【进程信号】什么是信号？-优快云博客

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文章目录

Ⅰ. 前言
Ⅱ. 什么是信号

Ⅰ. 前言

我们下面先引出生活的几个共识：

在我们生活中，信号不外乎就是这些：发令枪、闹钟、红绿灯、消息提醒、手机铃声等等，那我们想一下，以红绿灯为例子，为什么人能够识别红绿灯呢❓

其实可以将识别分解为 ①认识+行为产生，我们因为有人教育过我们，让我们在大脑中记住了对应的红绿灯的属性，所以知道这是红绿灯，就像那些贫困地区的人可能没去过交通发达的地方，可能没有红绿灯，所以可能不知道红绿灯是什么！而行为识别就是有人教育我们说看到红灯停，绿灯行，相同的，如果识别不出来红绿灯的话，那么可能就不知道红绿灯的意思，就不知道产生什么样的行为！

除此之外，②信号到来的时候，我们不一定要立马去处理这个信号！举个例子，比如我们叫了外卖之后，和朋友正在打游戏，当对手推到高地的时候，外卖小哥突然打电话说让你去拿快递，这就相对于外卖小哥给你发信号，而你此时让外卖小哥等一会，你要把游戏打完再去拿，也就是说信号发过来之后，我们可能不会立即去处理它，可能会将它搁置一会，因为我们可能在做着更重要的事情！

再者，③当信号到来的时候，直到这个信号被我们处理，这个时间段就是一个时间窗口，并且我们需要将其记住！就好比我们叫外卖小哥等待一会，而我们打完之后再去拿外卖，等到拿到外卖之后才算信号处理完，这个时候中间外卖小哥等待的时间就是时间窗口，并且我们必须将这件事记住，免得忘记了外卖和快递小哥！

最后，④信号会产生不同的动作：默认动作、自定义动作、忽略动作！举个例子，我们过马路的时候如果按照我们的共识就是红灯停绿灯行，那么这就是默认动作。但是如果小红麻麻告诉小红，绿灯亮的时候要先跳个舞才能过马路，这个叫做自定义动作。最后忽略动作就像我们在学校，老师布置了作业，那么有些学生是收到了做作业的信号，但是他们把作业给忽略掉了，就是不做作业，这个就叫做忽略动作！

Ⅱ. 什么是信号

信号是进程之间事件异步通知的一种方式，属于软中断。

一、进程信号的种类

每个信号都有一个编号和一个宏定义名称，这些宏定义可以在 signal.h 中找到，例如其中有定义 #define SIGINT 2

我们在 linux 中通过 kill -l 指令是可以查看到系统中的进程信号的，一共有 62 种，其中 [1, 31] 是 非可靠信号，[34, 64] 是 可靠信号（非可靠信号是早期 Unix 系统中的信号，后来又添加了可靠信号方便用户自定义信号，这二者之间具体的区别在后续内容中会提到）

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编号 34 以上的是 实时信号，这里我们只讨论编号 34 以下的信号，不讨论实时信号。这些信号各自在什么条件下产生，默认的处理动作是什么，可以在 signal(7) 中查询，也就是可以使用命令行指令 man 7 signal 查看！

其中 signal 的概述中我们看到黑色框中圈出来的是接收到信号之后，会执行何种操作！

如 Term 和 Core 分别代表的就是 终止该进程，不一样的是 Core 还会进行 dump core（这个下面会将，其实就是将终止进程的有效信息转化为了日志保存在当前目录下！）；而 Ign 表示 忽略该信号，继续干进程自己的事情！Stop 和 Cont 分别就是 暂停进程 和 继续进程 了（💥需要注意的就是暂停了一个前台进程之后，该进程就变成了后台进程了！）

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二、如何理解进程信号

有了上面以生活为例的概念，我们如何将其迁移到进程中呢❓❓❓

这里需要先给出一些共识：①信号是给进程发的！就像我们使用 kill -9 pid 一样，就是给 pid 进程发送 9 号信号，而 9 号信号对应的就是杀掉进程的信号！

接着我们来看一下，上面我们说到识别信号分为认识和行为产生，那么对于进程来说，是如何认识信号的呢 ❓❓❓

其实进程本身是被程序员编写的属性和逻辑的集合，也就是说，②进程是由程序员编写完成的，所以进程肯定会认识信号！

除此之外，③当进程收到信号的时候，进程可能在执行更加重要的代码，因此该信号不一定会被立刻处理！

所以 ④进程本身必须要有对于信号的保存能力，以便执行完代码后转而去处理该信号！

最后，进程在处理信号的时候，一般有三种动作：⑤默认、自定义、忽略。其中处理信号也被称为捕捉信号！

下面我们先来讲一下第四点，如果一个进程要保存信号，应该保存在哪里呢❓❓❓

这个根据我们的知识，大概就能猜到是 存放在进程管理块 task_struct 中的，事实上就是这样子的！那么又有问题啦，它是如何保存的呢❓❓❓

可以看到上面进程信号都是通过数字编号来区分的，那么我们大胆猜测一下，在 task_struct 中有一个 unsigned int signal 变量，它的作用相当于是一个 位图结构，每个比特位用来标识对应的信号编号，该进程收到了哪个信号编号，signal 就将其对应编号位置的比特位置 1，事实上在设计的时候就是这样子的！这其实我们还能看出来一点，在设计信号的时候，大佬们常常抽象的称是发送信号，但是我们了解了本质以后，其实 发送信号的本质，就是修改 task_struct 中的信号位图！

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