Linux信号处理机制

什么是信号

信号是Linux系统中进程间通信的一种异步方式。信号可以中断进程的正常执行流程。

常见信号

信号	编号	说明	默认动作
SIGHUP	1	挂起	终止
SIGINT	2	中断（Ctrl+C）	终止
SIGQUIT	3	退出（Ctrl+\）	终止+core
SIGKILL	9	强制终止	终止
SIGTERM	15	正常终止	终止
SIGSTOP	19	暂停	暂停
SIGCONT	18	继续	继续
SIGUSR1	10	用户自定义1	终止
SIGUSR2	12	用户自定义2	终止

发送信号

# 使用kill命令
kill PID              # 发送SIGTERM
kill -9 PID           # 发送SIGKILL
kill -HUP PID         # 发送SIGHUP
kill -USR1 PID        # 发送SIGUSR1

# 使用pkill
pkill -HUP nginx      # 按名称发送
pkill -u username     # 按用户发送

捕获信号

Shell脚本中

#!/bin/bash

# 捕获SIGINT
trap 'echo "收到中断信号"; exit' INT

# 捕获SIGTERM
trap 'echo "收到终止信号"; cleanup; exit' TERM

# 忽略信号
trap '' INT

# 恢复默认处理
trap - INT

# 清理函数
cleanup() {
    echo "执行清理操作"
    rm -f /tmp/lockfile
}

while true; do
    echo "运行中..."
    sleep 1
done

C语言中

#include <signal.h>
#include <stdio.h>

void handler(int sig) {
    printf("收到信号: %d\n", sig);
}

int main() {
    signal(SIGINT, handler);
    signal(SIGTERM, handler);
    
    while(1) {
        sleep(1);
    }
    return 0;
}

信号与服务管理

# 重载Nginx配置
kill -HUP $(cat /var/run/nginx.pid)
# 或
nginx -s reload

# 重新打开日志文件
kill -USR1 $(cat /var/run/nginx.pid)

# 平滑重启
kill -USR2 $(cat /var/run/nginx.pid)

信号掩码

# 查看信号掩码
cat /proc/self/status | grep SigBlk

# 屏蔽信号
trap '' TERM    # 在Shell中
sigprocmask()   # 在C中

实践：进程优雅退出

#!/bin/bash

PID=$$
LOCKFILE="/tmp/myapp.pid"

# 写入PID
echo $PID > $LOCKFILE

# 清理函数
cleanup() {
    echo "正在停止服务..."
    rm -f $LOCKFILE
    exit 0
}

# 捕获信号
trap cleanup SIGTERM SIGINT SIGHUP

echo "服务已启动，PID: $PID"

# 模拟服务运行
while true; do
    sleep 1
done

信号与Cron

# Cron作业被中断时发送SIGHUP
# 可以在脚本中捕获
trap 'exit' HUP

总结

信号是Linux进程控制的重要机制。理解信号的使用场景和处理方式，能够编写更加健壮的系统程序。