信號(hào)的基本屬性：軟中斷，由內(nèi)核發(fā)送，內(nèi)核處理。某個(gè)進(jìn)程通過(guò)內(nèi)核向另一個(gè)進(jìn)程發(fā)送信號(hào)時(shí)（引起信號(hào)產(chǎn)生的五個(gè)因素），另一個(gè)進(jìn)程將會(huì)陷入內(nèi)核進(jìn)行中斷處理，未決信號(hào)集中相應(yīng)信號(hào)置1，當(dāng)遞達(dá)后，置0。如果阻塞信號(hào)集相應(yīng)信號(hào)為1，則該信號(hào)處于未決狀態(tài)。處于未決狀態(tài)中的信號(hào)，多次發(fā)送時(shí)，只是執(zhí)行一次，因?yàn)樵谖礇Q信號(hào)集中只是記錄了該信號(hào)的狀態(tài)，沒(méi)有記錄發(fā)送的次數(shù)。信號(hào)抵達(dá)后，內(nèi)核進(jìn)行處理。處理方式有三：默認(rèn)處理方式（5種）；忽略（丟棄）和捕捉。下面說(shuō)明捕捉機(jī)制。

signal和sigaction函數(shù)只是完成對(duì)一個(gè)信號(hào)進(jìn)行注冊(cè)的功能，而對(duì)信號(hào)的捕捉的處理都是由內(nèi)核完成的。當(dāng)對(duì)一個(gè)信號(hào)進(jìn)行注冊(cè)后，內(nèi)核對(duì)其捕捉同時(shí)調(diào)用其注冊(cè)時(shí)對(duì)應(yīng)的用戶處理函數(shù)。

（1）signal函數(shù)

typedef void (*sighandler_t)(int);? //定義一個(gè)函數(shù)類(lèi)型 sighandler_t

sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);

作用：注冊(cè)一個(gè)信號(hào)捕捉函數(shù)

返回值：成功返回sighandler_t類(lèi)型的函數(shù)（或函數(shù)首地址）；失敗則返回一個(gè)宏：SIG_ERR。注意判斷該函數(shù)的返回值： sighandler ret = signal（·······）；if(ret==SIG_ERR)

第一個(gè)參數(shù)為信號(hào)；第二個(gè)參數(shù)為sighandler_t類(lèi)型函數(shù)（即返回值為void，形參為int）。

注意：該函數(shù)由ANSI定義，由于歷史原因在不同版本的Unix和不同版本的Linux中可能有不同的行為。因此應(yīng)該盡量避免使用它，取而代之使用sigaction函數(shù)。

#include <signal.h> #include <stdio.h> #include <errno.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h>typedef void (*sighandler_t) (int); //定義sighandler_t類(lèi)型void catchsigint(int signo) {printf("-----------------catch\n"); }int main(void) {sighandler_t handler;handler = signal(SIGINT, catchsigint); //注冊(cè)2號(hào)信號(hào)if (handler == SIG_ERR) {perror("signal error");exit(1);} //判斷返回值while (1);return 0; }

[root@localhost 01_signal_test]# ./signal2

^C-----------------catch???????????????? //Ctrl+C?

^C-----------------catch??????????? ?????//Ctrl+C?

^\Quit (core dumped) ????????????????//Ctrl+\

只要一發(fā)送2號(hào)信號(hào)，就會(huì)執(zhí)行相應(yīng)函數(shù)。

（2）sigaction函數(shù)

int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact);?

作用：對(duì)某個(gè)信號(hào)進(jìn)行注冊(cè)（同signal），即對(duì)某個(gè)信號(hào)之前對(duì)應(yīng)的處理方式（函數(shù)）進(jìn)行修改。

返回值：成功0；失敗-1，設(shè)置errno。

參數(shù)：

act：傳入?yún)?shù)，新的處理方式。

oldact：傳出參數(shù)，舊的處理方式。

struct sigaction結(jié)構(gòu)體：

??? struct sigaction {

?????? ?void??? ?(*sa_handler)(int);

??????? void???? (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);

????? ??sigset_t?? sa_mask;

??????? int?????? sa_flags;

?????? ?void???? (*sa_restorer)(void);

??? };? ?//最后一個(gè)成員不用（舍棄了）；第二成員不常用

sa_restorer：該元素是過(guò)時(shí)的，不應(yīng)該使用，POSIX.1標(biāo)準(zhǔn)將不指定該元素。(棄用)

sa_sigaction：當(dāng)sa_flags被指定為SA_SIGINFO標(biāo)志時(shí)，使用該信號(hào)處理程序。(很少使用)?

重點(diǎn)掌握：

sa_handler：指定信號(hào)捕捉后的處理函數(shù)名(即注冊(cè)函數(shù))。也可賦值為SIG_IGN表忽略 或 SIG_DFL表執(zhí)行默認(rèn)動(dòng)作；

sa_mask: 調(diào)用信號(hào)處理函數(shù)時(shí)，所要屏蔽的信號(hào)集合（信號(hào)屏蔽字）。注意：僅在處理函數(shù)被調(diào)用期間屏蔽生效，是臨時(shí)性設(shè)置；sa_mask也是一個(gè)字（64位），只是在執(zhí)行相應(yīng)的用戶處理函數(shù)期間生效。即在執(zhí)行用戶處理函數(shù)期間， sa_mask屏蔽的信號(hào)也不能遞達(dá)，處于未決狀態(tài)。如果sa_mask未屏蔽，則響應(yīng)信號(hào)，中斷嵌套。相當(dāng)于此期間，sa_mask代替了mask。

sa_flags：通常設(shè)置為0，表示用默認(rèn)屬性。默認(rèn)屬性即為：sa_mask中將自己屏蔽，即該信號(hào)的注冊(cè)函數(shù)執(zhí)行期間，再次向進(jìn)程發(fā)送該信號(hào)，該信號(hào)不能遞達(dá)，處于未決狀態(tài)。

最后一個(gè)參數(shù)如果不關(guān)心之前的處理方式，可以為NULL。

（3）信號(hào)捕捉機(jī)制

進(jìn)程正常運(yùn)行時(shí)，默認(rèn)PCB中有一個(gè)信號(hào)屏蔽字，假定為mask，它決定了進(jìn)程自動(dòng)屏蔽哪些信號(hào)。當(dāng)注冊(cè)了某個(gè)信號(hào)捕捉函數(shù)，捕捉到該信號(hào)以后，要調(diào)用該函數(shù)。而該函數(shù)有可能執(zhí)行很長(zhǎng)時(shí)間，在這期間所屏蔽的信號(hào)不由mask來(lái)指定。而是用sa_mask來(lái)指定。調(diào)用完信號(hào)處理函數(shù)，再恢復(fù)為mask。

sa_flags為0時(shí)，XXX信號(hào)捕捉函數(shù)執(zhí)行期間，XXX信號(hào)自動(dòng)被屏蔽。

阻塞的常規(guī)信號(hào)（1-31）不支持排隊(duì)，產(chǎn)生多次只記錄一次。（后32個(gè)實(shí)時(shí)信號(hào)支持排隊(duì)）

內(nèi)核實(shí)現(xiàn)信號(hào)捕捉的過(guò)程如下：

首先，處于用戶態(tài)（user mode）的某個(gè)進(jìn)程在執(zhí)行到某個(gè)指令時(shí)突然接收某個(gè)信號(hào)（軟中斷，終端按鍵產(chǎn)生；硬件異常產(chǎn)生；命令產(chǎn)生；系統(tǒng)調(diào)用產(chǎn)生或者軟件條件產(chǎn)生），會(huì)暫停執(zhí)行下一條指令而陷入內(nèi)核進(jìn)入內(nèi)核態(tài)。

內(nèi)核在處理這一異常后，在準(zhǔn)備會(huì)用戶態(tài)之前先處理可以遞達(dá)該進(jìn)程的信號(hào)。

如果該信號(hào)的處理方式為捕捉，則內(nèi)核對(duì)該信號(hào)進(jìn)行捕捉，同時(shí)調(diào)用相應(yīng)的用戶處理函數(shù)，回到用戶態(tài)執(zhí)行相應(yīng)的用戶處理函數(shù)（注意不是回到主控制流程）。

在用戶處理函數(shù)執(zhí)行完返回時(shí)，再次執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用sigretum再次進(jìn)入內(nèi)核。因?yàn)楹瘮?shù)執(zhí)行完需要返回到該函數(shù)的調(diào)用點(diǎn)，而該函數(shù)是內(nèi)核調(diào)用的，因此需要再次返回到內(nèi)核。

最后，從內(nèi)核再次返回到用戶模式，從上次中斷處繼續(xù)執(zhí)行下一條指令。

?

//練習(xí)1：為某個(gè)信號(hào)設(shè)置捕捉函數(shù)；驗(yàn)證在信號(hào)處理函數(shù)執(zhí)行期間，該信號(hào)多次遞送，那么只在處理函數(shù)之行結(jié)束后，處理一次；驗(yàn)證sa_mask在捕捉函數(shù)執(zhí)行期間的屏蔽作用。

#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <signal.h>void docatch(int signo) //用戶處理函數(shù) {printf("the %dth signal is catched\n", signo);sleep(10); printf("-------finish------\n"); } int main(void) {int ret;struct sigaction act;act.sa_handler = docatch;sigemptyset(&act.sa_mask);sigaddset(&act.sa_mask, SIGQUIT); //sa_mask屏蔽字中，3號(hào)信號(hào)置1act.sa_flags = 0; //默認(rèn)屬性 信號(hào)捕捉函數(shù)執(zhí)行期間，自動(dòng)屏蔽本信號(hào)ret = sigaction(SIGINT, &act, NULL); //注冊(cè)2號(hào)信號(hào)if (ret == -1) {perror("sigaction error");exit(1);}while (1);return 0; }

[root@localhost 01_signal_test]# ./test_sigac

^Cthe 2th signal is catched ??// 發(fā)2號(hào)信號(hào) Ctrl +C

-------finish------

^Cthe 2th signal is catched ?// 發(fā)2號(hào)信號(hào) Ctrl +C

^C^C^C^C^C^C^C^C^C^C^C^C^C-------finish------? ?// 執(zhí)行期間，發(fā)多個(gè)2號(hào)信號(hào)

the 2th signal is catched

-------finish------???????? ???//但是只是執(zhí)行了一次

^Cthe 2th signal is catched

^\^\^\^\^\^\^\^\^\^\^\^\-------finish------?? // 執(zhí)行期間，發(fā)多個(gè)3號(hào)信號(hào)

Quit (core dumped)?? //2號(hào)信號(hào)處理完后，處理2號(hào)，則退出進(jìn)程，結(jié)束。

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎(jiǎng)勵(lì)來(lái)咯，堅(jiān)持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎(jiǎng)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的信号捕捉（signal、sigaction）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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