信号 09 | 信号概念

信号的概念

信号在我们的生活随处可见，如：古代战争中摔杯为号；代战争中的信号弹；体育比赛中使用的信号枪，它们都有共性：1. 简单 2. 不能携带大量的信息 3. 满足某个特定条件才发送

信号是信息的载体，Linux/UNIX环境下，古老、经典的通信方式，现在依然是主要的通信手段。

UNIX早期版本就提供了信号机制，但不可靠，信号可能丢失，Bakeley和AT&T都对信号模型做了更改，增加了可靠信号机制。但彼此不兼容。POSIX.1对可靠信号例程进行了标准化。

信号的机制

A给B发送了信号，B收到信号之前执行自己的代码，收到信号后，不管执行到程序的什么位置，都要暂停运行，去处理信号，处理完毕再继续执行，与硬件中断类似——异步模式，但信号是软件层面上实现的中断，早期常被称“软中断”。

信号的特征：由于信号是通过软件方法是是实现，其实现手段导致信号有很强的延时性。但对于用户来说，这个延迟时间非常短，不易察觉。

注意：每个进程收到的所有信号，都是由于内核负责发送的，内核处理。

与信号相关的事件与状态

产生信号：

按键产生：如Ctrl + c、Ctrl + z, Ctrl + \
系统调用产生：如kill、raise、alarm
硬件异常产生：如非法访问内存(段错误）、除0(浮点数除外)、内存对齐错误(总线错误)

递达：递送并且到达进程

未决：产生和递达之间的状态。主要由于阻塞(屏蔽)导致该状态。

信号的处理方式：

执行默认动作：默认操作统通常是终止进程，这取决于被发送的信号
忽略(丢弃)：不采取任何操作、有两个信号不能忽略：SIGKILL和SIGSTOP
捕捉(调用用户处理函数)：内核中断正在执行的代码，转去执行先前注册过的处理程序

linux内核的进程控制块PCB是一个结构体，task_struct，除了包含进程ID、状态、工作目录、用户ID、组ID、文件描述符、还包含了信号相关的信息，主要指阻塞信号集和未决信号集。

阻塞信号集：将某些信号加入集和，对它们设置屏蔽屏蔽，当屏蔽x信号后，在收到该信号，该信号的处理退后(解除屏蔽后)

未决信号集：

信号产生，未决信号集中描述该信号的位立即翻转为1，表信号处于未决转态。当信号被处理翻转回为0，这一时刻往往非常短暂。
信号的产生后由于默写原因(主要指阻塞)不能抵达，这类信号的集合称之为未决信号集。在屏蔽解除前，信号一直处于未决状态。