一、為了理解信號，先從我們最熟悉的場景說起：
1. 用戶輸入命令，在Shell下啟動一個前台進程。
2. 用戶按下Ctrl-C，這個鍵盤輸入產生一個硬件中斷。
3. 如果CPU當前正在執行這個進程的代碼，則該進程的用戶空間代碼暫停執行，CPU從用戶態切換到內核態處理硬件中斷。
4. 終端驅動程序將Ctrl-C解釋成一個SIGINT信號，記在該進程的PCB中（也可以說發送了一個SIGINT信號給該進程）。
5. 當某個時刻要從內核返回到該進程的用戶空間代碼繼續執行之前，首先處理PCB中記錄的信號，發現有一個SIGINT信號待處理，而這個信號的默認處理動作是終止進程，所以直接終止進程而不再返回它的用戶空間代碼執行。
用kill -l命令可以察看系統定義的信號列表：
每個信號都有一個編號和一個宏定義名稱，這些宏定義可以在signal.h中找到，例如其中有定義#define SIGINT 2。編號34以上的是實時信號，這些信號各自在什麼條件下產生，默認的處理動作是什麼（Term表示終止當前進程，Core表示終止當前進程並且Core Dump，Ign表示忽略該信號，Stop表示停止當前進程，Cont表示繼續執行先前停止的進程），在signal(7)中都有詳細說明。
0～31 不可靠信號，多個信號不會排隊只保留一個，即信號可能丟失。
34～64 可靠（實時信號），支持排隊信號不會丟失，可使用sigqueue發送信號，不像0~31有缺省的定義。
二、產生信號的條件主要有：
1、用戶在終端按下某些鍵時，終端驅動程序會發送信號給前台進程，例如Ctrl-C產生SIGINT信號，Ctrl-\產生SIGQUIT信號，Ctrl-Z產生SIGTSTP信號。
2、硬件異常產生信號，這些條件由硬件檢測到並通知內核，然後內核向當前進程發送適當的信號。例如當前進程執行了除以0的指令，CPU的運算單元會產生異常，內核將這個異常解釋為SIGFPE信號發送給進程。
3、再比如當前進程訪問了非法內存地址，MMU會產生異常，內核將這個異常解釋為SIGSEGV信號發送給進程。
4、一個進程調用kill(2)函數可以發送信號給另一個進程。
5、可以用kill(1)命令發送信號給某個進程，kill(1)命令也是調用kill(2)函數實現的，如果不明確指定信號則發送SIGTERM信號，該信號的默認處理動作是終止進程。
6、raise：給自己發送信號。raise(sig)等價於kill(getpid(), sig);
7、killpg：給進程組發送信號。killpg(pgrp, sig)等價於kill(-pgrp, sig);
8、sigqueue：給進程發送信號，支持排隊，可以附帶信息。
9、當內核檢測到某種軟件條件發生時也可以通過信號通知進程，例如鬧鐘超時產生SIGALRM信號，向讀端已關閉的管道寫數據時產生SIGPIPE信號。
三、用戶程序可以調用signal(2) / sigaction(2)函數告訴內核如何處理某種信號（若未注冊則按缺省處理），可選的處理動作有三種：
1. 忽略此信號。有兩個信號不能被忽略：SIGKILL和SIGSTOP。
2. 執行該信號的默認處理動作。
3. 提供一個信號處理函數，要求內核在處理該信號時切換到用戶態執行這個處理函數，這種方式稱為捕捉（Catch）一個信號。
四、信號與中斷的區別
信號與中斷的相似點：
（1）采用了相同的異步通信方式；
（2）當檢測出有信號或中斷請求時，都暫停正在執行的程序而轉去執行相應的處理程序；
（3）都在處理完畢後返回到原來的斷點；
（4）對信號或中斷都可進行屏蔽。
信號與中斷的區別：
（1）中斷有優先級，而信號沒有優先級，所有的信號都是平等的；
（2）信號處理程序是在用戶態下運行的，而中斷處理程序是在核心態下運行；
（3）中斷響應是及時的，而信號響應通常都有較大的時間延遲。
五、signal(2) 信號注冊函數
typedef void (*__sighandler_t) (int);
#define SIG_ERR ((__sighandler_t) -1)
#define SIG_DFL ((__sighandler_t) 0)
#define SIG_IGN ((__sighandler_t) 1)
函數原型:
__sighandler_t signal(int signum, __sighandler_t handler);
參數
signal是一個帶signum和handler兩個參數的函數，准備捕捉或屏蔽的信號由參數signum給出，接收到指定信號時將要調用的函數由handler給出，handler這個函數必須有一個int類型的參數（即接收到的信號代碼），它本身的類型是void
handler也可以是兩個特殊值：SIG_IGN屏蔽該信號；SIG_DFL 恢復默認行為
RETURN VALUE
signal() returns the previous value of the signal handler, or SIG_ERR on error.
示例小程序：
/*************************************************************************
> File Name: process_.c
> Author: Simba
> Mail: [email protected]
> Created Time: Sat 23 Feb 2013 02:34:02 PM CST
************************************************************************/
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<errno.h>
#include<string.h>
#include<signal.h>
#define ERR_EXIT(m) \
do { \
perror(m); \
exit(EXIT_FAILURE); \
} while(0)
void handler(int sig);
int main(int argc, char *argv[])
{
__sighandler_t oldhandler;
oldhandler = signal(SIGINT, handler); // 返回值是先前的信號處理程序函數指針
if (oldhandler == SIG_ERR)
ERR_EXIT("signal error");
while (getchar() != '\n') ;
/* signal(SIGINT, SIGDFL) */
if (signal(SIGINT, oldhandler) == SIG_ERR)
ERR_EXIT("signal error");
for (; ;) ;
return 0;
}
void handler(int sig)
{
printf("recv a sig=%d\n", sig);
}
測試輸出如下：
simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/APUE/signal$ ./signal
^Crecv a sig=2
^Crecv a sig=2
^Crecv a sig=2
^C
simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/APUE/signal$
程序執行開始注冊了SIGINT信號的處理函數，故我們按下ctrl+c 並不會像往常一樣終止程序，只是打印了recv a sig = 2。接著按下回車，重新注冊了SIGINT的默認處理，此時再ctrl+c 程序就被終止了。
將程序中的 32 ～37 行 換成如下的表述：
for (; ;)
{
pause(); //使進程掛起直到一個信號被捕獲(信號處理函數完成後返回)
//且調用schedule()使系統調度其他程序運行，
//這樣比完全的死循環的好處是讓出cpu
printf("pause return\n");
}
調用pause函數：將進程置為可中斷睡眠狀態。然後它調用schedule()，使linux進程調度器找到另一個進程來運行。pause使調用者進程掛起，直到一個信號被捕獲處理後函數才返回。調用pause 的好處是在等待信號的時候讓出cpu，讓系統調度其他進程運行，而不是完全的死循環，當然這樣ctrl+c 就是始終終止不了程序，我們可以使用 ctrl+ \產生SIGQUIT信號終止程序。
事實上根據man手冊，signal 函數可移植性並不是很好，最好只是用在SIG_DFL, SIG_IGN 上，注冊信號處理函數用sigaction 比較好。