嵌入式Linux：信号分类

news2024/9/20 22:46:38

1、不可靠信号与可靠信号

1.1、不可靠信号

1.2、可靠信号

2、实时信号和非实时信号

2.1、非实时信号

2.2、实时信号

在Linux系统中，信号可以从两个不同的角度进行分类：一是从可靠性方面，将信号分为可靠信号与不可靠信号；二是从实时性方面，将信号分为实时信号与非实时信号。

在 Linux 系统下使用"kill -l"命令可查看到所有信号，如下所示：

图中，信号编号在1到31之间的信号被定义为不可靠信号（非实时信号）。这些信号主要继承自早期的UNIX系统，使用了最初设计的简单信号机制。在这种机制中，如果一个信号在进程处理另一个相同信号时到达，该信号可能会被丢失，从而导致进程错过某些事件。信号编号在34到64之间的信号被定义为可靠信号（实时信号）。与不可靠信号不同，可靠信号支持排队处理，即使多个相同信号在处理过程中到达，它们也不会被丢失，而是按照到达顺序依次处理。

值得注意的是，可靠信号（实时信号）并没有像不可靠信号那样的具体名称，而是采用了相对编号的方式来表示。这些信号使用SIGRTMIN+N或SIGRTMAX-N的形式进行表示，其中：

SIGRTMIN是可靠信号（实时信号）的最小编号，通常为34。
SIGRTMAX是可靠信号（实时信号）的最大编号，通常为64。

因此，SIGRTMIN+1代表编号为35的可靠信号（实时信号），SIGRTMAX-1代表编号为63的可靠信号（实时信号）。

1、不可靠信号与可靠信号

1.1、不可靠信号

早期UNIX系统中的信号机制被称为不可靠信号，Linux的信号机制基本上继承自早期UNIX系统。所以信号机制设计相对简单，虽然实现了基本的进程间通信功能，但在实际应用中暴露出一些显著问题。

其主要问题包括：

信号处理后恢复默认行为
在早期的UNIX中，进程每次处理完信号后，系统会自动将该信号的处理方式恢复为默认操作。这意味着，如果用户希望持续使用自定义的信号处理函数，就需要在信号处理函数的末尾再次调用signal()函数重新绑定处理函数。这种机制增加了编程的复杂性，并且容易导致程序员在忽略这个步骤时发生错误。
信号可能丢失
另一个更严重的问题是不可靠信号可能会丢失。当进程正在处理一个信号时，如果相同类型的另一个信号到达，第二个信号可能会被直接丢弃，导致进程错过了重要的事件。这在关键任务应用中尤其危险。

虽然Linux仍然支持不可靠信号机制，但对其进行了改进。Linux修复了在信号处理函数执行后必须手动重新绑定处理函数的问题。在现代Linux系统中，一旦信号处理函数被绑定，除非显式更改，否则它将一直保持有效。

然而，信号丢失问题仍然存在。这意味着，在处理不可靠信号时，如果在信号处理期间有相同信号再次到达，该信号可能无法被捕获。

1.2、可靠信号

为了克服不可靠信号的缺陷，Linux引入了可靠信号机制。可靠信号支持排队，即使进程在处理某个信号时有新的信号到达，这些信号也不会丢失，而是被加入队列，待当前信号处理完成后再依次处理。

Linux还引入了新的信号发送函数sigqueue()和信号绑定函数sigaction()，进一步增强了信号处理的灵活性和可靠性。sigqueue()不仅可以发送信号，还可以附带一个整数值或指针，传递额外的信息。sigaction()则允许更精细地控制信号的行为，替代了传统的signal()函数。