【Linux学习】信号

🐱作者：一只大喵咪1201 🐱专栏：《Linux学习》 🔥格言：你只管努力，剩下的交给时间！

从生活中入手，例如发令枪，闹钟，红绿灯等等，这些都是信号。信号必须都是动态的，像路标就不能称之为信号。

以红绿灯为例，一看到红绿灯我们就知道红灯行，绿灯停，我们不仅能认识它是一个红绿灯，而且还知道应该产生什么样的行为，这样才算是能够识别红绿灯。

对于红绿等这个信号，我们需要有如下几个共识：

现在将生活中红绿灯的例子迁移到进程中：

我们学习信号是学习它的整个生命周期，按照时间轴，分为信号产生，信号保存，信号处理。但是在这之前先需要学习一些预备知识。

进程能够识别的信号是已经写好的，它有62个：

这其中没有32号和33号信号，所以一共有62个信号。而且这里我们只学习普通信号，对实时信号暂不做研究。

根据我们对Linux的了解，信号存放在哪里呢？既然信号是给进程的，而进程是通过内核数据结构来管理的，所以我们可以推断出，信号放在进程的task_struct结构体中。

既然它是在PCB中，而且数量是31个，task_struct中必定不会设置31个变量来存放信号，数组还有可能，但是信号的状态只分为有和没有两种，所以再次推断，31个信号放在一个32位的整形变量中，每个比特位代表一个信号。

本喵写一段伪代码来示意一下：

就像在学习基础IO和进程间通信的时候，那些flags标志中的不同的比特位代表着不同的意义，这31个信号量也是这种方式：

具体的保存细节后面本喵再详细讲解。

问题来了，内核数据结构的修改，这个工作是由谁来完成的？毫无疑问是操作系统，因为task_struct就是它维护的，而且是存在于内存中的，只有操作系统才有权力去修改它，用户是无法直接操作的，因为操作系统不相信任何人。

所以说，无论哪个信号，最后的本质都是由操作系统发生给进程的，这里的发送本质就是在修改task_struct中存放信号那个变量的比特位。

无论未来我们学习了多少中发送信号的方式，本质都是通过操作系统向目标进程发送信号。

所以操作系统一定会提供相关的系统调用，比如我们之前使用过的各自信号：

它们的底层一定是在调用相关的系统调用，来让操作系统修改PCB中的信号位图。

既然是告诉操作系统，那么肯定会用到系统调用，该系统调用的名字是signal()：

可以将信号的处理方式写成一个函数，然后将函数名传递个signal，此时当进程接收到signum指定的信号编号时，就会执行我们定义的函数。