深入Linux信号世界：SIGALRM揭秘

大雨淅淅

于 2025-04-12 20:12:18 发布

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分类专栏： Linux开发文章标签： linux 运维服务器

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/xiaoyingxixi1989/article/details/147113708

一、什么是 SIGALRM

在 Linux 系统中，信号是进程间通信的一种方式，用于通知进程发生了某些特定事件。SIGALRM 是众多信号类型中的一种，其全称为 “Alarm clock signal”，即闹钟信号。从名字不难理解，SIGALRM 信号与时间相关，主要用于在特定的时间点通知进程执行某些操作。

SIGALRM 的符号常量定义在<signal.h>头文件中，在不同的平台上，信号的编号可能发生变化，因此使用符号名称更具可移植性。SIG 是信号名的通用前缀，而 ALRM 则是 alarm 的缩写，即定时器。当程序调用alarm()系统调用设置一个定时器，在指定的秒数后，内核就会向进程发送 SIGALRM 信号。比如你设置了alarm(5)，那就意味着 5 秒后进程会收到 SIGALRM 信号。它就像是你给进程设置的一个闹钟，时间一到，就会 “响铃” 提醒进程该干活了。

二、SIGALRM 的工作原理

2.1 与定时器的紧密联系

在 Linux 系统中，每个进程都有一个属于自己的定时器，就像每个打工人都有一个专属的闹钟一样。进程可以通过alarm()系统调用设置这个定时器，当定时器超时的时候，就会触发 SIGALRM 信号。alarm()函数的原型如下：

#include <unistd.h>

unsigned int alarm(unsigned int seconds);

其中，seconds参数表示要设定的定时时间，以秒为单位。当alarm()调用成功后，开始计时，超过该时间将触发 SIGALRM 信号。函数返回当前进程以前设置的定时器剩余秒数，如果之前没有设置定时器，那么返回 0。例如：

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include <signal.h>

void handler(int signo) {

printf("Received SIGALRM signal!\n");

}

int main() {

// 安装信号处理函数

signal(SIGALRM, handler);

// 设置5秒后触发SIGALRM信号

alarm(5);

printf("Waiting for SIGALRM signal...\n");

while (1) {

// 进程进入无限循环，等待信号

}

return 0;

}

在这个示例中，alarm(5)设置了 5 秒的定时时间，5 秒后进程会收到 SIGALRM 信号，然后执行handler函数，打印出 "Received SIGALRM signal!"。

2.2 信号处理流程

当进程接收到 SIGALRM 信号时，处理流程如下：

默认动作：如果进程没有对 SIGALRM 信号进行自定义处理，那么它将执行默认动作，SIGALRM 信号的默认动作是终止进程。就好比你没有给闹钟设置特殊的响铃方式，它就会按照默认的铃声响起来。

自定义处理：进程可以通过signal()函数或者sigaction()函数来安装自定义的信号处理函数，当接收到 SIGALRM 信号时，就会执行这个自定义的处理函数。比如你可以给闹钟设置成播放你喜欢的音乐作为铃声。

忽略信号：进程也可以选择忽略 SIGALRM 信号，就像你把闹钟设置成静音，不管它怎么响，你都不理会。可以使用signal(SIGALRM, SIG_IGN)来忽略 SIGALRM 信号。

下面是使用sigaction()函数自定义处理 SIGALRM 信号的示例：

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include <signal.h>

void handler(int signo) {

printf("Caught SIGALRM signal!\n");

}

int main() {

struct sigaction sa;

sa.sa_handler = handler;

sigemptyset(&sa.sa_mask);

sa.sa_flags = 0;

// 使用sigaction安装信号处理函数

if (sigaction(SIGALRM, &sa, NULL) == -1) {

perror("sigaction");

return 1;

}

// 设置3秒后触发SIGALRM信号

alarm(3);

printf("Waiting for SIGALRM signal...\n");

while (1) {

// 进程进入无限循环，等待信号

}

return 0;

}

在这个例子中，通过sigaction()函数安装了自定义的信号处理函数handler，当 SIGALRM 信号到达时，会执行handler函数，打印 "Caught SIGALRM signal!"。