系统调用sigaction的工作流程
系统调用 sigaction() 的工作流程本质是用户态程序通过内核接口，将信号处理规则（封装在 struct sigaction 中）注册到内核，内核根据规则管理信号的递送与处理。以下是其详细工作流程：
1. 前置条件：用户态准备信号处理配置
在调用 sigaction() 前，用户态程序需要完成：
- 定义并初始化
struct sigaction结构体，指定信号处理的核心参数：- 选择处理函数（
_sa_handler简单函数 或_sa_sigaction扩展函数）； - 设置信号屏蔽集
sa_mask（处理期间需要屏蔽的信号）； - 配置标志位
sa_flags（如SA_SIGINFO、SA_RESTART等）。
- 选择处理函数（
- 确定目标信号（如
SIGINT、SIGTERM等）。
2. 触发系统调用：从用户态进入内核态
用户态程序调用 sigaction() 函数（ glibc 提供的封装函数），触发以下操作：
- 参数校验：检查信号编号是否合法（如是否为
SIGKILL或SIGSTOP，这两个信号无法自定义处理）、struct sigaction指针是否有效。 - 陷入内核：通过系统调用指令（如 x86 的
syscall）从用户态切换到内核态，内核会保存用户态上下文（如寄存器、栈指针）。
3. 内核处理：注册或查询信号处理规则
内核接收到 sigaction() 系统调用请求后，进入内核函数 sys_sigaction()（不同架构实现可能有差异），执行核心逻辑：
（1）查找信号对应的内核数据结构
内核为每个进程维护一个 struct task_struct 结构体（进程描述符），其中包含信号处理的关键信息：
struct k_sigaction sigaction[NSIG]：数组，每个元素对应一个信号的处理规则（内核态的信号配置，与用户态struct sigaction对应）。- 内核根据传入的
signum（信号编号），找到该进程sigaction数组中对应的条目。
（2）处理“设置新规则”（act 参数非 NULL 时）
若用户态传入了新的 struct sigaction（act 非 NULL），内核会：
- 校验处理函数合法性：
- 若使用
_sa_sigaction扩展函数，需检查sa_flags是否包含SA_SIGINFO标志，否则返回错误。 - 验证处理函数指针是否指向用户空间（避免恶意程序传入内核空间地址）。
- 若使用
- 转换用户态配置到内核态：
将用户态struct sigaction中的信息（处理函数、sa_mask、sa_flags）拷贝到内核态的struct k_sigaction中（需处理指针地址转换，因为用户态与内核态地址空间独立）。 - 特殊标志处理：
例如，若设置SA_RESETHAND标志，内核会记录“信号处理后恢复默认行为”；若设置SA_NODEFER，则取消对当前信号的自动屏蔽。
（3）处理“保存旧规则”（oldact 参数非 NULL 时）
若用户态传入了 oldact 指针（用于保存旧配置），内核会：
- 将该信号当前的内核态配置（
struct k_sigaction）转换为用户态的struct sigaction格式。 - 拷贝到用户态的
oldact指针指向的内存中（需确保用户态内存可写）。
4. 内核返回：从内核态回到用户态
- 清理与恢复：内核完成信号配置后，恢复用户态上下文（寄存器、栈等），从系统调用返回。
- 返回值处理：若成功，返回 0；若失败（如信号不合法、参数错误），返回 -1 并设置
errno（如EINVAL表示信号无效）。
5. 后续：信号触发时的处理流程
sigaction() 调用完成后，内核已记录该信号的处理规则。当信号触发时（如用户按 Ctrl+C 产生 SIGINT），内核会：
- 检查该信号是否被屏蔽（通过进程的信号屏蔽集
blocked），若未屏蔽则准备递送。 - 根据
sigaction数组中记录的规则：- 若处理函数是用户自定义函数，内核会创建临时栈帧，切换到用户态执行该函数。
- 执行期间，自动屏蔽
sa_mask中指定的信号，避免干扰。 - 若设置了
SA_RESTART，函数执行后会重启被信号中断的系统调用（如read、sleep）。
总结
sigaction() 系统调用的核心流程是：
用户态准备配置 → 陷入内核 → 内核校验并更新信号处理规则 → 返回用户态。
其本质是用户程序向内核“注册”信号处理逻辑，后续信号的触发与处理则完全由内核根据注册的规则执行，体现了 Linux 中“用户态定义规则，内核负责执行”的信号处理模型。