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Linux信号——信号的处理（3）

news 来源：原创 2025/6/26 5:43:58

信号是什么时候被处理？

进程从内核态，切换到用户态的时候，信号会被检测处理。
内核态：操作系统的状态，权限级别高
用户态：你自己的状态

内核态和用户态

进程地址空间第三次
所谓的系统调用本质其实是一堆函数指针数组。
1.我们使用系统调用或者访问系统数据，其实还是在我们进程的地址空间内进行跳转的。

2.进程无论如何切换，总能找到OS
我们访问OS，本质是通过我的进程的地址空间的[3,4]GB来访问的。
在这里插入图片描述

3.操作系统是如何运行的
信号技术本来就是通过软件的方式，来模拟的硬件中断。
OS的周期时钟中断：非常高的频率，非常短的时间，给CPU发送中断——CPU不断进程处理中断。
操作系统是一个死循环，不断在接受外部的其他硬件中断。

4.操作系统不相信任何用户
必须要能区分当前用户的运行模式，所以就有了用户态和内核态。

信号是如何被处理？

在这里插入图片描述

捕捉信号还有其他方式吗？

#include <signal.h>

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

参数说明
signum: 要操作的信号编号（如 SIGINT、SIGTERM 等）
act: 指向新信号动作结构的指针，如果为 NULL 则不改变当前处理方式
oldact: 输出型参数，用于保存原信号动作结构的指针，如果为 NULL 则不保存
返回值
成功时返回 0，失败时返回 -1 并设置 errno。

struct sigaction {
    void     (*sa_handler)(int);         // 信号处理函数
    void     (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *); // 替代的信号处理函数
    sigset_t sa_mask;                    // 执行处理函数时要阻塞的信号
    int      sa_flags;                   // 修改行为的标志
    void     (*sa_restorer)(void);       // 已废弃
};

关于sa_mask变量

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（屏蔽该信号）
如果我们处理完对应的信号，该信号默认也会从信号屏蔽字中进行移除。（解除屏蔽该信号）
为什么会这样？原因：不想让信号，嵌套式地对同一个信号进行捕捉处理。

用例子解释：

#include<iostream>
#include<signal.h>
void Print(sigset_t pending)
{
    std::cout<<" curr process pending: ";
    for(int sig = 31;sig > 0;sig--)
    {
        if(sigismember(&pending,sig)) std::cout << "1";
        else std::cout <<"0";
    }
    std::cout << std::endl;
}
void handler(int signo)
{
    std::cout << "signal: " << signo <<std::endl;
    //不断获取当前进程的pending信号集并打印
    sigset_t pending;
    sigemptyset(&pending);
    while(true)
    {
        sigpending(&pending);
        Print(pending);
        sleep(1);
    }
}

int main()
{
    struct sigaction act,oact;
    act.sa_handler = handler;
    act.sa_flags = 0;
    sigemptyset(&act.sa_mask);

    sigaction(2,&act,&oact);
    while(true)sleep;
}

在这里插入图片描述

在调用信号处理函数时，除了当前信号被自动屏蔽外，还希望自动屏蔽另外一些信号，则要用sa_mask字段说明。
例子：

int main()
{
    struct sigaction act,oact;
    act.sa_handler = handler;
    act.sa_flags = 0;
    sigemptyset(&act.sa_mask);
    sigaddset(&act.sa_mask,3);
    sigaddset(&act.sa_mask,4);
    sigaddset(&act.sa_mask,5);
    //除了屏蔽当前正在处理的函数，还屏蔽3,4,5号信号
    sigaction(2,&act,&oact);
    while(true)sleep;
}