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現(xiàn)在的一切都是為將來的夢想編織翅膀，讓夢想在現(xiàn)實(shí)中展翅高飛。 Now everything is for the future of dream weaving wings, let the dream fly in reality.
一、信號的基本概念
信號，在很多大型應(yīng)用程序中都經(jīng)常出現(xiàn)。信號就是一個(gè)通知（事件通知），用來通知某一個(gè)進(jìn)程發(fā)生的發(fā)生了某一件事。當(dāng)然，這些事情或者說這些信號一般都是突然事件，或者說都是突然到來的，進(jìn)程本身并不知道這些信號在什么時(shí)候發(fā)生。換句話說，信號是異步發(fā)生的，又稱軟件中斷。
在Nginx中，可以把信號想象成是一個(gè)mastrt進(jìn)程和work進(jìn)程之間的一個(gè)很有效的通信手段，所以把信號看成一種非常簡單的短消息。
1、信號一般是怎么產(chǎn)生的？
1.1、某個(gè)進(jìn)程發(fā)送給另一個(gè)進(jìn)程或者發(fā)送給自己
注意：進(jìn)程能把信號發(fā)送給自己。某個(gè)進(jìn)程把自己執(zhí)行起來后，再執(zhí)行一個(gè)自己并向原來的自己發(fā)送信號是可以的。
如Nginx在運(yùn)行過程中（1個(gè)master進(jìn)程，多個(gè)worker進(jìn)程），要做熱升級。熱升級是要啟動新的master進(jìn)程的，那么這個(gè)新啟動的master進(jìn)程啟動時(shí)，通過增加一些命令行參數(shù)的手段就可以向舊的master進(jìn)程發(fā)送一些信號，從而控制舊的master進(jìn)程做一些動作。
1.2、由內(nèi)核發(fā)送給某個(gè)進(jìn)程
（1）通過在鍵盤上輸入一些命令動作，如按Ctrl + C組合鍵（中斷信號）、使用kill命令等。
（2）內(nèi)存訪問異常。除數(shù)為0等，硬件會檢測到并通知內(nèi)核等。
2、信號在系統(tǒng)中的定義
信號是有名字的，這些名字都是以SIG開頭，不同的系統(tǒng)支持的信號數(shù)量各不相同，少則支持十幾個(gè)，多則支持50~60個(gè)。
信號雖然有名字，其實(shí)也都是一些數(shù)字。準(zhǔn)確的說，信號是一些正整數(shù)，定義在系統(tǒng)的頭文件里，一般在編程的時(shí)候包含signal.h（usr/include/）頭文件即可。
輸入命令可以查詢： sudo find / -name "signal.h" | xargs grep - in "SIGHUP"
這個(gè)命令的含義是從根目錄開始，尋找一個(gè)名字叫做signal.h的文件， -name就是根據(jù)名字來查找。在某些文件中查找某行是否包含某個(gè)字符串時(shí)，可以用上面的命令。（在一批文件里搜索一個(gè)字符串）。
grep是文本搜索工具，-i參數(shù)表示查找忽略大小寫，-n參數(shù)表示顯示查找到的行號，要查找文本字符串是”SIGHUP“。
xargs參數(shù)表示向其他命令傳遞參數(shù)，用了xargs之后，find命令找到的文件內(nèi)容就能傳遞到grep中，所以grep實(shí)際是在找到的文件內(nèi)容中進(jìn)行搜索。
隨便找一個(gè)signal.h文件，利用vim編輯器查看內(nèi)容：
在vim編輯器查看signal.h的結(jié)果， 看起來大概有32個(gè)信號 ，這些SIG開頭的信號其實(shí)就是一些宏定義。
二、通過kill命令認(rèn)識一些信號
相信很多人對kill的用法最熟悉的莫過于輸入”kill 進(jìn)程ID“來殺死一個(gè)進(jìn)程。其實(shí)kill命令所做的工作也是想進(jìn)程發(fā)送一個(gè)信號，如果沒有特別的要求，操作系統(tǒng)就會根據(jù)該信號，對該進(jìn)程執(zhí)行默認(rèn)的動作，也就是終止該進(jìn)程。
以 kill -數(shù)字 進(jìn)程ID 方式發(fā)送多種信號，不帶 -數(shù)字 ，那個(gè)數(shù)字 默認(rèn)是15 ，既 -15 。
| kill的參數(shù) | 該參數(shù)發(fā)出的信號 | 操作系統(tǒng)默認(rèn)的動作 |
|---|---|---|
| -1 | SIGHUP（鏈接斷開） | 終止掉進(jìn)程（進(jìn)程沒了） |
| -2 | SIGINT（終端中斷符，比如Ctrl + C） | 終止掉進(jìn)程（進(jìn)程沒了） |
| -3 | SIGQUIT（終端退出符，比如Ctrl + \） | 終止掉進(jìn)程（進(jìn)程沒了） |
| -9 | SIGKILL（終止） | 終止掉進(jìn)程（進(jìn)程沒了） |
| -18 | SIGCONT（使暫停的進(jìn)程繼續(xù)） | 忽略（進(jìn)程依舊還在運(yùn)行不受影響） |
| -19 | SIGSTOP（停止），可用SIGCONT繼續(xù)，但任務(wù)被放到了后臺 | 停止進(jìn)程（不是終止，進(jìn)程還在） |
| -20 | SIGTSTP （終端停止符，同Ctrl + Z），但任務(wù)被放到了后臺，可用SIGCONT繼續(xù) | 停止進(jìn)程（不是終止，進(jìn)程還在） |
值得一提的是-19對應(yīng)的SIGSTOP信號，該信號用于停止進(jìn)程，但進(jìn)程還在，和以往的信號（比如SIGKILL）不一樣（SKILL是終止進(jìn)程，進(jìn)程不在了）。
接下來，我們測試一下，寫一個(gè)無限循環(huán)、不停輸出信息的代碼：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc, char *const *argv)
{
printf("hello nginx\n");
for(;;)
{
sleep(1);
printf("進(jìn)程休息1s\n");
}
printf("程序退出！再見！\n");
return 0；
}
編譯、鏈接并運(yùn)行，然后我們kill 5382殺死進(jìn)程,如圖：
如果輸入kill 進(jìn)程ID就是向該進(jìn)程發(fā)送SIGTERM終止信號，同時(shí)進(jìn)程被終止了，顯示顯示killed by SIGTERM，說明被SIGTERM信號殺死了。
后續(xù)幾個(gè)信號就不列舉了，可以自己去嘗試一下。
三、進(jìn)程的狀態(tài)
如何查看進(jìn)程狀態(tài)呢？
查看進(jìn)程狀態(tài)，使用ps命令，在顯示的列中增加一個(gè)stat 列即可。
ps -eo pid,ppid,sid,tty,pgrp,comm,stat | grep -E ‘bash|PID|nginx’
還有一種方法，ps命令配合aux也可以顯示進(jìn)程狀態(tài)（aux代表一種BSD風(fēng)格的顯示格式）
ps -aux | grep -E ‘bash|PID|nginx’
如圖：
STAT列顯示進(jìn)程狀態(tài)字母是什么意思呢？可以看下表：
| 狀態(tài) | 含義 |
|---|---|
| D | 不可中斷的休眠狀態(tài)（通常是I/O的進(jìn)程），可以處理信號，有延遲 |
| R | 可執(zhí)行狀態(tài) & 運(yùn)行狀態(tài)（在運(yùn)行隊(duì)列里的狀態(tài)） |
| S | 可中斷的休眠狀態(tài)之中（等待某事件完成），可以處理信號 |
| T | 停止或被追蹤（被作業(yè)控制信號所停止） |
| Z | 僵尸進(jìn)程 |
| X | 死掉的進(jìn)程 |
| < | 高優(yōu)先級的進(jìn)程 |
| N | 低優(yōu)先級的進(jìn)程 |
| L | 有些頁被鎖緊內(nèi)存 |
| s | session leader（會話首進(jìn)程），其下有子進(jìn)程 |
| t | 追蹤期間被調(diào)試器停止 |
| + | 位于前臺的進(jìn)程組 |
可以看到nginx進(jìn)程的狀態(tài)是S+狀態(tài)。S意為sleepling（睡眠），+意為在前臺運(yùn)行。
如果現(xiàn)在用kill -19命令發(fā)送SIGSTOP信號來停止nginx進(jìn)程（不是終止）則進(jìn)程還在。
看下圖的實(shí)例演示：
四、常用的Signal信號列表
常用的Signal信號如表所示：
| 信號名稱 | 信號含義 |
|---|---|
| SIGHUP（1）（鏈接斷開） | 終端斷開信號。如果終端接口檢測到一個(gè)鏈接斷開，發(fā)送信號到該終端所在的會話首進(jìn)程，默認(rèn)動作會導(dǎo)致所有相關(guān)的進(jìn)程退出（Xshell斷開就會發(fā)送此信號）。kill -1 進(jìn)程號 也能發(fā)送此信號給進(jìn)程。 |
| SIGALM（定時(shí)器超時(shí)） | 一般調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)alarm創(chuàng)建定時(shí)器后，定時(shí)器超時(shí)就會產(chǎn)生這個(gè)信號 |
| SIGINT（2）（中斷） | 輸入Ctrl + C(如進(jìn)程正在循環(huán)中做一件事)，按Ctrl + C 組合鍵（中斷鍵）就能打斷進(jìn)程正在做的事，按Ctrl + C組合鍵（中斷鍵）就能打開進(jìn)程正在做的事，終止進(jìn)程。但shell會將后臺進(jìn)程對該信號的處理設(shè)置忽略（也就是說該進(jìn)程若在后臺運(yùn)行則不會收到該信號） |
| SIGSEGV（無效內(nèi)存） | 內(nèi)存訪問異常，除數(shù)為0等，硬件會檢測到并通知內(nèi)核。其實(shí)這個(gè)SEGV代表斷違例（segmentation violation），有時(shí)候運(yùn)行一個(gè)自己寫的C程序，如果程序內(nèi)存訪有問題，執(zhí)行時(shí)也會出現(xiàn)這個(gè)信號 |
| SIGIO（異步I/O） | 通知異步I/O信號，如果通信接口套接字接口上有數(shù)據(jù)到達(dá)，或發(fā)生一些異步錯(cuò)誤，內(nèi)核就會向進(jìn)程通知該信號。 |
| SIGCHLD（子進(jìn)程改變） | 一個(gè)進(jìn)程終止或停止時(shí)，這個(gè)信號會被發(fā)送給父進(jìn)程（想象一下官方的Nginx: worker進(jìn)程終止時(shí)，master進(jìn)程應(yīng)該會收到內(nèi)核發(fā)出的針對該信號的通知。） |
| SIGUSR1、SIGUSR2（都是用戶定義的信號） | 用戶定義的信號，可用于應(yīng)用程序。 |
| SIGTERM（15）（終止） | 一般 通過在命令行輸入”kill 進(jìn)程ID“ 命令殺死一個(gè)進(jìn)程時(shí)就會觸發(fā)這個(gè)信號，程序收到這個(gè)信號后，可以編寫代碼做退出前的處理工作，實(shí)現(xiàn)”優(yōu)雅退出“ |
| SIGKILL（-9）（終止） | 該信號不能被忽略，不能被進(jìn)程本身捕捉，是殺死任意進(jìn)程的可靠方法 |
| SIGSTOP（19）（停止） | 該信號不能被忽略，不能被進(jìn)程本身捕捉，使進(jìn)程停止執(zhí)行?？梢园l(fā)送SIGCONT信號讓該進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行，但繼續(xù)執(zhí)行后該進(jìn)程會被放入后臺 |
| SIGQUIT（3）（終端退出符） | 按Ctrl + \ 組合鍵會觸發(fā)該信號。但shell會將后臺進(jìn)程對該信號的處理設(shè)置為忽略（也就是說在后臺運(yùn)行則不會收到該信號） |
| SIGCONT（18）（使暫停的進(jìn)程繼續(xù)） | 使 暫停的進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行
|
| SIGTSTP（20）（終端停止符） | 按Ctrl + Z 組合鍵觸發(fā)該信號。 進(jìn)程被停止，并被放入后臺，可以用SIGCONT繼續(xù)運(yùn)行
|
五、信號處理的相關(guān)動作
回顧剛才講的kill命令時(shí)，用不同數(shù)字向nginx進(jìn)程發(fā)送信號，結(jié)果是不同的，如果用-1、-2、-3、-9等發(fā)送信號時(shí)，結(jié)果是不同的，發(fā)現(xiàn)nginx進(jìn)程被殺掉了（用ps看不到了）；但如果用-18發(fā)信號時(shí)（讓進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行的信號）時(shí)，發(fā)現(xiàn)nginx進(jìn)程沒什么反應(yīng)；用-19、-20發(fā)信號時(shí)，發(fā)現(xiàn)nginx進(jìn)程停止了，但沒有終止（用ps還能看到nginx進(jìn)程的存在），可以用-18發(fā)送信號讓停止的nginx進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行。
當(dāng)某個(gè)信號出現(xiàn)時(shí)，可以按以下三種方式之一進(jìn)行處理。這些方法稱為信號的處理或與信號相關(guān)的動作。（1）執(zhí)行系統(tǒng)的默認(rèn)動作
如果在代碼中沒有特別針對信號的處理代碼，當(dāng)應(yīng)該進(jìn)程收到信號時(shí)，操作系統(tǒng)（內(nèi)核）會對該進(jìn)程執(zhí)行一個(gè)默認(rèn)動作。不同的信號對應(yīng)不同的默認(rèn)動作，但是對于絕大多數(shù)信號，內(nèi)核對進(jìn)程執(zhí)行的默認(rèn)動作是把該進(jìn)程殺死（終止該進(jìn)程）。
（2）忽略此信號
如果不希望當(dāng)收到某個(gè)信號的時(shí)候，內(nèi)核執(zhí)行該信號所對應(yīng)的默認(rèn)動作（如把進(jìn)程殺死），可以通過寫一些代碼使操作系統(tǒng)忽略此信號，操作系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)代碼中實(shí)現(xiàn)了對該信號的忽略，就不會針對該信號對進(jìn)程采取任何動作。
可能會有一個(gè)疑問：如果某個(gè)進(jìn)程忽略了所有的信號，那內(nèi)核豈不是完全殺不死該進(jìn)程了？
當(dāng)然不是這樣的，因?yàn)橹挥袃蓚€(gè)信號不能被忽略（特權(quán)信號），就是SIGKILL和SIGSTOP。如果遇到常規(guī)殺不死的進(jìn)程，可以使用kill -9的命令，正常情況下都能把進(jìn)程殺死。
（3）捕捉該信號
所謂捕捉該信號，就是在代碼中寫一個(gè)信號處理函數(shù)，當(dāng)系統(tǒng)收到該信號時(shí)，會自動調(diào)用該處理函數(shù)來處理。
當(dāng)然，就算寫了自己的信號處理函數(shù)，SIGKILL和SIGSTOP這兩個(gè)信號仍然是特權(quán)信號，因此不要寫代碼去捕捉這兩個(gè)信號，因?yàn)檫@樣的代碼是無效的。
六、小結(jié)
希望對信號有一個(gè)較好的理解，因?yàn)樵诤芏啻笮蛙浖_中，信號的使用都會體現(xiàn)在很多方面。文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-511298.html
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