信号

知识点概要

• 信号处理器程序
• 等待状态
• 信号集和信号掩码
• 信号阻塞
• 信号传递的时机与顺序
• 实时信号

 

一、信号处理器程序

        信号处理器程序就是进程用来处理信号的函数，它们由signal()或sigaction()系统调用构建。其中，后者建立的信号处理器程序在设置信号处置方面提供了更多的控制。

　　

二、等待状态

         信号产生后，并不会立即传递到目标进程，其在产生和到达期间，信号处于等待状态。除此，信号如果在阻塞之列，亦处于等待状态。

　　内核将信号传递给进程需要在以下的时机进行：进程再度获得调度时（即在一个时间片开始时），系统调用完成时。

 

三、信号集和信号掩码

　　信号集：一个包含多个信号的数据结构，数据类型为sigset_t

　　操作信号集的一系列函数：如sigemptyset() 、sigfillset() 、sigaddset() 、sigdelset()等。

　　信号掩码：被置位的对应信号均被阻塞，可通过sigprocmask()函数修改进程的信号掩码。

　　

四、信号阻塞

　　进程可以阻塞一些信号，当进程接受了一个该进程正在阻塞的信号，便会将该信号添加到进程的等待信号集（相当于信号掩码）中。当之后解除了对该信号的阻塞后，会随之将信号传递给此进程。

　　值得注意的是，由于不对普通信号进行排队处理，故如果同一信号在阻塞状态下产生多次，那么会将该信号记录在等待信号集中，但稍后只会传递一次。即如果某一标准信号已经在等待某一进程，而此时即使再次向该进程发送此信号的实例，信号也只会传递一次。

　　设置信号阻塞的方法：①结合信号集和信号掩码的相关系统调用；②sigaction()系统调用中可设置调用其建立的信号处理器程序时遭阻塞的信号。

 

五、信号传递的时机和顺序

1. 信号传递的时机

　　当异步产生一个信号时，即使其并未阻塞，在其产生和传递之间仍可能会存在一个（瞬时）延迟。因为内核需要等待一个恰当的时机将信号传递给进程，这个时机要满足：①进程在前度超时后，再度获得调度时；②系统调用完成时。

2. 解除对多个信号的阻塞时，信号的传递顺序

　　如果进程使用siprocmask()解除了多个等待信号的阻塞，那么所有这些信号会立即传递给该进程。

　　Linux内核按照信号编号的升序来传递信号。

 

六、实时信号

　　实时信号定义于POSIX.1b中，意在弥补对标准信号的诸多限制，故其优势如下所示：实时信号的功能可自定义，而标准信号中可供随意使用的仅有SIGUSR1和SIGUSR2；对实时信号采取队列化管理；当发送一个实时信号时，可为信号指定伴随数据。

　　Linux内核则定义了32个不同的实时信号，编号范围为32~63，常量SIGRTMIN、SIGRTMAX分别表示可用实时信号编号的最小值和最大值。

 

七、概念常识

SIGKILL和SIGSTOP信号无法被阻塞、忽略、捕获。

SIGTSTP和SIGSTOP信号：都使进程暂停运行，并且都是收到SIGCONT信号后恢复运行，惟一的区别是SIGSTOP不可被阻塞、忽略、捕获，所以它是一个必停信号。

处于停止状态的进程，当受到一个SIGCONT信号后，会恢复运行，即便它阻塞或忽略SIGCONT信号。

当进程正在执行信号处理器程序时，又接受到一个非阻塞的信号，此信号会中断进程原来正在执行的信号处理器程序。如果不想被中断，可以在sigaction()系统调用中设置“阻塞相应信号”。