信号系统概述
信号类似于软件层次上的“中断”，很多比较重要的应用程序都需要处理信号，信号提供了一种处理异步事件的方法。例如，终端用户键入中断键，会通过信号机制停止一个程序。
信号处理流程
每个信号都有自己的名字，信号的名字都以“SIG”开头。例如，SIGTERM 是终止信号，向进程发送此信号可以终止一个进程。目前 SylixOS 可支持 63 种不同的信号，其中包括标准信号和实时信号。
很多条件可以产生信号：
- 当用户按某些键时，引发终端产生信号，例如：Ctrl+C 产生 SIGINT 信号。
- alarm 函数设置的定时器超时后产生 SIGALRM 信号。
- 子进程退出或被异常终止后产生 SIGCHLD 信号。
- 访问非法内存产生 SIGSEGV 信号。
- 用户可以调用 kill 命令将信号发送给其他进程，常用此命令终止一个失控的后台进程。
信号异步性意味着，应用程序不用等待事件的发生，当信号发生时应用程序自动陷入到对应的信号处理函数中。产生信号的事件对进程而言是随机出现的。进程不能简单地测试一个变量来判断是否发生了一个信号，而是必须告诉内核“在此信号发生时，请执行下列操作”。
在某个信号发生时，可以告诉内核按下列 3 种方式之一进行处理：
- 忽略信号：大多数信号都可以使用这种方式进行处理，在 SylixOS 中有一类信号不能被忽略（例如：SIGSTOP、SIGKILL 等），这种信号不能被忽略的原因是：它们向内核提供了进程终止的可靠方法。另外，如果忽略某些由硬件异常产生的信号（如非法内存访问）则进程的运行行为是未定义的。
- 捕捉信号：为了做到这一点，要通知内核在某种信号发生时，调用一个用户函数。在用户函数中，可执行用户想要的动作。例如，捕捉到 SIGALRM 信号后，用户可以在相应的处理函数中去控制某个线程。如果捕捉到 SIGCHLD 信号，则表示一个子进程已经终止，所以此信号的捕捉函数可以调用 waitpid 函数以取得该子进程的退出状态。又例如，如果进程创建了临时文件，那么可能要为 SIGTERM 信号编写一个信号捕捉函数以清除临时文件。需要注意的是，同样有一类信号不能被捕捉（例如：SIGSTOP、SIGKILL 等）。
- 执行系统默认动作：对大多数信号的系统默认动作是终止该进程。
支持的信号
| 信号名 | 说明 |
|---|---|
| SIGHUP | 挂断控制终端或进程。通常用此通知守护进程再次读取它们的配置文件，因为守护进程不会有控制终端，通常决不会接收到这种信号 |
| SIGINT | 来自键盘的中断。一般采用 Ctrl + C 来产生此信号。当一个进程在运行时失控，特别是他正在屏幕上产生大量不需要的输出时，常用此信号终止 |
| SIGQUIT | 来自键盘的退出 |
| SIGILL | 非法指令 |
| SIGTRAP | 跟踪断点 |
| SIGABRT | 异常结束 |
| SIGUNUSED | 未使用 |
| SIGFPE | 协处理出错，如除以 0、浮点溢出等 |
| SIGKILL | 强迫进程结束（不能被忽略或捕捉） |
| SIGBUS | 总线错误，通常是指示一个实现定义的硬件故障 |
| SIGSEGV | 无效内存引用 |
| SIGUNUSED2 | 未使用 2 |
| SIGPIPE | 管道写错误，无读者 |
| SIGALRM | 实时定时器报警 |
| SIGTERM | 进程终止。这是 kill 命令的默认动作，由于这个信号是由应用程序捕获的，使用 SIGTERM 也让程序有机会在退出之前做好清理工作，从而优雅的终止 |
| SIGCNCL | 线程取消 |
| SIGSTOP | 停止进程执行。此信号不能被捕获和忽略（不能被忽略或捕捉） |
| SIGTSTP | tty 发出停止进程 |
| SIGCONT | 恢复进程继续执行 |
| SIGCHLD | 子进程停止或者被终止。系统默认是忽略此信号 |
| SIGTTIN | 后台进程请求输入 |
| SIGTTOU | 后台进程请求输出 |
| SIGCANCEL | 同 SIGTERM 相同 |
| SIGIO | 异步 I/O 事件 |
| SIGXCPU | 进程超出了软 CPU 事件限制 |
| SIGXFSZ | 进程超出了软文件长度限制 |
| SIGVTALRM | 函数 setitimer 设置的虚拟间隔定时器已经超时 |
| SIGPROF | 函数 setitimer 设置的梗概间隔定时器已经超时 |
| SIGWINCH | 更改了窗口的大小 |
| SIGINFO | 信息请求 |
| SIGPOLL | 同 SIGIO 相同 |
| SIGUSR1 | 用户定义信号 1 |
| SIGUSR2 | 用户定义信号 2 |
| SIGPWR | 电源失败重新开始 |
| SIGSYS | 错误的系统调用 |
| SIGURG | 网络连接上接到带外的数据时，可选择地产生此信号 |
| SIGLOWMEM | 系统内存不足告警 |
| SIGSTKSHOW | 打印任务栈信息和上下文信息 |
| SIGRTMIN-SIGRTMAX | SylixOS 实现 SIGRTMIN = 48、SIGRTMAX = 63，系统没有指定明确的含义，由用户自定义，并且不应该使用某数值 |
不可靠信号与可靠信号
在早期的 UNIX 版本中，信号是不可靠的，也就是说，信号可能会丢失，这通常会表现为，一个信号发生了，但进程却可能不知道这一点。早期版本中在进程每次接收到信号对其进行处理时，随即将该信号动作重置为默认值（介绍 signal 函数时，我们将详述这一点）。
前面我们说过，信号产生可以来自不同的途径，在 SylixOS 中，信号的来源包含如下表所示的几种类型，当一个信号产生时，内核通常在线程控制块中以某种形式设置一个标志。当信号执行了相应的动作时，代表向进程 / 线程 递送 了一个信号，在信号产生到递送之间的时间间隔内，信号是未决的（pending）。
| 信号产生源 | 说明 |
|---|---|
| SI_KILL/SI_USER | 使用 kill 函数发送的信号 |
| SI_QUEUE | 使用 sigqueue 函数发送的信号 |
| SI_TIMER | POSIX 定时器发送的信号 |
| SI_ASYNCIO | 异步 I/O 系统完成发送的信号 |
| SI_MESGQ | 接收到一条消息产生的信号 |
| SI_KERNEL | SylixOS 内核内部使用 |
进程/线程可以屏蔽（或者说阻塞）信号，如果信号在被屏蔽期间，信号产生了并且对该信号的动作是系统默认或者捕捉，则此信号将保持为未决状态，直到该进程/线程对此信号解除屏蔽，或者设置信号动作为忽略。
如果在进程/线程解除对某个信号的屏蔽之前，这种信号发生了多次，SylixOS 内核将有两种对待方法，一种是 SI_KILL 方式产生的信号将只递送一次，也即信号不会排队，另一种是非 SI_KILL 方式产生的信号将递送多次，也即信号产生了排队。
SylixOS 内核实现中，如果多个不同信号从屏蔽状态被解除时，则优先递送信号数字小的信号。
由此可见，SylixOS 的信号机制摒弃了之前不可靠的信号机制，只要是非 SI_KILL 方式产生的信号，都将会排队。
因为线程是 SylixOS 调度的单位，而每一个需要处理的信号，都将嵌入到线程中去执行，所以以线程的方式来介绍信号更加符合 SylixOS 的特点。实际上，SylixOS 中向进程递送信号是递送给了进程的主线程。
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