一、什么是信號？

信號就像是一個突然的電話鈴聲，它會打斷正在進(jìn)行的程序并引起其注意。

在Linux系統(tǒng)中，信號是一種軟件中斷，它通常是異步發(fā)生的，可以用來通知進(jìn)程某個事件已經(jīng)發(fā)生。。每個信號都有一個唯一的編號，編號從1開始。進(jìn)程可以通過注冊信號處理函數(shù)來處理信號。

二、信號的分類

Linux系統(tǒng)中的信號有兩類：標(biāo)準(zhǔn)信號和實(shí)時信號。

• 標(biāo)準(zhǔn)信號是傳統(tǒng)Unix系統(tǒng)中的信號，編號范圍從1到31。

• 實(shí)時信號是Linux獨(dú)有的信號，編號范圍從32到64。

三、信號的使用

1、注冊信號處理函數(shù)

在C語言中，可以使用signal函數(shù)來注冊信號處理函數(shù)。signal函數(shù)原型如下：

void (*signal(int signum, void (*handler)(int)))(int);

其中，signum參數(shù)表示要注冊的信號編號，handler參數(shù)表示信號處理函數(shù)。signal函數(shù)會返回上一次注冊的信號處理函數(shù)的地址。

下面是一個簡單的例子，注冊SIGINT信號的處理函數(shù)：

#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <stdlib.h>
 
void sigint_handler(int signo)
{
    printf("Received SIGINT signal!\n");
    exit(0);
}
 
int main()
{
    if (signal(SIGINT, sigint_handler) == SIG_ERR) {
        perror("signal");
        exit(1);
    }
 
    while (1) {
        printf("Hello World!\n");
        sleep(1);
    }
 
    return 0;
}

在上面的例子中，我們首先定義了一個名為sigint_handler的函數(shù)，用于處理SIGINT信號。

在main函數(shù)中，我們使用signal函數(shù)注冊了SIGINT信號的處理函數(shù)。如果signal函數(shù)返回的值是SIG_ERR，表示注冊信號處理函數(shù)失敗。

在循環(huán)中，我們只是簡單地輸出Hello World！字符串，并使用sleep函數(shù)暫停1秒鐘，以便觀察信號處理過程。

• 編譯并運(yùn)行，打印如下

[wayne@wayne:~]./signal
Hello World!
Hello World!
Hello World!

2、發(fā)送信號

2.1 kill函數(shù)

在Linux系統(tǒng)中，可以使用kill函數(shù)向進(jìn)程發(fā)送信號。kill函數(shù)原型如下：

int kill(pid_t pid, int sig);

其中，pid參數(shù)表示進(jìn)程的PID號，sig參數(shù)表示要發(fā)送的信號編號。如果pid參數(shù)的值是0，表示將信號發(fā)送給與當(dāng)前進(jìn)程屬于同一個進(jìn)程組的所有進(jìn)程。

下面是一個例子，向指定進(jìn)程發(fā)送SIGINT信號：

#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
 
int main(int argc, char **argv)
{
    if (argc < 2) {
        fprintf(stderr, "Usage: %s <pid>\n", argv[0]);
    	exit(1);
	}

	pid_t pid = atoi(argv[1]);

	if (kill(pid, SIGINT) == -1) {
   		perror("kill");
    	exit(1);
	}

	return 0;
}

在上面的例子中，我們首先檢查命令行參數(shù)，如果參數(shù)不足，就打印使用說明并退出程序。

然后我們將命令行參數(shù)轉(zhuǎn)換為進(jìn)程PID號，并使用kill函數(shù)向該進(jìn)程發(fā)送SIGINT信號。如果kill函數(shù)返回-1，表示發(fā)送信號失敗。

• 編譯并運(yùn)行，打印如下

[wayne@wayne:~] ps aux | grep signal
wayne     5902  0.0  0.0   2028   280 pts/25   S+   19:04   0:00 ./signal
wayne     5904  0.0  0.0   6108   852 pts/24   S+   19:04   0:00 grep --color=auto signal

[wayne@wayne:~] ./killsignal 5902


// 此時上面運(yùn)行的signal進(jìn)程會收到信號，打印如下信息
Received SIGINT signal!

2.2 kill命令

我們也可以在shell中，用kill命令向進(jìn)程發(fā)送信號，kill命令的語法如下：

kill [options] <pid>

其中，pid表示要發(fā)送信號的進(jìn)程PID號。options是一些可選參數(shù)，例如，可以使用-9參數(shù)發(fā)送SIGKILL信號。

我們可以打開一個新的終端窗口，使用ps命令查看本文介紹的示例程序的PID號，然后使用kill命令向該進(jìn)程發(fā)送SIGINT信號，示例如下：

$ ps aux | grep signal
wayne     5902  0.0  0.0   2028   280 pts/25   S+   19:04   0:00 ./signal
wayne     5904  0.0  0.0   6108   852 pts/24   S+   19:04   0:00 grep --color=auto signal

$ kill -2 5902

這里我們使用ps命令查找名為signal的進(jìn)程的PID號為5902，然后使用kill命令向該進(jìn)程發(fā)送SIGINT信號（信號編號為2）。在執(zhí)行kill命令之后，我們可以看到示例程序輸出了"Received SIGINT signal"這一行信息，說明信號處理函數(shù)已經(jīng)被正確調(diào)用了。

四、常用信號

Linux系統(tǒng)中常用的信號有很多，下面列出一些常用的信號及其含義：

五、小結(jié)

總的來說，Linux 信號是一種用于通知進(jìn)程發(fā)生某個事件或錯誤的機(jī)制，可以用于處理異常情況、進(jìn)程間通信等多種場景。

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