第九周学习笔记

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# 1. 信号的初步认识
## 1.1 信号的特点
信号所携带的信息量少，操作简单

## 1.2 信号的状态
1. 产生
①由键盘产生：例如Ctrl+c，Ctrl+
②命令：kill
③系统函数：kil
④软条件：定时器
⑤硬件：段错误，除0错误

> 由键盘和和硬件产生的信号统称为硬件方式，其余的为软件方式

2. 未决状态
处在该状态的信号没有被处理。
3. 递达状态
信号被处理。处理信号的方式如下：
- 忽略
- 捕捉
- 执行了默认动作

信号是由内核发送的，优先级比较高。进程收到信号后，会暂停正在处理的事情，优先处理信号，处理完成之后继续原来的工作

## 1.3 处理方式
1. 忽略信号，这是大多程序对信号的处理方式，但SIGKILL和SIGSTOP信号不能被忽略。这是为了最后能够有一种方式结束掉进程

2. 捕捉信号，捕捉信号后可以做相应的一些处理

3. 执行默认动作，大多数信号的默认动作为终止进程

## 1.4 查看信号
使用 kill -l 命令可以查看信号

# 2.信号集
## 2.1 信号集的相关概念
1. 未决信号集：没有被当前进程处理的信号

2. 阻塞信号集：将某个信号放到阻塞信号集，这个信号就不会被进程处理，阻塞解除之后，信号被处理。

信号产生后，处于未决状态，进程受到信号后信号会被放入未决信号集中。在未决信号集中的信号等待被处理，进程会判断阻塞信号集中信号对应的标志位是否为1，如果为1不处理该信号，如果为0处理该信号

3. 自定义信号集：用户可以使用自定义信号集对信号集进行操作。
相关处理函数如下：
- 将set集合置空

```c
int sigemptyset(sigset_t *set);
```

- 将所有信号加入set集合

```c
int sigfillset(sigset_t *set);
```

- 将signo信号加入到set集合

```c
int sigaddset(sigset_t, *set, int signo);
```

- 从信号集中移除signo信号

```c
int sigdelset(sigset_t *set, int signo);
```

- 判断信号是否存在

```c
int sigismember(const sigset_t *set, int signo);
```

- 检测信号集是否为空

```c
int sigisemptyset(const sigset_t *set);
```

- 按逻辑与方式将两个信号集并

```c
int sigandset(sigset_t *set, const sigset_t *left, const sigset_t *right);
```

*按逻辑或方式将两个信号集并

```c
int sigorset(sigset_t *set, const sigset_t *left, const sigset_t *right);
```

**sigprocmask函数**

- 屏蔽按到接触信号屏蔽，将自定义信号集设置给阻塞信号集
- 函数原型：

```c
int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oldset);
```

# 3. 信号的捕捉
1. signal函数
```c
typedef void (*sighandler_t)(int);
sighandler_t signal(
int signum, //要捕捉的信号
sighandler_t handler //执行的动作
);
```

handler是一个函数指针，函数指向的类型为*sighandler_t，即它指向的函数有一个int型参数，返回类型为void

> 如果handler不是函数指针，就必须设置为SIG_IN(忽略该信号)，SIG_DFL(执行默认动作)

2. sigaction函数：可以读取和修改与指定信号相关联的处理动作。

```c
int sigaction(
int signum, //捕捉的信号
construction struct sigaction *act, //信号的处理函数
struct sigaction *oldact //旧的信号处理函数被存储在这
);

/*sigaction结构体*/
struct sigaction {
void (*sa_handler)(int); //信号的处理方式
void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);
sigset_t sa_mask; //在信号处理函数执行过程中，临时屏蔽指定的信号，额外屏蔽
int sa_flags; //通常设置为0
void (*sa_restorer)(void); //不再使用
};
```

处理方式：
1. 若act为非空，则根据act结构体中的信号处理方式处理信号
2. 若oldatc为非空，则根据原来的信号处理函数处理信号，根据act中的设置处理动作
3. handler 的设置与上述signal的相同，如果handler不是函数指针，就必须设置为SIG_IN(忽略该信号)，SIG_DFL(执行默认动作）

**内核实现信号的捕捉**
1. 用户注册一个信号处理函数sighandler。
2. 正在运行的程序，遇到中断、异常或是系统调用时进入内核态。
3. 内核在处理完异常返回主函数之前，会检查有无信号未处理。检查到有信号未处理，并按照用户自定义的函数处理，如果没有自定义函数，则按照默认动作处理。
4. 若设置了自定义处理函数，内核返回用户态执行sighandler函数
5. 执行完sighandler函数后，执行系统调用sigreturn回到内核态
6. 检查是否还有信号需要处理，如果没有就返回主程序继续主程序

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