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。
阻塞信号集是当前进程要阻塞的信号的集合，未决信号集是当前进程中还处于未决状态的信号的集合，这两个集合存储在内核的PCB中。
每个信号都有两个标志位分别表示阻塞和未决，还有一个函数指针表示处理动作。信号产生时，内核在进程控制块中设置该信号的未决标志，直到信号递达才清除该标志。
以SIGINT为例说明信号未决信号集和阻塞信号集的关系：
- 当进程收到一个SIGINT信号（信号编号为2），首先这个信号会保存在未决信号集合中，此时对应的2号编号的这个位置上置为1，表示处于未决状态；
- 在这个信号需要被处理之前首先要在阻塞信号集中的编号为2的位置上去检查该值是否为1：如果为1，表示SIGNIT信号被当前进程阻塞了，这个信号暂时不被处理，所以未决信号集 上该位置上的值保持为1，表示该信号处于未决状态；如果为0，表示SIGINT信号没有被当前进程阻塞，这个信号需要被处理，内核会对SIGINT信号进行处理（执行默认动作，忽略或者执行用户自定义的信号处理函数），并将未决信号集中编号为2的位置上将1变为0，表示该信号已经处理了，这个时间非常短暂，用户感知不到。
- 当SIGINT信号从阻塞信号集中解除阻塞之后，该信号就会被处理。
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”。
与信号相关的事件和状态
产生信号:
1. 按键产生，如：Ctrl+c、Ctrl+z、Ctrl+\
2. 系统调用产生，如：kill、raise、abort
3. 软件条件产生，如：定时器alarm
4. 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)
5. 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
1. 执行默认动作
2. 忽略(丢弃)
3. 捕捉(调用户处理函数)
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。
未决信号集就是没有被处理的信号，未决信号集实际上是一个32位数，每一位代表一个信号，当信号产生的时候，就把对应的位反转为1，如果该信号未被处理就反转回0，处理了就保持为1。
阻塞信号集会影响到未决信号集，比如说我在阻塞信号集中将2号信号为置为1，也就是将2号信号屏蔽，那么未决信号集中2号信号对应的位就会变为1（未决状态），一直阻塞在这种状态。
内核通过读取未决信号集来判断信号是否应被处理，信号屏蔽字mask可以影响未决信号集，而我们可以在应用程序中自定义set来改变mask来达到屏蔽指定信号的目的。
总结来说，未决信号集就是当前进程未处理的信号的集合，它是一个32位字，改字的每一个位对应一个信号，如果该位为1表示信号还未被处理，如果改为置为0，表示信号已经被处理或者没有传递该信号。
阻塞信号集，就是对信号进行阻塞或屏蔽设置的一个32位信号屏蔽字，同样每一位对应一个信号，如果某一位设置为1，那么该位对应的信号将被屏蔽，该信号会被延后处理，此时如果信号产生，那么未决信号集中对应的位置1，一直到该信号被解除屏蔽的时候（也就是阻塞信号集中对应位置0），才会去处理该信号，处理完信号，未决信号集中对应位反转回0。
信号4要素
与变量三要素类似的，每个信号也有其必备4要素，分别是：
1. 编号 2. 名称 3. 事件 4. 默认处理动作
kill命令和kill函数
kill命令产生信号：kill -SIGKILL pid
kill函数：给指定进程发送指定信号(不一定杀死)
int kill (pid_t pid, int sig);
成功：0；
失败：-1 (ID非法，信号非法，普通用户杀init进程等权级问题)，设置errno
sig：不推荐直接使用数字，应使用宏名，因为不同操作系统信号编号可能不同，但名称一致。
pid > 0: 发送信号给指定的进程。
= 0: 发送信号给 与调用kill函数进程属于同一进程组的所有进程。
< -1: 取|pid|发给对应进程组。
= -1：发送给进程有权限发送的系统中所有进程。
案例一： 使用kill函数终止任意进程
练习：循环创建5个子进程，父进程用kill函数终止任一子进程。
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
#define N 5
int main(void)
{
int i;
pid_t pid, q;
for (i = 0; i < N; i++)
{
pid = fork();
if (pid == 0)
{
break;
}
if (i == 2)
q = pid;
}
if (i < 5)
{ //子进程
printf("I'm child %d, getpid = %u\n", i, getpid());
sleep(10);
}
else
{ //父进程
sleep(3);
kill(q, SIGKILL);
printf("------------kill %d child %u finish\n", 2, q);
while (1);
}
return 0;
}
软件条件产生信号
alarm函数
设置定时器(闹钟)。在指定seconds后，内核会给当前进程发送14）SIGALRM信号。进程收到该信号，默认动作终止。
每个进程都有且只有唯一个定时器。
unsigned int alarm(unsigned int seconds);
返回 0 或剩余的秒数，无失败。
常用：取消定时器alarm(0)，返回旧闹钟余下秒数。
例：alarm(5) → 3sec → alarm(4) → 5sec → alarm(5) → alarm(0)
定时，与进程状态无关(自然定时法)！就绪、运行、挂起(阻塞、暂停)、终止、僵尸...无论进程处于何种状态，alarm都计时。
使用 time 命令查看程序执行的时间（优化）
time ./test结论：实际执行时间 = 系统时间 + 用户时间 + 等待时间
time ./test > out(将结果输入到out) 明显提高性能结论：程序运行的瓶颈在于 IO，优化程序，首选优化 IO
setitimer函数
设置定时器(闹钟)。 可代替 alarm 函数。精度微秒 us，可以实现周期定时
int setitimer (int which, const struct itimerval *new_value, struct itimerval *old_value);
成功：0；失败：-1，设置errno
参数：
参数一which：指定定时方式
① 自然定时：ITIMER_REAL → 14）SIGLARM 计算自然时间
② 虚拟空间计时(用户空间)：ITIMER_VIRTUAL → 26）SIGVTALRM 只计算进程占用cpu的时间
③ 运行时计时(用户+内核)：ITIMER_PROF → 27）SIGPROF 计算占用cpu及执行系统调用的时间
参数二：结构体设置间隔时间和单次时间
参数三：返回旧闹钟的剩余时间（传出参数）
it_value：结构体内部的参数：第一次触发信号的时间it_interval：结构体内部的参数：用来设定两次定时任务之间间隔的时间（第二次和第一次 or 第三次和第二次之间的时间间隔）