信号的概念

信号在我们的生活中随处可见，如：古代战争中摔杯为号；现在战争中的信号弹；体育比赛中使用的信号枪。。。
他们都有共性: 1.简单 2.不能携带大量的信息 3.满足某个特设条件才发送。
信号是信息的载体，Linux/Unix 环境下,古老 、经典的通信方式，现在依然是主要的通信手段.
Unix早期版本就提供了信号机制，但不可靠，信号可能丢失。Berkeley和AT&T都对信号模型做了修改，增加了可靠信号机制。但彼此不兼容。POSIX.1对可靠信号例程进行了标准化.

信号的机制

A给B发生信号，B收到信号之前执行自己的代码，收到信号后，不管执行到程序的什么位置，都有暂停运行，去处理信号，处理完毕再进行执行。与硬件中断类似--异步模式。但信号是软件层面上实现的中断，早期常被称“软中断”
信号的特质 由于信号是通过软件方法实现，其实现手段导致信号有很强的延时性。但对于用户来说这个延时非常短，不易察觉.
每个进程收到的所有信号，都是有内核负责发送的，内核处理.

与信号相关的事件和状态
产生信号
1.按键产生 如 Ctrl+c Ctrl+z Ctrl=\
2.系统调用 如 kill raise abort
3.软件条件产生 如 alarm
4.硬件异常 如:非法访问内存(段错误)，除0，内存对齐出错
5.命令产生 如:kill命令
递达：递达并且到达进程

未决信号集

阻塞信号集(信号屏蔽字 set)

9号和19信号不允许忽略和捕捉，只能执行默认动作。

alarm函数

设置定时器,在指定seconds后，内核会给当前继承发送14信号。进程收到该信号，默认动作终止。
每个进程有且只有一个定时器 常用：取消定时器 alarm(0),返回旧闹钟剩余秒数。
定时与进程状态无关！就绪 运行 挂起 终止 僵尸 无论进程处于何种状态，alarm都计时

信号捕捉特性

进程正常运行时，默认PCB中有一个信号屏蔽字，他决定了进程自动屏蔽哪些信号。当注册了某个信号的捕捉函数，捕捉到该信号后，要调用该函数。而该函数有可能执行很长时间，在这期间所屏蔽的信号有sa_mask来指定。
XXX信号捕捉函数执行期间，XXX信号自动被屏蔽
阻塞的常规信号不支持排队，产生多次只记录一次。(后32个实时信号支持排队)

解决时序问题

可以通过设置屏蔽SIGGALRM的方法来控制程序执行逻辑，但无论如何设置，程序都有可能在“解除信号屏蔽”和“挂起等待信号”这两个操作间隙失去CPU。除非将这两个步骤合并成一个原子操作。sigsuspend函数具备这个功能。在对时序要求严格的场合下都应该使用sigsuspend替换pause.
sigsuspend函数调用期间，进程信号屏蔽字有其参数mask指定。
可以将每个信号从临时信号屏蔽字mask中删除，这样在调用sigsuspend时将解除对该信号的屏蔽，然后挂起，当sigsuspend返回时，进程的信号屏蔽字恢复原来的值。如果原来对该信号是屏蔽，sigsuspend函数返回后仍然屏蔽该信号

竞态条件，跟系统负载有很紧密的关系，体现出信号的不可靠。系统负载越严重，信号不可靠性越强。
不可靠由其实现原理所致。信号是通过软件方式实现，每次系统调用结束后或中断处理结束后，需要通过扫描PCB中的未决信号集，来判断是否应处理某个信号。当系统负载过重时，会出现时序混乱。
这种意外情况只能在编程中，提早预见，主动规避，而无法通过gdb程序调试等其他手段弥补。且由于其不具规律性，后期捕捉和重现十分困难。