所有者必须相同，或者发送信号的所有者必须是超级用户）。
4. 进程可以通过在shell下运行kill指令来对某个进程发出信号，kill指令是kill系统调用的一个接口。
5. 当检测到某些软件条件时，也会产生信号。

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信号的处理方式

有了信号的产生，当然也就有信号的处理，在Linux中，对信号的处理有下面的几种方式：
1. 忽略此信号，大多数信号都可以采用这种方式进行处理，除了9) SIGKILL 和19) SIGSTOP 信号。因为这两种信号都直接向内核提供了进程终止和停止的可靠办法。（SIGKILL）,还有硬件异常信号我们最好不要忽略，因为硬件异常一旦产生如果不进行处理就会一直存在。
2. 捕捉信号。 进程要通知内核在某种信号产生时，需要调用一个用户函数，在用户函数中，用户可以自己定义信号处理的方式,在Linux下我们不能捕捉SIGKILL信号和SIGSTOP信号。
3. 执行系统的默认动作。

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终止+core

在系统默认动作中，有一种动作叫做“终止+core”,它表示在进程当前工作目录中的core文件中复制了该进程当前的内存映像，（该文件名为：core.进程pid号）,很多信号都使用了这种处理方式，例如SIGFPE信号。当产生了内存映像文件，我们可以在gdb下面进行调试。如下图：

其中ulimit -c + number是指定core文件的大小上限，
ulimit -a是查看当前系统中的各个资源上限。

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相关信号处理函数

1. signal函数（指定信号的处理方式）

       #include <signal.h>

       typedef void (*sighandler_t)(int);

       sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);

signum:参数为信号名，或者信号编号。
handler:为指向返回值为void参数为int的函数指针，或者是SIG_IGN或SIG_DFL宏定义。

在signal.h头文件中，上面的常量被定义如下
#define SIG_ERR (void(*)()) -1
#define SIG_DFL (void(*)()) 0
#define SIG_IGN (void(*)()) 1

其中，SIG_DFL指定信号处理的方式为默认方式，SIG_IGN指定信号处理的方式为忽略。

1. alarm函数

       #include <unistd.h>

       unsigned int alarm(unsigned int seconds);

alarm函数相当于一个闹钟，它可以为进程注册闹钟时间，例如使用alarm(5)可以为进程注册5秒钟的闹钟时间，5秒后会产生SIGALRM信号；
如果在调用alarm函数时，之前已经为该进程注册的闹钟时间还没有超时，则该闹钟时间的余留值作为本次alarm函数调用的值返回。以前注册的闹钟时间则被新值所取代；
使用alarm(0)可以取消以前所注册的闹钟，并返回之前注