在 Linux 系统中，进程信号（Signal） 是操作系统用于通知进程发生了某种事件的机制。这些事件可能来自硬件异常（如除零错误）、用户输入（如 Ctrl+C）或其他进程的请求。以下是关于 Linux 进程信号的详细说明：
一、常见信号类型
Linux 支持多种标准信号（编号 1~31），部分常见信号如下：
信号名 | 编号 | 默认行为 | 说明 |
SIGHUP | 1 | 终止进程 | 终端挂起或控制进程终止 |
SIGINT | 2 | 终止进程 | 用户输入中断（Ctrl+C） |
SIGQUIT | 3 | 终止+核心转储 | 用户输入退出（Ctrl+\） |
SIGKILL | 9 | 强制终止进程 | 不可被捕获、忽略或阻塞 |
SIGSEGV | 11 | 终止+核心转储 | 内存非法访问（段错误） |
SIGTERM | 15 | 终止进程 | 请求进程正常终止（kill 默认发送此信号） |
SIGUSR1 | 10 | 终止进程 | 用户自定义信号 1 |
SIGUSR2 | 12 | 终止进程 | 用户自定义信号 2 |
二、信号的三种处理方式
- 默认行为（Default Action）
每个信号有预定义的默认处理方式，如终止进程、忽略或生成核心转储文件（core dump）。 - 忽略信号（Ignore）
进程可以选择忽略某些信号（如 SIGINT、SIGTERM），但 SIGKILL 和 SIGSTOP 无法被忽略。 - 自定义信号处理函数（Catch）
通过注册信号处理函数（Signal Handler），进程可以自定义对信号的响应。
三、发送信号的常用方法
1. 命令行工具
- kill 命令
bash
kill -SIGNAME PID # 发送指定信号
kill -9 PID # 强制终止进程（SIGKILL）
kill -15 PID # 请求正常终止（SIGTERM）
- killall 和 pkill
bash
killall -SIGNAME process_name # 按进程名发送信号
pkill -SIGNAME pattern # 按名称模式匹配进程
2. 编程接口（C语言）
- kill() 函数
c
#include <sys/types.h>
#include
int kill(pid_t pid, int sig); // 向指定 PID 发送信号
- raise() 函数
c
raise(SIGTERM); // 向当前进程自身发送信号
四、捕获信号与信号处理函数
1. signal() 函数（简单但不够灵活）
c
#include
void (*signal(int sig, void (*handler)(int)))(int);
// 示例：捕获 SIGINT（Ctrl+C）
void handler(int sig) {
printf("Received SIGINT\n");
}
int main() {
signal(SIGINT, handler);
while(1) pause(); // 等待信号
return 0;
}
2. sigaction() 函数（推荐使用，更安全）
c
#include
struct sigaction {
void (*sa_handler)(int); // 信号处理函数
sigset_t sa_mask; // 阻塞的信号集
int sa_flags; // 标志位（如 SA_RESTART）
};
// 示例：使用 sigaction 捕获 SIGTERM
void term_handler(int sig) {
printf("Process is terminating...\n");
exit(0);
}
int main() {
struct sigaction sa;
sa.sa_handler = term_handler;
sigemptyset(&sa.sa_mask);
sa.sa_flags = 0;
sigaction(SIGTERM, &sa, NULL);
while(1) pause();
return 0;
}
五、信号阻塞与信号集
通过信号屏蔽字（Signal Mask），进程可以临时阻塞某些信号：
c
#include
// 定义信号集并阻塞 SIGINT
sigset_t mask;
sigemptyset(&mask);
sigaddset(&mask, SIGINT);
sigprocmask(SIG_BLOCK, &mask, NULL); // 阻塞 SIGINT
// 解除阻塞
sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &mask, NULL);
六、注意事项
- 信号处理函数的可重入性
在信号处理函数中，应仅使用 异步信号安全函数（如 write()），避免调用非安全函数（如 printf()、malloc()）。 - 信号丢失
标准信号（1~31）是 非排队 的，连续发送同一信号可能导致丢失。 - 多线程中的信号处理
信号处理是进程级别的，所有线程共享同一信号处理函数。可通过 pthread_sigmask() 设置线程的信号屏蔽字。
七、实际应用场景
- 守护进程（Daemon）：捕获 SIGHUP 以重新加载配置文件。
- 优雅退出：捕获 SIGTERM 进行资源清理。
- 调试段错误：捕获 SIGSEGV 输出调试信息。
掌握进程信号机制，能帮助开发者编写更健壮的 Linux 应用程序。