Linux中的信号信号（Signal）是操作系统中常用的进程通信方式。它主要用来描述特定事件的发生。当进程接收到信号时，有几种处理方式：捕获和自定义处理函数：将自定义的回调函数传递给信号系统调用，进程在接收到信号时会执行该回调函数。忽略信号：将SIG_IGN传递给信号系统调用，内核会直接丢弃该信号，因此目标进程将不会收到该信号。执行默认操作：内核定义了每个信号的默认处理方式。如果信号已经被设置为忽略或者自定义处理函数，可以将SIG_DFL传递给信号系统调用，将信号处理方式恢复为默认。信号（SIGINT，SIG_IGN）；//忽略信号signal(SIGTERM,SIG_DFL);//恢复信号signal(SIGSTOP,m_handler);//Linux中自定义信号，信号的发送依赖于sigqueue,kill,raise系统调用，信号的处理状态记录在目标进程的task_struct的signal变量中。这个变量的类型是sigset_t，每一位存储一个信号的处理状态，所以也叫信号位图（signalbitmap）。在生成（generate）和交付（delivery）期间会被标记为待处理（pending）。当目标进程在短时间内接收到大量重复信号或使用sigpending系统调用阻塞某个信号时，目标进程信号位图中目标进程中的信号状态将变为pending。Linux5.3.0中对挂起信号有两种处理策略：丢弃：如果目标进程中某个信号的状态为挂起或忽略，内核将直接丢弃此后产生的所有此类信号，直到该信号的状态发生变化.这是早期Unix系统中的处理策略。为了保证兼容性，Linux5.3.0中编号为1-31的信号采用了丢弃处理策略。这些信号即使使用sigqueue发送，也不会排队。由于存在丢失信号的可能性，按照丢失策略处理的信号称为不可靠信号，根据POSIX称为非实时信号。队列：在Linux中改进了信号处理方法。内核会在目标进程的task_struct中维护一个信号队列。如果内核接收到一个信号，并且目标进程中信号的状态是pending，那么新产生的信号会被放入目标进程的信号队列中，这样只要未决信号的数量不超过内核设置的上限，理论上就不会丢失。在Linux5.3.0中，数量为32-64的信号遵循排队处理策略，因此也被称为可靠信号。根据POSIX，它们被称为实时信号。大部分Linux发行版的常用信号都可以通过man7signal查看当前系统支持的信号类型，kill-l可以查看所有Signals及其对应的编号。其中，我们常用的有：(2)SIGINT：发送给前台正在运行的进程终止(中断)其运行的键盘中断信号，一般对应Ctrl+C。(19)SIGSTOP：不可忽略的暂停信号，这是一个以编程方式发送的信号。(20)SIGTSTP：暂停信号，停止当前任务并置于后台，将控制权交给shell，一般对应Ctrl+Z(9)SIGKILL：不能被阻塞、处理和忽略的信号，一般使用强行杀掉一个进程，kill-9(15)SIGTERM：程序结束（terminate）信号，与SIGKILL不同的是这个信号可以被阻塞和处理。通常用于请求程序正常退出。shell命令kill默认会产生这个信号(14)SIGALRM:(1)SIGHUP:当用户终端连接（正常或异常）结束时发送这个信号，通常在终端控制进程结束时，同一个作业中的各个job会话被通知，并且它们不再与控制终端相关联。登录Linux时，系统会为登录的用户分配一个终端（Session）。所有运行在这个终端上的程序，包括前台进程组和后台进程组，一般都属于这个Session。当用户退出Linux时，前台进程组和输出到终端的后台进程都会收到SIGHUP信号。这个信号默认的动作是终止进程，所以前台进程组和后台有终端输出的进程都会被终止。对于与终端断开连接的守护进程，此信号用于告诉它重新读取配置文件。bash中处理信号bash中一个典型的应用场景是通过内置命令kill向指定进程发送信号，默认发送SIGTERM信号。例如：退出所有名为chrome的进程：>kill`pgrepchrome`>killallchrome>kill`ps-ef|grep铬|awk'{print$2}'`>kill`pidofchrome`另外，还可以使用trap来捕获信号，从而实现对特定信号的处理。语法如下。trap[COMMANDS][SIGNALS]trap捕获到信号后会执行set命令，这里的命令可以是任何有效的Linux命令，也可以是用户自定义的函数。在shell脚本中，trap可以用来在退出时清除临时文件，例如：#!/bin/bashtempfile=$(mktemp)||exittrap'rm-f"$tempfile"'EXIT的另一个经典用法是在守护进程中，捕获SIGHUP并重新读取配置文件，例如：#!/usr/bin/bashif[!-r"$1"];然后echo"Usage:$0"exitfiecho"PID:$$"CONFIG=$1read_config(){echo"readingcfgfrom$CONFIG"source"$CONFIG"}read_configtrap"read_config"HUPwhile:doecho"$var"sleep15done接下来我们可以在两个终端进行测试：#terminalone>bashremove_temp.sh./config/cfg1PID:8807readingcfgfrom./config/cfg1fromcfg1readingcfgfrom./config/cfg1afterchange#Terminal2>cat>cfg1<kill-sHUP8807通过trap命令该命令还可以保存和重置信号，例如：>trap"printfBOOM"INT>^CBOOM>traps=$(trap)#保存信号处理方式>trapINT#将信号重置为默认处理方式>^C>eval$traps#加载信号处理方法>^CBOOMtrap还支持捕获多个信号，例如：#!/usr/bin/bashtrap"echoBoom!"SIGINTSIGTERMecho$PPID$$while:#冒号始终为真，也可以作为占位符dosleep60donetrap不区分大小写，前缀SIG可以忽略，下面的写法是等价的：trap"echo123"SIGINTtrap"echo123"INTtrap"echo123"2trap"echo123"inttrap"echo123"Intspecialbash在执行外部命令时，会增加前台任务的信号处理优先级。当前台任务执行或终止时，bash会处理刚刚接收到的信号，如下例：#Terminal1>sleep100#ThisisaExternalcommand#Inblocking...>#100秒后，一个空行打印并显示提示#终端2#查看终端1的进程树>pstree-ap16003bash,16003`-sleep,17249100#外部命令在子进程中执行>kill-sINT16003#让终端一个人的bash打印一个空行但要小心，在shell中使用Ctrl+C会将SIGINT发送到整个进程组，因此在上面的示例中，如果您在终端1+C中使用Ctrl将导致睡眠立即结束，并打印一个空行。我们也可以把前台任务放到后台让bash先处理信号，但是如果bash退出时还有未完成的后台任务，这些任务就会成为孤儿进程，它们的父进程会成为PID=1的init进程：>(sleep50&sleep50&wait)#processtreebash,15158`-bash,7629|-sleep,763050`-sleep,763150>kill7629#processtreebash,15158>ps-ef|grep"sleep50"remilia111681016:56pts/200:00:00sleep50remilia111691016:56pts/200:00:00sleep50#第三列是PPID，已经变成了1。如果需要在进程退出时终止后台任务，需要记录后台任务的PID，并在退出前kill这些进程：#!/usr/bin/bashBPIDARRAY=()foriin{0..9};dosleep20&BPIDARRAY[$i]=$!donesleep3trap"kill`echo${BPIDARRAY[@]}`"EXITwait其他用法trap不仅可以捕获定义在中的信号名或值，还可以支持以下用法：trap-l：类似于kill-l，用于列出当前系统支持的所有信号。trap-p或trap：列出由trap命令设置的信号处理。>trap-ptrap--'code'EXITtrap--'echoSIGINT'SIGINTtrap"somecode"EXIT：一个编号为0的特殊信号，仅在shell中可用，在bash中代表所有退出条件，在标准shell中，用于捕捉exit。>trap"code"EXIT>^D#退出终端时，会打开vscodetrap"somecode"ERR:CaptureandexecuteBlock.trap"somecode"DEBUG：当在debug模式下执行命令时，在执行每条命令之前会先执行一个预定义的代码块。注意trap设置只适用于当前进程，所以要小心exceptthrough。orsourceexecution脚本会生成子shell，当前shell设置的陷阱不会在这些脚本中继承：>trap"printfbook"2>^Cbook>bash-c"trap-p"#Nooutput>bash>^C#进入孩子函数中设置的trap也是全局有效的，重复设置同一个信号只有最后一个trap有效。需要注意的是，在bash脚本或非交互式bashshell中捕获SIGINT和SIGQUIT时，最好遵循如下：trap'rm-f"$tempfile";陷阱-情报；kill-sINT"$$"'INTbash在收到退出信号时会按照WCE（waitandcooperativeexit）原则进行处理，按Ctrl+C，此时当前进程组会收到SIGINT，所以有如下情况（不管忽略信号的情况）：前台子进程处理SIGINT：处理完信号然后kill自己，这样父bash（调用者）就会收到子进程，如果进程通过信号异常退出，它立即退出当前脚本。处理信号，使用exit正常退出，让父bash（调用者）认为子进程正常执行完毕，继续解释脚本。前台子进程不处理SIGINT：这种情况类似于处理信号并杀死自己，父bash（调用者）将立即退出当前脚本。例如，考虑以下脚本：>catping_loop.shforiin`seq254`；doping-c2"192.168.1.$i"done>bashping_loop.sh#如果这样执行，需要按Ctrl+C254次才能完全退出#注意这是bash的特性。在上面的例子中，当按下Ctrl+C时，ping首先收到SIGINT并进行处理，然后正常退出。之后bash还会收到SIGINT和前面命令的退出状态（ping192.168.0.1），发现正常退出，所以继续解释后面的命令。对于sleep，默认处理SIGINT信号的命令，情况就完全不同了：>catsleep_loop.shi=1while["$i"-le100];doprintf"%d""$i"i=$((i+1))sleep10doneecho>bashsleep_loop.sh#如果完成，按一次Ctrl+C退出脚本。在上面的例子中，当按下Ctrl+C时，sleep首先接收到SIGINT并按默认方式处理，之后之后，bash还会收到SIGINT和最后一个命令的退出状态（sleep10）。发现sleep异常退出，于是bash立即退出。我们可以通过更简单的命令加深理解：>(ping192.168.0.1;ping192.168.0.2)bash,7744`-bash,24002`-ping,24011192.168.0.1>kill-22401124002#在另一个终端执行#Sinceping会处理SIGINT，返回0，表示正常退出#bash24002认为ping24026正常退出，解释下一条命令#进程树会变成如下bash,7744`-bash,24002`-ping,24026192.168.0.2>(sleep50;sleep50)bash,7744`-bash,26053`-sleep,2605450>kill-22605426053#sleep会默认处理SIGINT信号#所以bash26053会收到这样的信息thechildprocessexitedabnormallybecauseofSIGINT#bash26053willimmediatelyexit参考内容SignalTrapHow"ExitTraps"CanMakeYourBashScriptsWayMoreRobustandReliable
