【Linux】信号处理

一、Linux系统信号

1、常见的系统信号

2、两种基本的信号

中断进程Ctrl+C

Ctrl+C生成的是SIGINT信号，它会将其发送给当前在shell中运行的所有进程。

暂停进程Ctrl+Z

Ctrl+Z生成的是SIGTSTP信号，停止shell中运行的任何进程。

停止（stopping）进程和终止（terminating）进程不同，前者是让程序继续驻留在内存中，但依然能从上次停止的位置继续运行。

方括号里的数字 1 是shell分配的作业号。

shell将运行的各个进程称为作业，并且为作业在当前shell内分配了唯一的作业号。作业号从1开始，接着是2，依次递增。

如果shell会话中存在一个已经停止的作业，那么在退出shell时，bash会给出提醒。

此时只需要再输入一遍exit命令即可，shell就会退出，并终止已停止的作业。

也可以用kill命令发送SIGKILL(9)信号将其终止。

ps命令查看已停止的作业。

 3、捕获信号trap命令

trap命令可以让shell脚本需要侦测并拦截的Linux信号，如果脚本收到了trap命令中列出的信号，则该信号不再由shell处理，而是由本地处理。

格式：

trap commands signals

commands：列出想要shell执行的命令；

signals：列出想要捕获的信号（多个信号之间用空格分隔）。指定信号时可用信号的值或信号名。

#!/bin/bash

trap "echo '捕获到了Ctrl+C信号'" SIGINT

echo "测试脚本"

count=1
while [ $count -le 5 ]
do
  echo "这是第$count次循环"
  sleep 1
  count=$[ $count + 1 ]
done

echo "测试脚本结束！"
exit

此shell脚本每次侦测到Ctrl+C信号（SIGINT）时，trap命令都会打印出一条“捕获”信息。通过此，可以阻止用户通过Ctrl+C停止脚本。 

如果shell脚本中的命令被信号中断，使用带有指定命令的trap未必能让被中断的命令继续执行。为了保证脚本中的关键操作不被打断，可以使用带有空操作命令的trap以及要捕获的信号列表。

如：trap " " SIGINT

此形式的trap命令可以让shell脚本完全忽略SIGINT信号，继续执行重要工作。 

捕获shell脚本在退出时的信号

在trap命令后加上EXIT信号即可。

#!/bin/bash

trap "echo '此脚本已执行完，马上退出……'" EXIT

echo "测试脚本"

count=1
while [ $count -le 5 ]
do
  echo "这是第$count次循环"
  sleep 1
  count=$[ $count + 1 ]
done

echo "测试脚本结束！"
exit

正常退出 

提前退出

修改或移除信号捕获

要想在shell脚本中不同位置进行不同的信号捕获处理，只需要重新使用带有新选项的trap命令即可。

#!/bin/bash

trap "echo '捕获到Ctrl+C信号'" SIGINT

echo "第1项测试"

count=1
while [ $count -le 5 ]
do
  echo "这是第$count次循环"
  sleep 1
  count=$[ $count + 1 ]
done

trap "echo '捕获到Ctrl+Z信号'" 20

echo "第2项测试"

count=1
while [ $count -le 4 ]
do
  echo "这是第$count次循环"
  sleep 1
  count=$[ $count + 1 ]
done

exit

查看被捕获的信号

在交互式shell会话中使用 trap -p 查看被捕获的信号。如果什么都没显示，说明shell会话按照默认方式处理了信号。

移除已设置好的信号捕获

 在trap命令与希望恢复默认行为的信号列表之间加上两个连字符，如 trap -- SIGINT；也可以在trap命令后使用单连字符来恢复信号的默认行为，如 trap - SIGINT

#!/bin/bash

trap "echo '捕获到Ctrl+C信号'" SIGINT

echo "第1项测试"

count=1
while [ $count -le 5 ]
do
  echo "这是第$count次循环"
  sleep 1
  count=$[ $count + 1 ]
done

trap -- SIGINT # 等同于trap - SIGINT
echo "移除信号捕获。"

echo "第2项测试"

count=1
while [ $count -le 4 ]
do
  echo "这是第$count次循环"
  sleep 1
  count=$[ $count + 1 ]
done

exit

在移除信号捕获后，一旦执行Ctrl+C，就会立即停止执行脚本。 

二、后台运行脚本

 使用 ps -e 命令，查看系统后台运行的进程。

在后台运行模式中，进程运行时不和终端会话的STDIN、STDOUT、STDERR关联。

1、后台运行脚本

在脚本名后面加上 & 即可，它会将脚本与当前shell分离开，并将脚本作为一个独立的后台进程运行。

方括号里的数字 1 是shell分配给后台进程的作业号，数字 109747 是Linux系统为进程分配的进程ID（PID）。Linux系统中的每个进程都必须有唯一的PID。

注：如下所示，当后台进程运行时，它仍然会使用终端显示器来显示STDOUT和STDERR的消息。

如下所示，后台运行时可以执行其它命令 

三、在非控制台下运行脚本

 退出终端会话后，仍然想让脚本一直在后台运行直到结束。可以使用 nohup 命令实现。

nohup命令可以阻断发给特定进程的SIGHUP信号，当退出终端会话时，便可以避免进程退出。

格式：nohup command

 当使用nohup命令时，如果关闭终端会话，shell脚本会忽略其发送的SIGHUP信号。由于nohup命令会解除终端与进程之间的关联，因此进程不再同STDOUT和STDERR绑定在一起。为了保存该命令产生的输出，nohup命令会自动将STDOUT和STDERR产生的消息重定向到 nohup.out 的文件中。（nohup.out文件一般在当前工作目录下，不然就在$HOME目录下）

如果使用nohup运行了另一个命令，则该命令的输出会被追加到已有的nohup.out文件中。

四、作业控制

 kill命令可以杀死作业，如果要重启已停止的进程，需要向其发送SIGCONT信号。

作业控制包括启动、停止、杀死及恢复。

1、查看作业jobs命令

jobs 命令允许用户查看shell当前正在处理的作业。

#!/bin/bash

echo "脚本的PID：$$" # $$是一个特殊变量，它表示shell进程的进程ID（PID）

count=1
while [ $count -le 6 ]
do
  echo "这是第$count次循环。"
  sleep 8
  count=$[ $count + 1 ]
done

echo "脚本结束……"
exit

 运行脚本后，使用 Ctrl+Z 组合键停止脚本。

然后在后台又运行一次此脚本，并将输出重定向到文件 test1.out 中。

 使用 jobs 命令查看分配给shell的作业。

如下图所示，加号 + 表示默认作业。如果作业控制命令没有指定作业号，则引用该默认作业。

减号 - 表示在默认作业结束后成为下一个默认作业。

任何时候，不管shell中运行着多少作业，带加号和减号的作业都有且只能有一个。

jobs -l 查看作业的进程号。

删除已停止的作业

2、重启已停止的作业bg命令

可以将已停止的作业作为后台进程或前台进程重启（注：前台进程重启后会接管当前正在使用的终端）

后台模式重启：bg命令

注：当作业被转入后台模式后，并不会显示其PID。

如果存在多个作业，需要在bg命令后加上作业号，如 bg 2

前台模式重启：fg命令

如下所示，因为作业是在前台运行的，所以直到该作业完成后，命令行界面的提示符才会出现。