信号机制

什么是信号？

信号是UNIX/Linux系统中进程间通信的一种机制，用于通知进程发生了某个异步事件。信号是软件中断，可以中断进程的正常执行流程。

常见信号

信号名称	信号编号	默认动作	描述
SIGHUP	1	终止	终端挂起
SIGINT	2	终止	键盘中断（Ctrl+C）
SIGQUIT	3	终止+core	键盘退出（Ctrl+\）
SIGILL	4	终止+core	非法指令
SIGABRT	6	终止+core	调用abort()
SIGFPE	8	终止+core	浮点异常
SIGKILL	9	终止	强制终止（不可捕获）
SIGSEGV	11	终止+core	段错误
SIGPIPE	13	终止	管道破裂
SIGALRM	14	终止	定时器到期
SIGTERM	15	终止	终止信号（可捕获）
SIGCHLD	17	忽略	子进程状态改变
SIGCONT	18	继续	继续执行
SIGSTOP	19	停止	暂停执行（不可捕获）
SIGTSTP	20	停止	键盘停止（Ctrl+Z）

信号处理

进程可以采取三种方式处理信号：

1. 默认处理：执行信号的默认动作

2. 忽略信号：大多数信号可以被忽略（除了SIGKILL和SIGSTOP）

3. 捕获信号：定义信号处理函数来响应信号

信号相关命令

# 发送信号
$ kill -SIGTERM <pid>        # 发送SIGTERM信号
$ kill -9 <pid>              # 发送SIGKILL信号
$ kill -HUP <pid>            # 发送SIGHUP信号

# 查看信号
$ kill -l                    # 列出所有信号
$ trap -l                    # 列出所有信号名称

# 捕获信号（在shell脚本中）
$ trap "echo 'Received SIGINT'" SIGINT
$ trap "cleanup" EXIT        # 在脚本退出时执行cleanup函数

# 忽略信号
$ trap "" SIGINT             # 忽略SIGINT信号
$ trap - SIGINT              # 恢复默认处理

信号示例

#!/bin/bash

# 捕获SIGINT信号
trap 'echo "脚本被中断！"; exit 1' SIGINT

echo "脚本开始运行..."
echo "按Ctrl+C来中断脚本"

count=0
while [ $count -lt 10 ]; do
    echo "计数: $count"
    sleep 1
    count=$((count + 1))
done

echo "脚本正常完成"

信号的应用场景

1. 进程控制：启动、停止、暂停进程

2. 进程通信：通知进程某些事件

3. 错误处理：处理异常情况

4. 资源管理：清理资源，优雅退出

注意事项

• SIGKILL和SIGSTOP不能被捕获或忽略

• 信号处理函数应该尽量简单

• 在信号处理函数中避免调用不安全函数

• 信号可能会在任意时间点到达

参考资料

• Linux信号手册

• Julia's Drawings: Signals