操作系统基本概念——信号（一）

信号是事件发生时对进程的通知机制，有时也称为软件中断。信号与硬件中断的相似之处在于打断了程序执行的正常流程，大多数情况下，无法预测信号到达的准确时间。

一个（具有合适权限的）进程能够向另一进程发送信号。这一做法可作为一种同步技术，甚至是进程间通信（IPC）的原始形式。

进程也可以向自身发送信号。但是发往进程的诸多信号，通常都是源于内核。

有时需要确保一段代码不被传递来的信号中断，为了做到这点，可将信号添加到进程的信号掩码中——目前会阻塞该组信号的到达。如果所产生的信号属于阻塞之列，那么信号将保持等待状态，直至稍后对其解除阻塞（从掩码信号中移除）。进程可使用各种系统调用对其信号掩码添加和移除信号。

以下时间可引发内核为进程产生信号：

（1）硬件异常。硬件检测到一个错误条件并通知内核，随机再由内核发送相应信号给相关进程。硬件异常的例子包括执行一条异常的机器语言指令。例如：被0除， 或者引用了无法访问的内存区域。

（2）用户键入了能够产生信号的终端特殊字符。其中包括中断字符（Ctrl+C）、暂停字符（Ctrl+Z）。

（3）发生了软件事件。例如，针对文件描述符的输出变为有效，调整了终端窗口大小，定时器到期，进程执行的CPU时间超限，或者该进程的某个子进程退出。

针对每个信号都定义了一个唯一的（小）整数，从一开始顺序展开。为了可移植性，一般都用在<signal.h>中定义的符号名（形如SIGxxxx）而不是用数字。例如，当用户键入中断字符时，将传递给进程SIGINT信号（信号编号为2）。

信号有两大类：

（1）用于内核向进程通知事件，构成所谓传统或标准信号。标准信号范围：1～31。

（2）由实时信号构成。

信号因某些事件而产生后，会于稍后被传递给某一进程，进程也会采取某些措施来相应信号。在产生和到达期间，信号处于等待状态（pending）。

信号到达后，进程视具体信号执行如下默认操作之一。

（1）忽略信号：内核将信号丢弃，信号对进程没有任何影响（进程永远不知道曾经出现过该信号）。

（2）终止（杀死）进程：这有时是指进程异常终止，而不是进程因调用exit()而发生的正常终止。

（3）产生核心转储文件，同时进程终止：核心转储文件包含对进程虚拟内存的镜像，可将其加载到调试器中以检查进程终止时的状态。

（4）停止（不是终止）进程：使进程暂停执行。

（5）执行之前被暂停的进程。

除了根据特定信号而采取默认行为之外，程序也能改变信号到达时的响应行为。也将次称之为对信号的处置（disposition）设置。程序可以将对信号的处置设置为如下之一。

（1）采取默认行为。

（2）忽略信号。

（3）执行信号处理器程序。

信号处理其是由程序员编写的函数，用于为响应传递来的信号而执行适当任务。例如shell为SIGINT信号提供了一个处理器程序，令其停止当前正在执行的工作，并返回到（shell的）主输入循环，并再次向用户呈现shell提示符。

除了默认处置外，无法将信号处置设置为终止进程或者转储核心。