一、信号的基本概念
1.基本概念
软中断信号（signal,又简称为信号）用来通知进程发生了异步事件。进程之间可以互相通过系统调用kill发送软中断信号。内核也可以因为内部事件而给进程发送信号，通知进程发生了某个事件。注意，信号只是用来通知某进程法身了什么事件，并不给该进程传递任何数据。
收到信号的进程对各种信号有不同的处理方法。处理方法可以分为三类：第一种是类似中断的处理程序，对于需要处理的信号，进程可以指定处理函数，由该函数来处理。第二种方法是，是忽略某个信号，对该信号不做任何处理，就像未发生过一样。第三种方法是，对该信号的处理保留系统的默认值，这种缺省操作，对大部分信号的缺省操作是是使得进程终止。近侧很难过通过系统调用signal来指定进程对某个信号的处理行为。
在进程表的表项中有一个软中断信号域，该域中每一位对应一个信号，当信号发送给进程时，对应位置位。由此可以看出，进程对不同的信号可以同时保留。但对于同一个信号，进程并不知道在处理之前来过多少。
2.信号的类型
发出信号的原因很多，这里按发出信号的原因简单分类，以了解各种信号：
（1）与进程终止相关的信号。当进程退出，或者子进程终止时，发出这类信号。
（2）与进程例外事件相关的信号。如进程越界，或企图写一个只读的内存区域（如程序正文区），或执行一个特权指令及其他各种硬件错误。
（3）在与系统调用期间遇到不可恢复条件相关的信号。如执行系统调用exec时，原有资源已经释放，而目前系统资源又已经耗尽。
（4）与执行系统调用时遇到非预测错误条件相关的信号。如执行一个并不存在的系统调用。
（5）在用户态下的进程发出的信号。如进程调用系统用kill向其他进程发送信号。
（6）与终端交互相关的信号。如用户关闭一个终端，或按下break键等情况。
（7）跟踪进程执行的信号。
二、有关信号的系统调用
系统调用signal是进程用来设定某个信号的处理方法，系统调用kill是用来发送信号给执行进程的。这两个调用可以形成信号的基本操作。后两个调用pause和alarm是通过信号实现的进程暂停和定时器，调用alarma是通过信号通知进程定时器到时。所以在这里还要介绍这两个调用：
1.signal系统调用
系统调用signal用来设置信号的处理方法。该调用声明的格式如下：
void(*signal signum,void(*handler)(int)))(int);
在使用该调用的进程中加入以下头文件：
#include<signal.h>
上述声明格式比较复杂，如果不清楚如何使用，也可以通过下面这种类型定义的格式来使用（POSIX的定义）：
typedef void(*sighandler_t)(int);
sighandler_t_signal(int signum,sighandler_t handler);
但这种格式在不同的系统中有不同的类型定义，所以要使用这种格式，最好还是参考一下联机手册。
在调用中，参数signum指出要设置处理方法的信号。第二个参数handler是一个处理函数，或者是
SIG_IGN:忽略参数signum所指的信号。
SIG_DFL：回复参数signum所指信号的处理方法为默认值。
传递给信号处理例程的整数参数是信号值，这样可以使得一个信号处理例程处理多个信号。系统调用signal返回值是指定信号signum前一次的处理历程或者错误代码SIG_ERR。
2.kill系统调用
系统调用ikll用来向进程发送一个信号。改调用声明的格式如下：
int kill(pid_t pid,int sig);
在使用该调用的进程中加入以下头文件：
#include<sys/types.h>
#include<signal.h>
该系统调用可以用来向任何进程或进程组发送任何信号。
如果参数pid是正数，那么该调用将信号sig发送到进程号为pid的进程。
如果参数pid等于0，那么信号sig将发送给当前进程所属进程组里的所有进程。
如果参数pid等于-1，信号sig将发送给除了进程1和自身以外的所有进程。
如果参数pid小于-1，信号sig将发送给属于进程组-pid的所有进程。如果参数为0.将不发送信号。该调用执行成功时，返回值为0；错误时，返回-1，并设置相应的错误代码errno。下面是一些可能返回的错误代码：
EINVAL:指定的信号sig无效。
ESRCH：参数pid指定的进程或进程组不存在。注意，在进程表项中存在的进程，可能是一个还没有被wait收回，但已经终止执行的僵死进程。
EPERM：进程没有权利将这个信号发送到执行接收信号的进程。因为，一个进程被允许将信号发送到进程pid时，必须拥有root权利，或者是发送出调用的进程UID或EUID与指定接收的进程的UID或保存用户ID（saveset-user-ID）相同。如果参数小于-1，即该信号发送给一个组，则该错误表示组中有成员进程不能接收该信号。
3.pause系统调用
系统调用pause的作用是等待一个信号。该调用的声明格式如下：
int pause(void);
在使用才调用的进程中加入以下头文件：
#include<unistd.h>
该调用使得发出调用的进程进入睡眠，知道接收到一个信号为止。该调用总是返回-1，并设置错误代码EINTR（接收到一个信号）。
4.alarm和setitimer系统调用
系统调用alarm的功能是设置一个定时器，当定时器及时到达时，将发出一个信号给进程。该调用的声明格式如下：
unsigned int alarm(unisigned int seconds);
在使用该调用的进程中加入以下头文件：
#include<unistd.h>
系统调用alarm安排内核我调用进程在指定的seconds秒后发出一个SIGALRM的信号。如果执行的参数seconds为0，则不再发送SIGALRM信号。后一次设定将取消前一次的设定。该调用返回值为上次定时调用到发送之间剩余的时间，或者因为没有前一次定时调用而返回0。
注意，在使用时，alarm只设定为发送一次信号，如果要发送多次，就需要多次使用alarm调用。
对于alarm，这里不再举例。现在的系统中许多程序不再使用alarm调用，而是使用setitimer调用来设置定时器，用getitimer来得到定时器的状态，这两个调用的声明格式如下：
int getitimer(int which,struct itimerval *value);
int getitimer(int which,const struct itimerval *value,struct itimerval *ovalue);
在使用这两个调用的进程中加入以下头文件：
#include<sys/time.h>
该系统调用给进程提供了三个定时器，他们各自有其独有的计时域，当其中任何一个到达，就发送一个相应的信号给进程，并使得计时器重新开始。三个计时器由参数which指定，如下所示：
TIMER_REAL:按实际时间计时，计时到达将给进程发送SIGALRM信号。
ITIMER_VIRTUAL：仅当进程执行时才进行计时。计时到达将发送SIGVTALRM信号给进程。
ITIMER_PROF：当进程执行时和系统为该进程执行动作时都计时。与ITIMER_VIR-TUAL是一对，该定时器经常用来统计进程在用户态和内核态花费的时间。计时到达将发送SIGPROF信号给进程。
定时器中的参数value用来指明定时器的时间，其结构如下：
struct itimerval{
struct itimerval it_interval;/*下一次的取值*/
struct itimerval it_value;/*本次的设定值*/
}；
该结构中timeval结构定义如下：
struct timerval{
long tv_sec;/*秒*/
long tv_usec;/* 微妙，1秒=1000000微秒*/
};
在setitimer调用中，参数ovalue如果不为空，则其中保留的是上次调用设定的值。定时器将it_value递减到0时，产生一个信号，并将it_value的值设定为it_interval的值，然后重新开始计时，如此往复。当it_value设定为0时，计时器停止，或者当他计时到期，而it_interval为0时停止。调用成功时，返回0；错误时，返回-1，并设置相应的错误代码errno:
EFAULT:参数 value或ovslue是无效的指针。
EINVAL:参数which不是ITIMER_REAL、ITIMER_VIRT或ITIMER_PROF中的一个。
