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信號(hào)可以被視為一種輕量級(jí)的進(jìn)程間通信機(jī)制,其靈活性和高效性使其成為L(zhǎng)inux編程和系統(tǒng)管理不可或缺的一部分
本文將詳細(xì)介紹Linux信號(hào)的含義、類(lèi)型、作用及其在系統(tǒng)編程中的應(yīng)用
一、信號(hào)的基本概念 信號(hào),全稱(chēng)為軟中斷信號(hào)(Soft Interrupt Signal),是Linux內(nèi)核提供的一種通知機(jī)制
當(dāng)某個(gè)特定事件發(fā)生時(shí),內(nèi)核會(huì)向相關(guān)的進(jìn)程發(fā)送一個(gè)信號(hào)
信號(hào)的實(shí)質(zhì)和作用類(lèi)似于中斷,但信號(hào)機(jī)制更加靈活和復(fù)雜
信號(hào)不僅可以由內(nèi)核發(fā)送,還可以由用戶進(jìn)程發(fā)送,用于實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的通信或事件處理
信號(hào)的基本特性包括: 1.異步性:信號(hào)是異步通知機(jī)制,進(jìn)程可以在任何時(shí)候接收到信號(hào),而不必等待某個(gè)特定的操作完成
2.非實(shí)時(shí)性:信號(hào)的傳遞和處理通常不保證實(shí)時(shí)性,因?yàn)樾盘?hào)的傳遞依賴(lài)于內(nèi)核的調(diào)度
3.獨(dú)立性:信號(hào)是獨(dú)立的,不同信號(hào)之間不會(huì)互相干擾
進(jìn)程可以同時(shí)對(duì)多個(gè)信號(hào)進(jìn)行處理
二、信號(hào)的類(lèi)型 Linux中的信號(hào)按照其來(lái)源和用途可以分為多種類(lèi)型
以下是幾種常見(jiàn)的信號(hào)及其含義: 1.與進(jìn)程終止相關(guān)的信號(hào) -SIGTERM:請(qǐng)求進(jìn)程終止
這是默認(rèn)的終止信號(hào),通常用于優(yōu)雅地關(guān)閉進(jìn)程
-SIGKILL:立即終止進(jìn)程
這個(gè)信號(hào)不能被進(jìn)程捕獲或忽略,是最強(qiáng)的終止信號(hào)
-SIGSTOP:停止進(jìn)程的執(zhí)行
這個(gè)信號(hào)同樣不能被捕獲或忽略,通常用于調(diào)試
2.與進(jìn)程異常事件相關(guān)的信號(hào) -SIGSEGV:非法內(nèi)存訪問(wèn)(段錯(cuò)誤)
當(dāng)進(jìn)程試圖訪問(wèn)未分配的內(nèi)存或無(wú)權(quán)訪問(wèn)的內(nèi)存區(qū)域時(shí),會(huì)收到這個(gè)信號(hào)
-SIGBUS:總線錯(cuò)誤
當(dāng)進(jìn)程訪問(wèn)的內(nèi)存地址無(wú)效或?qū)R錯(cuò)誤時(shí),會(huì)收到這個(gè)信號(hào)
-SIGFPE:浮點(diǎn)異常
當(dāng)進(jìn)程執(zhí)行浮點(diǎn)運(yùn)算時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤,如除以零或溢出,會(huì)收到這個(gè)信號(hào)
3.與用戶操作相關(guān)的信號(hào) -SIGINT:中斷信號(hào)
當(dāng)用戶按下Ctrl+C時(shí),終端會(huì)向當(dāng)前進(jìn)程發(fā)送這個(gè)信號(hào)
-SIGHUP:掛起信號(hào)
當(dāng)終端被關(guān)閉時(shí),系統(tǒng)會(huì)向該終端上的所有進(jìn)程發(fā)送這個(gè)信號(hào)
-SIGQUIT:退出信號(hào)
當(dāng)用戶按下Ctrl+時(shí),終端會(huì)向當(dāng)前進(jìn)程發(fā)送這個(gè)信號(hào),同時(shí)生成一個(gè)核心轉(zhuǎn)儲(chǔ)文件(core dump)
4.與定時(shí)器相關(guān)的信號(hào) -SIGALRM:定時(shí)器信號(hào)
當(dāng)進(jìn)程設(shè)置的定時(shí)器到期時(shí),會(huì)收到這個(gè)信號(hào)
-SIGVTALRM:虛擬定時(shí)器信號(hào)
當(dāng)進(jìn)程使用的CPU時(shí)間超過(guò)某個(gè)閾值時(shí),會(huì)收到這個(gè)信號(hào)
-SIGPROF:間隔定時(shí)器信號(hào)
當(dāng)進(jìn)程使用的CPU時(shí)間和系統(tǒng)調(diào)用時(shí)間之和超過(guò)某個(gè)閾值時(shí),會(huì)收到這個(gè)信號(hào)
三、信號(hào)的處理 當(dāng)進(jìn)程接收到一個(gè)信號(hào)時(shí),可以采取以下三種處理方式之一: 1.執(zhí)行默認(rèn)處理:對(duì)于大多數(shù)信號(hào),系統(tǒng)默認(rèn)的處理方式是終止進(jìn)程或執(zhí)行其他操作
例如,SIGKILL的默認(rèn)處理方式是立即終止進(jìn)程
2.忽略信號(hào):進(jìn)程可以選擇忽略某些信號(hào),即不對(duì)這些信號(hào)做出任何響應(yīng)
但是,有些信號(hào)是不能被忽略的,如SIGKILL和SIGSTOP
3.自定義處理:進(jìn)程可以通過(guò)調(diào)用signal()函數(shù)或sigaction()函數(shù)來(lái)注冊(cè)自定義的信號(hào)處理函數(shù)
當(dāng)進(jìn)程接收到該信號(hào)時(shí),會(huì)執(zhí)行這個(gè)自定義