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- 信号捕捉
信号捕捉
信号捕捉是进程从内核态返回用户态时会对信号进行检测处理。
如果信号的处理动作是用户自定义函数,在信号递达时就调用这个函数,这称为捕捉信号。由于信号处理函数的代码是在用户空间的,处理过程比较复杂,举例如下: 用户程序注册了SIGQUIT信号的处理函数sighandler。 当前正在执行main函数,这时发生中断或异常切换到内核态。 在中断处理完毕后要返回用户态的main函数之前检查到有信号SIGQUIT递达。 内核决定返回用户态后不是恢复main函数的上下文继续执行,而是执行sighandler函 数,sighandler和main函数使用不同的堆栈空间,它们之间不存在调用和被调用的关系,是 两个独立的控制流程。 sighandler函数返回后自动执行特殊的系统调用sigreturn再次进入内核态。 如果没有新的信号要递达,这次再返回用户态就是恢复main函数的上下文继续执行了。
捕捉信号用sigaction和signal函数进行对信号进行捕捉处理，而在调用捕捉之后进程pending位图对应比特位编号会由1变为0，它是说明时候由1变为0，是在信号捕捉之前
sigaction可以检测和处理与指定信号相关联的动作。调用成功则返回0,出错则返回- 1。参数signo是指定信号的编号。而act和oldact是结构体类型指针，是一种结构体，若act指针非空,则根据act修改该信号的处理动作，输入型参数。若oact指针非空,则通过oact传
出该信号原来的处理动作，输出型参数。act和oact指向sigaction结构体:
结构体中包含对信号的处理方法，以及对信号的屏蔽设置。
将sa_handler赋值为常数SIG_IGN传给sigaction表示忽略信号,赋值为常数SIG_DFL表示执行系统默认动
作,赋值为一个函数指针表示用自定义函数捕捉信号,或者说向内核注册了一个信号处理函 数,该函数返回
值为void,可以带一个int参数,通过参数可以得知当前信号的编号,这样就可以用同一个函数处理多种信
号。显然,这也是一个回调函数,不是被main函数调用,而是被系统所调用。sa_handler为处理对应信号的处理动作。
sa_mask是对信号集做屏蔽的字段就对应进程内核中的block表。
运行一个进程然后让他对2号信号进行捕捉
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <ctime>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
using namespace std;
void PrintPending()
{
sigset_t set;
sigpending(&set);
for (int signo = 1; signo <= 31; signo++)
{
if (sigismember(&set, signo))
cout << "1";
else
cout << "0";
}
cout << "\n";
}
void handler(int signo)
{
cout << "catch a signal, signal number : " << signo << endl;
while (true)
{
PrintPending();
sleep(1);
}
}
int main()
{
//先定义两个结构体对象
struct sigaction act, oact;
//对两个结构体对象做清零初始化
memset(&act, 0, sizeof(act));
memset(&oact, 0, sizeof(oact));
//然后对信号集做初始化，sa_mask是信号集和中的block信号集
sigemptyset(&act.sa_mask);
act.sa_handler = handler; // SIG_IGN SIG_DFL,一般是默认但是在这里设置为了自定义方法
sigaction(2, &act, &oact);//对2号信号进行捕捉，然后执行对象中方法act是输入型参数，oact为输出型参数
while (true)
{
cout << "I am a process: " << getpid() << endl;
sleep(1);
}
return 0;
}
对信号处理并且要将为位图上对应信号编号位比特位由1清零，捕捉时获取pending位图，通过实验发现由1清零这个动作是在捕捉之前对pending进行清零操作。并且此时处于信号捕捉状态若是操作系统再对进程发送信号，那么这个进程会不会再陷入这个捕捉信号处理动作中？不会，操作系统不能让一个进程对于一个信号一直处于捕捉状态，防止信号不断递达，进程会自动屏蔽这个信号，就是通过sa_mask实现，它会自动将当前捕捉的这个信号添加到进程block表中，然后当进程再次收到同样的信号时，只会在pending中保存而不会被递达，让这个信号阻塞！
对于当前信号屏蔽是内核自动做的,因为他不会目睹你一直在调度这个捕捉函数，而当执行完捕捉函数时，返回会自动将这个屏蔽信号解除屏蔽。所以也能得出信号在处理时不能重复调用。正在处理2号信号2号信号会防止重复捕捉，若是我在处理2号信号时，想让进程对其他信号进行屏蔽，当其他信号到来时对其他信号屏蔽，就可以将想要屏蔽的信号添加到sa_mask中，就可以在处理当前信号时让进程对其他信号做屏蔽
对1、3、4号信号做屏蔽，然后再向进程发送这几个信号时，不会处理对应信号动作，而是对其进行屏蔽，然后在pending位图中保存起来
当某个信号的处理函数被调用时,内核自动将当前信号加入进程的信号屏蔽字,当信号处理函数返回时自动恢复原来的信号屏蔽字,这样就保证了在处理某个信号时,如果这种信号再次产生,那么 它会被阻塞到当前处理结束为止。 如果在调用信号处理函数时,除了当前信号被自动屏蔽之外,还希望自动屏蔽另外一些信号,则用sa_mask字段说明这些需要额外屏蔽的信号,当信号处理函数返回时自动恢复原来的信号屏蔽字。 对信号的捕捉可以使其对其他信号不做出响应。
