Signal 是什麼#

Signal 是 Linux 提供給 process 的「軟體中斷」。當某個事件發生（使用者按 Ctrl-C、子行程結束、kernel 偵測 segfault），kernel 會向 process 發送一個 signal，打斷它原本的執行流程，跳去執行對應的 signal handler。

• Signal 是非同步的：可能在任何指令之間插入
• Signal 是有編號的：例如 SIGTERM=15、SIGKILL=9
• Signal 有「disposition」：default、ignore、custom handler

常用 Signal 一覽#

下列幾個 signal 在 container 與服務管理場景最常用，值得熟記。

• SIGTERM（15）：請求終止，可被捕捉、可被忽略，預設行為是終止
• SIGKILL（9）：強制終止，不可被捕捉、不可被忽略
• SIGINT（2）：使用者中斷（Ctrl-C），可被捕捉，預設終止
• SIGHUP（1）：終端斷線；服務常用作 reload 設定的訊號
• SIGCHLD（17 在 x86_64）：子行程狀態改變（exit、stopped、continued）
• SIGUSR1（10）／SIGUSR2（12）：使用者自訂語意
• SIGSTOP（19）：暫停 process，不可被捕捉
• SIGCONT（18）：恢復暫停的 process

SIGKILL 與 SIGSTOP 是 kernel 強制執行的，無法被 process 自己改變行為。其他幾乎都可以捕捉或忽略。

Signal Disposition#

每個 signal 對某個 process 有一種「disposition」設定，描述收到時要做什麼。

• Default（SIG_DFL）：依 signal 種類有預設行為（terminate、ignore、core dump、stop、continue）
• Ignore（SIG_IGN）：直接丟掉，不做任何事
• Custom handler：跳到使用者指定的函式執行

切換 disposition 用 sigaction(2)（推薦）或 signal(2)（古老、語意不一致）。

Trap：Shell 層級的 Signal Handler#

在 shell script 裡，要對 signal 做事不是用 sigaction，而是用 trap。

#!/bin/bash
trap 'echo got SIGTERM; exit 0' TERM
trap 'echo got SIGINT;  exit 130' INT

while true; do
    sleep 1
done

• trap '<command>' SIGNAME ...：收到該 signal 時執行 command
• trap '' SIGNAME：忽略
• trap - SIGNAME：恢復預設

trap 在 bash 與 dash 行為類似，但 dash（Ubuntu /bin/sh）不支援某些 bash 擴充，後章會展開。

哪些 Signal 可以忽略#

絕大多數 signal 都可以忽略（SIG_IGN），但有兩個例外：

• SIGKILL：永遠送達、永遠終止
• SIGSTOP：永遠送達、永遠暫停

這兩者無法 catch、無法 ignore、無法 block。它們是 kernel 給 root 的最後手段。

Signal 與 Process Group#

Linux signal 可以一次送給整個 process group（PGID）。kill -TERM -PGID（PID 給負數）會把 SIGTERM 廣播給 group 內所有成員。

• Shell job control 依賴 process group
• Container init（tini）也用這個機制把 signal 從 PID 1 廣播下去
• 若應用是 process group leader，killpg(2) 一次就能搞定整個子樹

Signal 與 PID Namespace#

Container 內的 PID namespace 對 signal 有兩個影響。

• 從 host 對 container PID 1 發 signal，需要用 host 視角的 PID
• Container 內 kill -TERM 1 因為 kernel 對 PID 1 的特殊保護，往往不會生效（除非 PID 1 自己裝過 handler）

詳細的 PID 1 保護規則見最後一章 11-can-pid1-be-killed。

一張行為對照表#

延伸閱讀#

• man 7 signal
• man 2 sigaction
• man 1 trap (built-in in bash/dash)