本文着重讲解Linux系统编程中的信号处理基础知识，包括信号的概念、信号的机制、信号相关的事件和状态、信号集、信号的编号、信号的4要素和常规的信号等，这些都是学习信号部分必须要掌握的内容。
文章目录
1.信号的概念
信号在我们的生活中随处可见， 如：古代战争中摔杯为号；现代战争中的信号弹；体育比赛中使用的信号枪…
他们都有共性：
1. 简单
2. 不能携带大量信息
3. 满足某个特设条件才发送。
信号是信息的载体， Linux/UNIX 环境下，古老、经典的通信方式， 现下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。 Berkeley 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。
2.信号的机制
A 给 B 发送信号， 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，早期常被称为“软中断”。
信号的特质：由于信号是通过软件方法实现，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。每个进程收到的所有信号，都是由内核负责发送的，内核处理。
3.与信号相关的事件和状态
产生信号:
- 按键产生，如： Ctrl+c、 Ctrl+z、 Ctrl+\
- 系统调用产生，如： kill、 raise、 abort
- 软件条件产生，如：定时器 alarm
- 硬件异常产生，如：非法访问内存(段错误)、除 0(浮点数例外)、内存对齐出错(总线错误)
- 命令产生，如： kill 命令
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
- 忽略(丢弃)
- 捕捉(调用户处理函数)
4.信号集
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，文件描述符表，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(信号屏蔽字)
将某些信号加入集合，对他们设置屏蔽，当屏蔽 x 信号后，再收到该信号，该信号的处理将推后(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刻翻转为 1，表信号处于未决状态。当信号被处理对应位翻转回为 0。这一时刻往往非常短暂。
- 信号产生后由于某些原因(主要是阻塞)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。
5.信号的编号
使用kill -l查看：
不存在编号为 0 的信号。其中 1-31 号信号称之为常规信号（也叫普通信号或标准信号）， 34-64 称之为实时信号，驱动编程与硬件相关。名字上区别不大。而前 32 个名字各不相同。
6.信号的4要素
1. 编号 2. 名称 3. 事件 4. 默认处理动作
可通过 man 7 signal 查看帮助文档获取
Signal Standard Action Comment
────────────────────────────────────────────────────────────────────────
SIGABRT P1990 Core Abort signal from abort(3)
SIGALRM P1990 Term Timer signal from alarm(2)
SIGBUS P2001 Core Bus error (bad memory access)
SIGCHLD P1990 Ign Child stopped or terminated
SIGCLD - Ign A synonym for SIGCHLD
SIGCONT P1990 Cont Continue if stopped
SIGEMT - Term Emulator trap
SIGFPE P1990 Core Floating-point exception
SIGHUP P1990 Term Hangup detected on controlling terminal
or death of controlling process
SIGILL P1990 Core Illegal Instruction
SIGINFO - A synonym for SIGPWR
SIGINT P1990 Term Interrupt from keyboard
SIGIO - Term I/O now possible (4.2BSD)
SIGIOT - Core IOT trap. A synonym for SIGABRT
SIGKILL P1990 Term Kill signal
SIGLOST - Term File lock lost (unused)
SIGPIPE P1990 Term Broken pipe: write to pipe with no
readers; see pipe(7)
SIGPOLL P2001 Term Pollable event (Sys V);
synonym for SIGIO
SIGPROF P2001 Term Profiling timer expired
SIGPWR - Term Power failure (System V)
SIGQUIT P1990 Core Quit from keyboard
SIGSEGV P1990 Core Invalid memory reference
SIGSTKFLT - Term Stack fault on coprocessor (unused)
SIGSTOP P1990 Stop Stop process
SIGTSTP P1990 Stop Stop typed at terminal
SIGSYS P2001 Core Bad system call (SVr4);
see also seccomp(2)
SIGTERM P1990 Term Termination signal
SIGTRAP P2001 Core Trace/breakpoint trap
SIGTTIN P1990 Stop Terminal input for background process
SIGTTOU P1990 Stop Terminal output for background process
SIGUNUSED - Core Synonymous with SIGSYS
SIGURG P2001 Ign Urgent condition on socket (4.2BSD)
SIGUSR1 P1990 Term User-defined signal 1
SIGUSR2 P1990 Term User-defined signal 2
SIGVTALRM P2001 Term Virtual alarm clock (4.2BSD)
SIGXCPU P2001 Core CPU time limit exceeded (4.2BSD);
see setrlimit(2)
SIGXFSZ P2001 Core File size limit exceeded (4.2BSD);
see setrlimit(2)
SIGWINCH - Ign Window resize signal (4.3BSD, Sun)
The signals SIGKILL and SIGSTOP cannot be caught, blocked, or ignored.
在标准信号中，有一些信号是有三个“Value”，第一个值通常对 alpha 和 sparc 架构有效，中间值针对 x86、 arm和其他架构，最后一个应用于 mips 架构。一个‘-’表示在对应架构上尚未定义该信号。
不同的操作系统定义了不同的系统信号。因此有些信号出现在 Unix 系统内，也出现在 Linux 中，而有的信号出现在 FreeBSD 或 Mac OS 中却没有出现在 Linux 下。这里我们只研究 Linux 系统中的信号。
默认动作：
Term：终止进程
Ign： 忽略信号 (默认即时对该种信号忽略操作)
Core：终止进程，生成 Core 文件。 (查验进程死亡原因， 用于 gdb 调试)
Stop：停止（暂停）进程
Cont：继续运行进程
注意从 man 7 signal 帮助文档中可看到 :
The signals SIGKILL and SIGSTOP cannot be caught, blocked, or ignored.
这里特别强调了 9) SIGKILL 和 19) SIGSTOP 信号，不允许忽略和捕捉，只能执行默认动作。甚至不能将其设置为阻塞。
另外需清楚， 只有每个信号所对应的事件发生了，该信号才会被递送(但不一定递达)，不应乱发信号！！
7. 常规信号一览表
SIGHUP: 当用户退出 shell 时，由该 shell 启动的所有进程将收到这个信号，默认动作为终止进程SIGINT：当用户按下了<Ctrl+C>组合键时，用户终端向正在运行中的由该终端启动的程序发出此信号。默认动
作为终止进程。SIGQUIT：当用户按下<ctrl+>组合键时产生该信号，用户终端向正在运行中的由该终端启动的程序发出些信
号。默认动作为终止进程。SIGILL： CPU 检测到某进程执行了非法指令。默认动作为终止进程并产生 core 文件SIGTRAP：该信号由断点指令或其他 trap 指令产生。默认动作为终止里程 并产生 core 文件。SIGABRT: 调用 abort 函数时产生该信号。默认动作为终止进程并产生 core 文件。SIGBUS：非法访问内存地址，包括内存对齐出错，默认动作为终止进程并产生 core 文件。SIGFPE：在发生致命的运算错误时发出。不仅包括浮点运算错误，还包括溢出及除数为 0 等所有的算法错误。
默认动作为终止进程并产生 core 文件。SIGKILL：无条件终止进程。本信号不能被忽略，处理和阻塞。默认动作为终止进程。它向系统管理员提供了
可以杀死任何进程的方法。SIGUSE1：用户定义 的信号。即程序员可以在程序中定义并使用该信号。默认动作为终止进程。SIGSEGV：指示进程进行了无效内存访问。默认动作为终止进程并产生 core 文件。SIGUSR2：另外一个用户自定义信号，程序员可以在程序中定义并使用该信号。默认动作为终止进程。SIGPIPE： Broken pipe 向一个没有读端的管道写数据。默认动作为终止进程。SIGALRM: 定时器超时，超时的时间 由系统调用 alarm 设置。默认动作为终止进程。SIGTERM：程序结束信号，与 SIGKILL 不同的是，该信号可以被阻塞和终止。通常用来要示程序正常退出。
执行 shell 命令 Kill 时，缺省产生这个信号。默认动作为终止进程。SIGSTKFLT： Linux 早期版本出现的信号，现仍保留向后兼容。默认动作为终止进程。SIGCHLD：子进程状态发生变化时，父进程会收到这个信号。默认动作为忽略这个信号。SIGCONT：如果进程已停止，则使其继续运行。默认动作为继续/忽略。SIGSTOP：停止进程的执行。信号不能被忽略，处理和阻塞。默认动作为暂停进程。SIGTSTP：停止终端交互进程的运行。按下<ctrl+z>组合键时发出这个信号。默认动作为暂停进程。SIGTTIN：后台进程读终端控制台。默认动作为暂停进程。SIGTTOU: 该信号类似于 SIGTTIN，在后台进程要向终端输出数据时发生。默认动作为暂停进程。SIGURG：套接字上有紧急数据时，向当前正在运行的进程发出些信号，报告有紧急数据到达。如网络带外
数据到达，默认动作为忽略该信号。SIGXCPU：进程执行时间超过了分配给该进程的 CPU 时间 ，系统产生该信号并发送给该进程。默认动作为
终止进程。SIGXFSZ：超过文件的最大长度设置。默认动作为终止进程。SIGVTALRM：虚拟时钟超时时产生该信号。类似于 SIGALRM，但是该信号只计算该进程占用 CPU 的使用时
间。默认动作为终止进程。SGIPROF：类似于 SIGVTALRM，它不公包括该进程占用 CPU 时间还包括执行系统调用时间。默认动作为终止进程。SIGWINCH：窗口变化大小时发出。默认动作为忽略该信号。SIGIO：此信号向进程指示发出了一个异步 IO 事件。默认动作为忽略。SIGPWR：关机。默认动作为终止进程。SIGSYS：无效的系统调用。默认动作为终止进程并产生 core 文件。SIGRTMIN～ (64)SIGRTMAX： LINUX 的实时信号，它们没有固定的含义（可以由用户自定义）。所有的实时信号的默认动作都为终止进程。