Linux信號(hào)調(diào)用：進(jìn)程間通信的古老而強(qiáng)大的機(jī)制 在Linux系統(tǒng)中，信號(hào)（Signal）作為一種古老而強(qiáng)大的進(jìn)程間通信機(jī)制，扮演著舉足輕重的角色

    它不僅是操作系統(tǒng)內(nèi)核與進(jìn)程之間傳遞信息的一種手段，更是進(jìn)程間異步事件通知的重要工具

    本文將深入探討Linux信號(hào)調(diào)用的基本原理、產(chǎn)生方式、處理機(jī)制以及在實(shí)際編程中的應(yīng)用，旨在幫助讀者全面理解并有效利用這一機(jī)制

     一、信號(hào)的基本概念 信號(hào)是Linux/UNIX環(huán)境下的一種經(jīng)典通信方式，類(lèi)似于硬件中斷的異步模式

    信號(hào)通過(guò)軟件方法實(shí)現(xiàn)，雖然具有一定的延時(shí)性，但對(duì)于用戶而言，這種延遲幾乎可以忽略不計(jì)

    信號(hào)是信息的載體，用于在進(jìn)程間傳遞異步事件通知

    每個(gè)進(jìn)程收到的所有信號(hào)，都是由內(nèi)核負(fù)責(zé)發(fā)送和管理的

     信號(hào)具有四個(gè)基本要素：編號(hào)、名稱、信號(hào)對(duì)應(yīng)事件和默認(rèn)處理動(dòng)作

    在Linux系統(tǒng)中，可以使用`kill -l`命令查看當(dāng)前系統(tǒng)可使用的信號(hào)列表

    其中，1-31號(hào)信號(hào)被稱為常規(guī)信號(hào)（或普通信號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)），34-64號(hào)信號(hào)被稱為實(shí)時(shí)信號(hào)，通常與硬件相關(guān)或用于驅(qū)動(dòng)編程

     二、信號(hào)的產(chǎn)生方式 信號(hào)的產(chǎn)生方式多種多樣，主要包括以下幾種： 1.按鍵產(chǎn)生：用戶可以通過(guò)在終端輸入特定的組合鍵來(lái)產(chǎn)生信號(hào)

    例如，Ctrl+C通常會(huì)產(chǎn)生SIGINT信號(hào)，用于中斷當(dāng)前運(yùn)行的進(jìn)程

     2.系統(tǒng)調(diào)用產(chǎn)生：系統(tǒng)調(diào)用如kill、raise、`abort`等可以產(chǎn)生信號(hào)

    其中，`kill`函數(shù)可以向指定的進(jìn)程或進(jìn)程組發(fā)送信號(hào)，`raise`函數(shù)則用于向當(dāng)前進(jìn)程發(fā)送信號(hào)

     3.軟件條件產(chǎn)生：某些軟件條件觸發(fā)時(shí)會(huì)產(chǎn)生信號(hào)

    例如，定時(shí)器`alarm`超時(shí)會(huì)產(chǎn)生SIGALRM信號(hào)

     4.硬件異常產(chǎn)生：硬件檢測(cè)到一個(gè)錯(cuò)誤條件時(shí)，會(huì)通知內(nèi)核，再由內(nèi)核發(fā)送相關(guān)信號(hào)給相關(guān)進(jìn)程

    例如，執(zhí)行非法指令會(huì)產(chǎn)生SIGILL信號(hào)，除0或引用無(wú)法訪問(wèn)的內(nèi)存區(qū)域會(huì)產(chǎn)生SIGFPE或SIGSEGV信號(hào)

     5.命令產(chǎn)生：用戶可以通過(guò)運(yùn)行kill命令來(lái)向指定的進(jìn)程發(fā)送信號(hào)

     三、信號(hào)的處理機(jī)制 Linux內(nèi)核為每個(gè)進(jìn)程維護(hù)了一個(gè)進(jìn)程控制塊（PCB），其中包含了信號(hào)相關(guān)的信息，主要指阻塞信號(hào)集和未決信號(hào)集

     - 阻塞信號(hào)集：將某些信號(hào)加入集合，并對(duì)它們?cè)O(shè)置屏蔽

    當(dāng)屏蔽某個(gè)信號(hào)后，再收到該信號(hào)時(shí)，其處理將推后（直到解除屏蔽后）

     - 未決信號(hào)集：信號(hào)產(chǎn)生后，未決信號(hào)集中描述該信號(hào)的位立即翻轉(zhuǎn)為1，表示信號(hào)處于未決狀態(tài)

    當(dāng)信號(hào)被處理后，對(duì)應(yīng)位翻轉(zhuǎn)回0

     信號(hào)的處理方式有三種：執(zhí)行默認(rèn)動(dòng)作、忽略（丟棄）和捕捉（調(diào)用用戶處理函數(shù)）

    其中，SIGKILL和SIGSTOP信號(hào)不能被捕捉、阻塞或忽略，只能執(zhí)行默認(rèn)動(dòng)作

     - 執(zhí)行默認(rèn)動(dòng)作：根據(jù)信號(hào)的不同，默認(rèn)動(dòng)作可能是終止進(jìn)程、忽略信號(hào)、終止進(jìn)程并生成Core文件、停止進(jìn)程或繼續(xù)運(yùn)行進(jìn)程等

     - 忽略信號(hào)：進(jìn)程可以選擇忽略大多數(shù)信號(hào)，但SIGKILL和SIGSTOP除外

     - 捕捉信號(hào)：進(jìn)程可以指定自己的信號(hào)處理函數(shù)來(lái)處理信號(hào)

    當(dāng)信號(hào)產(chǎn)生時(shí)，內(nèi)核會(huì)調(diào)用該處理函數(shù)

     四、信號(hào)在編程中的應(yīng)用 在Linux編程中，信號(hào)的應(yīng)用非常廣泛

    以下是一些常見(jiàn)的應(yīng)用場(chǎng)景和示例代碼： 1.捕捉并處理信號(hào)： include include include include void sig_handler(int signo) { printf(Received signal %dn, signo); exit(0); } int main() { signal(SIGINT, sig_handler); // 捕捉SIGINT信號(hào) while(1) { printf(Running... ); sleep(1); } return 0; } 在這個(gè)示例中，當(dāng)用戶按下Ctrl+C時(shí)，會(huì)產(chǎn)生SIGINT信號(hào)，進(jìn)程會(huì)捕捉到該信號(hào)并調(diào)用`sig_handler`函數(shù)處理

     2.使用定時(shí)器產(chǎn)生信號(hào)： include include include include void sig_alrm(int signo){ printf(Alarm signal received ); exit(0); } int main() { signal(SIGALRM,sig_alrm); // 捕捉SIGALRM信號(hào) alarm(5); // 設(shè)置5秒后產(chǎn)生SIGALRM信號(hào) while(1) { printf(Waiting for alarm... ); sleep(1); } return 0; } 在這個(gè)示例中，`alarm`函數(shù)設(shè)置了一個(gè)5秒的定時(shí)器，當(dāng)定時(shí)器超時(shí)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生SIGALRM信號(hào)，進(jìn)程會(huì)捕捉到該信號(hào)并調(diào)用`sig_alrm`函數(shù)處理

     3.生成Core文件并調(diào)試： 在某些情況下，進(jìn)程可能會(huì)因?yàn)閳?zhí)行非法操作而崩潰，此時(shí)可以生成Core文件用于調(diào)試

    例如： include include include int main() { charbuf; strcpy(buf, hello); // 未初始化指針導(dǎo)致段錯(cuò)誤 return 0