上篇文章：Linux操作系统5-进程信号3（信号的保存, 用户态与内核态，内核空间）-CSDN博客

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本篇重点：信号的捕捉流程与信号集

目录

一. 信号的捕捉流程

1.1 信号捕捉后，什么时候处理？

1.2 信号集sigset_t 及其操作函数

 1.3 信号保存的测试

二. 信号捕捉的方法 

2.1 signal

2.2 sigaction 

2.3 多次接收相同信号

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一. 信号的捕捉流程

1.1 信号捕捉后，什么时候处理？

        信号捕捉后，当由内核态转为用户态的时候处理（进入内核需要系统调用，中断，进程切换等操作）。

        切换到用户态时候，就会查找进程的Block表，Pending表，方法表这三个表。

        首先查找Block表，表中为1的直接忽略，若为0，则要找对应的Pending表。若Pending表为0，直接忽略，为1的话说明这个信号未阻塞并且收到这个信号，就会直接执行对应方法表中的方法

        当进程执行方法表中的方法时候，我们需要进入到内核态才能执行这部分代码。如果行为是用户自定义的，内核态也不能直接执行这部分代码，需要进入用户态之后再去执行相应的代码。执行完方法之后，会经过特定的调用重新回到内核态。

1.2 信号集sigset_t 及其操作函数

        Pending表就是 Pending信号集        Block表就是Block信号集

相关操作函数如下：

#include <signal.h>//将信号集set置空
int sigemptyset(sigset_t *set)int sigfillset(sigset_t *set);    //将set置1int sigaddset(sigset_t *set, int signo);    //添加signo到set中int sigdelset(sigset_t *set, int signo);    //删除set中的signoint sigismember(const sigset_t *set, int signo);    //判断一个signo是否在set中

sigpromask:用于修改Block表 

#include <signal.h>int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oldset);//hao参数//SIG_BLOCK 将set添加到信号集oldset中 相当于 mask = mask | set//SIG_UNBLOCK 将oldset中的信号包含set的信号解除 相当于 mask = mask & (~set)//SIG_SETMASK    将当前信号集更改为mask 即 mask = set//oldset 输出型参数,更改信号屏蔽字之后，将之前的信号屏蔽字保存在oldset中。//set 使用上面的fill全置1或者其他调用之后，传入该调用即可进行屏蔽                                                                                                            

sigpending：用于修改Pending表 

#include <signal.h>int sigpending(sigset_t *set);
//set是输出型参数，根据输入set，将pending表保存在set中并且返回
//哪个进程使用sigpending就返回哪个表的pending表

通过 signal 我们可以修改方法表

通过 sigpromask 我们可以修改Block表

通过 sigpending 我们可以修改pending表

 1.3 信号保存的测试

        这里屏蔽2号信号，然后打印Block表

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#define BLOCK_SIGNAL 2
#define MAX_SIGNAL 31static void show(const sigset_t &pending)
{for (int signo = MAX_SIGNAL; signo >= 1; signo--){if (sigismember(&pending, signo))cout << "1";elsecout << "0";}cout << endl;
}int main()
{// 1.先尝试屏蔽指定的信号sigset_t block, oldblock, pending;// 1.1初始化sigemptyset(&block);sigemptyset(&oldblock);sigemptyset(&pending);// 1.2添加要屏蔽的信号sigaddset(&block, BLOCK_SIGNAL); //(到这里没有屏蔽信号，只是预定信息)// 1.3 屏蔽（设置进入内核）sigprocmask(SIG_SETMASK, &block, &oldblock);// 2.遍历打印Pending信号集while (true){// 2.1初始化sigemptyset(&pending);// 2.2获取pending表sigpending(&pending);// 2.3show(pending);sleep(1);}return 0;
}

测试结果如下：

 可以看到，当我们输入2号信号之后，Block表中的第2位由0变1

二. 信号捕捉的方法 

2.1 signal

        我们通过signal可以自定义我们的信号捕捉方法。

具体内容可以看这一篇文章：Linux操作系统5-进程信号2（信号的4种产生方式，signal系统调用）-CSDN博客

2.2 sigaction 

#include <signal.h>//函数原型
int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact)//act是输入型参数，old是输出型参数
//通过这个调用我们可以将act的方法输入。并将原本的方法保存到oldact中//sigaction是一个结构体，内部有方法表，block表

sigaction结构体的定义如下：

 

其中  sa_handler就是方法表        sa_mask就是Block表

我们可以通过sigaction来屏蔽某些信号同时设置某些信号的捕捉方法。

举例代码：

        这里屏蔽3号信号，同时自定义2号信号的捕捉方法

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;#include <unistd.h>
#include <signal.h>// 自定义信号处理
void handler(int signo)
{while (true){cout << getpid() << " 进程接收到信号:" << signo << " 并处理" << endl;sleep(1);}
}int main()
{struct sigaction act, oldact;act.sa_flags = 0;          // 默认设置为0即可act.sa_handler = handler;  // 设置默认方法sigemptyset(&act.sa_mask); // 将屏蔽信号清空// 可以通过mask来屏蔽相应的信号, 这里屏3信号sigaddset(&act.sa_mask, SIGQUIT);sigprocmask(SIG_SETMASK, &act.sa_mask, &oldact.sa_mask);// 捕捉信号,设置2号信号sigaction(SIGINT, &act, &oldact);int count = 0;while (true){cout << "我正在运行 pid:" << getpid() << " 次数:" << ++count << endl;sleep(1);}return 0;
}

运行结果如下：

可以看到，成功自定义了2号信号的捕捉方法。同时屏蔽了3号信号 

2.3 多次接收相同信号

如果一个信号在递达期间再次收到这个信号会咋样？

测试代码：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;#include <unistd.h>
#include <signal.h>// 自定义信号处理
void handler(int signo)
{int cnt = 10;while (cnt > 0){cout << getpid() << " 进程接收到信号:" << signo << " [" << --cnt << "]" << endl;sleep(1);}
}int main()
{struct sigaction act, oldact;act.sa_flags = 0;          // 默认设置为0即可act.sa_handler = handler;  // 设置默认方法sigemptyset(&act.sa_mask); // 将屏蔽信号清空// 可以通过mask来屏蔽相应的信号, 这里屏3信号// sigaddset(&act.sa_mask, SIGQUIT);// sigprocmask(SIG_SETMASK, &act.sa_mask, &oldact.sa_mask);// 捕捉信号,设置2号信号sigaction(SIGINT, &act, &oldact);int count = 0;while (true){cout << "我正在运行 pid:" << getpid() << " 次数:" << ++count << endl;sleep(1);}return 0;
}

运行结果如下： 

         如果进程在递达某信号的时候，再次收到信号。由于当前正在处理这个信号，不会管这个信号直到信号递达结束。

1 我们在递达某一个信号期间，相同类型的信号无法被抵达 -- 因为递达某一个信号的时候，会将这个信号加入到屏蔽字(Block表)

2 当信号递达完毕，会解除某一个信号的屏蔽

3 如果信号递达完毕，这个信号仍在Pending表中，会再次递达这个信号

4 如果信号在递达期间，收到本身的信号，会将Pending表由0 -> 1 。如果多次收到这个信号，由1 -> 1 相当于什么也没做