Linux信号机制学习卡片

定义

信号是进程间通信(IPC)的一种方式，用于通知进程某个特定事件已经发生

作用

• 读取信号的二进制代码并重新处理
• 用于系统异常处理、进程控制等多种场景
• 当进程收到信号后，需要对该信号进行相应的处理

📌 记忆提示：信号就像进程间的"短信通知"

• Linux定义了30种符合POSIX标准的信号
• SIGINT(2)：终端按下Ctrl+C触发，默认终止当前进程 ⚠️
• SIGFPE(8)：浮点异常(如除以0)，默认终止进程并转储内存
• SIGKILL(9)：强制杀死进程，不能被捕获或忽略 ☠️
• SIGSEGV(11)：无效内存引用(段错误)
• SIGCHLD(17)：子进程停止或终止
• SIGSTOP(19)：停止进程直到收到SIGCONT

📌 记忆提示：9号信号(SIGKILL)最强大，无法被阻挡

存储结构

• pending位向量：记录已收到但未处理的信号
• blocked位向量：记录被屏蔽的信号类型(信号掩码)

信号容量

N种信号需要N位向量

信号覆盖规则

同类型信号后到达的会被丢弃(pending仅用1bit记录)

📌 记忆提示：pending是"待办事项"，blocked是"勿扰模式"

发送函数

kill(pid_t pid, int sig)：向指定PID进程发送信号

处理时机

当进程从内核态转为用户态时(如系统调用返回、中断处理返回)

处理检测算法

1. 对blocked位向量按位取反(~blocked)
2. 与pending向量逐位与运算(pending & ~blocked)
3. 结果为非零的位对应信号需要处理

📌 记忆提示：kill不是杀死，而是"发送信号"

默认处理

• 终止进程(如SIGINT)
• 终止并转储内存(如SIGFPE)
• 忽略(如SIGWINCH)

自定义处理

• 用户可通过系统调用覆盖默认处理程序
• 处理完成后对应pending位自动清零
• 限制：SIGKILL和SIGSTOP不可阻塞或自定义

📌 记忆提示：9号和19号信号是"终极武器"，无法自定义

• 仅用1bit记录同类信号→重复信号被丢弃
• 同时收到多信号时按序号从小到大处理
• 进程可独立设置阻塞信号和自定义处理程序
• 不同OS对信号类型的定义不同(Linux有30种POSIX标准信号)
• 信号与异常的关系：
  • 内核捕获异常后发送对应信号(如除零→SIGFPE)
  • 完全由内核处理的异常(如缺页)不触发信号

📌 记忆提示：信号是异常处理的"邮递员"