深入理解Unix/Linux信号：进程间通信的基石

一、什么是信号？

信号本质上是软件中断，它预先定义了一组整数常量（如SIGINT、SIGTERM），每个常量对应一个特定的事件。当进程收到信号时，可能执行默认操作（如终止、忽略）或调用用户自定义的信号处理函数。常见的信号包括：SIGINT（终端中断，通常由Ctrl+C触发）、SIGKILL（强制终止）等。

二、信号的信号机制原理

信号机制由内核管理。每个进程的task_struct结构中维护了未决信号集（pending）和信号阻塞集（blocked）。当信号产生时，内核将对应位设置到pending中；在进程从内核态返回用户态时，检查pending并递送信号。信号的来源多样：硬件异常（如除零）、终端输入（Ctrl+C）、软件条件（如alarm超时）或其他进程通过Unix/Linux信号发送。

三、信号的触发方式

触发信号即发送信号。常用方法有：• 命令行：kill -9 PID• 系统调用：C语言中使用kill()、raise()函数。• 软件条件：调用alarm()或setitimer()产生SIGALRM信号。

四、信号的响应机制

进程对信号的响应有三种方式：1. 默认处理：由内核定义的默认动作（如终止、停止、忽略）。2. 忽略信号：进程可明确表示不处理某些信号（SIGKILL和SIGSTOP除外）。3. 自定义处理：通过signal()或sigaction()注册函数。当信号递送时，内核调用该函数，完成后返回进程继续执行。注意，信号处理过程中可能被其他信号中断，这需要信号处理函数是可重入的。

五、实战：捕获SIGINT信号

下面是一个简单的C程序，它注册了SIGINT的处理函数，当用户按下Ctrl+C时，打印消息并退出。

    #include #include #include void handle_sigint(int sig) {    printf("捕获到SIGINT信号（%d），程序退出。", sig);    _exit(0);}int main() {    // 注册信号处理函数    signal(SIGINT, handle_sigint);    printf("按 Ctrl+C 发送信号...");    while(1) {        pause(); // 等待信号    }    return 0;}  

编译运行：gcc signal_demo.c -o signal_demo && ./signal_demo，然后尝试Ctrl+C。这个例子展示了进程间通信中最基本的信号收发。

六、总结

信号是Unix/Linux系统编程的必备知识。理解信号机制有助于编写健壮的异步事件处理代码。本文介绍了信号的原理、触发和响应，并通过实战演示了信号捕获。希望你能举一反三，探索更多如sigaction的高级用法。