Linux信号机制详解（四步走带你深入理解信号如何保存）

第一步：信号的产生（Generation）

信号的生命周期始于“产生”。这可以由硬件引起（例如按下 Ctrl+C 产生的 SIGINT），也可以由系统调用（如 kill 函数）触发。信号一旦产生，就会由内核负责发送给目标进程。

第二步：信号的保存（Storage）——本文重点

为什么信号需要保存？因为信号产生时，目标进程可能正在处理更重要的事情。此时，内核会将信号存放在进程控制块（PCB）的一个特定字段中，通常称为“位图”（Pending Bitmap）。这种信号保存状态被称为“未决”（Pending）。通过位图，内核可以记录哪些Linux信号已经到达但尚未处理，确保信息不丢失。

第三步：信号的阻塞（Blocking）

进程可以主动设置“信号屏蔽字”。如果某个信号被阻塞，即使它已经处于信号保存的未决状态，也不会被递达给用户态进行处理，直到进程解除对该信号的阻塞。这在保护临界区资源时非常有用。

第四步：信号的处理（Handling）

最后一步是信号处理。内核会在进程从内核态切换回用户态的前夕检查未决信号。处理方式通常有三种：执行系统默认动作、忽略该信号、或者调用用户自定义的捕捉函数。通过这四步，我们完成了一次完整的进程间通信。