Linux进程信号详解 （从入门到实践——掌握信号机制）

Linux进程信号是操作系统用于通知进程发生异步事件的机制，可以看作是一种软件中断。例如，当你在终端按下 Ctrl+C 时，内核会向前台进程发送 SIGINT 信号，默认终止进程。本文将带你从零理解信号的工作原理和用法。

1. 信号是什么？

想象你正在看书，手机闹钟响了——闹钟就是一种“信号”，它中断了你当前的动作，让你去处理“到时间了”这件事。在Linux中，信号处理函数就是你自己定义的“闹钟响后的动作”，你可以选择忽略、默认处理或自定义处理。

2. 常见信号种类

• SIGINT (2)：中断，通常由 Ctrl+C 产生。
• SIGTERM (15)：终止信号，可被捕获并清理资源。
• SIGKILL (9)：强制终止，不可被捕获或忽略。
• SIGALRM (14)：定时器超时信号。

这些信号在进程通信中也扮演重要角色，比如父子进程间可通过信号同步状态。

3. 信号的产生

信号可以通过以下方式产生：

• 键盘事件：Ctrl+C (SIGINT)、Ctrl+\ (SIGQUIT)。
• 系统调用：如 kill()、raise()、alarm()。
• 软件条件：如管道读端关闭时写入（SIGPIPE）。
• 硬件异常：除零、段错误等。

4. 信号的注册与pending

当信号产生时，内核会在目标进程的信号pending集（未决信号集）中设置相应位，表示该信号已到达但尚未处理。如果进程当前信号阻塞了该信号，它会一直停留在pending状态，直到解除阻塞后才递送。

5. 信号的处理方式

进程收到信号后有三种处理方式：

1. 默认处理：执行系统预定义的动作（终止、忽略、暂停等）。
2. 忽略信号：内核直接丢弃该信号，但 SIGKILL 和 SIGSTOP 不能忽略。
3. 自定义处理：通过 signal() 或 sigaction() 注册用户定义的信号处理函数，在函数中编写清理资源、记录日志等逻辑。

6. 信号阻塞（信号屏蔽字）

每个进程都有一个信号屏蔽字，用于指定当前阻塞哪些信号。你可以使用 sigprocmask() 来修改它。当信号被阻塞时，即使产生了也不会立即处理，而是保持在pending状态。这是实现信号阻塞机制的关键，常用于避免临界区被信号中断。

7. 信号处理函数示例

    #include #include #include void handler(int sig) {    printf("捕获到信号 %d", sig);}int main() {    signal(SIGINT, handler);  // 自定义处理 SIGINT    while(1) {        printf("进程运行中...");        sleep(1);    }    return 0;}  

运行后按 Ctrl+C，不再终止进程，而是打印消息。你可以通过 kill -TERM 测试其他信号。

8. 总结

Linux进程信号是系统编程的基础，理解它的产生、阻塞、处理能帮你编写更健壮的程序。信号也用于简单的进程通信，但传递信息量有限。希望本文让你对信号机制有了清晰认识，多写代码实践会掌握得更快！

—— 本文介绍了四个关键概念：Linux进程信号、信号处理函数、信号阻塞、进程通信 ——