未決：pending（漢語翻譯：待定，即將發(fā)生）

• 信號產(chǎn)生但沒有被處理，pending表0變1，表示進程收到對應(yīng)信號(準確的來說叫信號寫入)
• 阻塞，為了攔截對應(yīng)信號做出對應(yīng)的處理動作。不想處理某些信號，攔不住別人給進程發(fā)
• 信號待定是可以隨時遞達（被處理），如果沒有被阻塞，信號會在合適的時候遞達（被處理）
• 什么叫合適的時候：從內(nèi)核態(tài)切換到用戶態(tài)時進行信號的檢測和處理
• 如果信號阻塞，該信號永遠處于未決狀態(tài)
• 總之pending表就是隨時能處理信號，一旦設(shè)置了阻塞，只有解除阻塞才能處理信號

信號注冊

信號注冊：在進程中做標記，讓進程能夠知道自己收到某個信號，官方說法操作系統(tǒng)內(nèi)核給進程發(fā)送信號的過程，這個過程稱為注冊

• PCB中有一個pending未決（沒有被處理）信號的集合（是一個位圖結(jié)構(gòu)），標記進程收到了某個信號
• PCB中有一個sigqueue鏈表（實質(zhì)是一個雙向鏈表），進程每收到一個信號，就是給該鏈表中添加一個對應(yīng)信號的節(jié)點，并且修改位圖，將信號值對應(yīng)位置置1

非可靠信號注冊：

• 如果沒有收到信號則注冊（添加節(jié)點，位圖置1）
• 如果之前收到了信號還未處理，則什么都不做（丟棄）

可靠信號注冊：

• 不管位圖是否置1（是否已經(jīng)注冊，還沒處理），都會添加一個信號節(jié)點

可以通過sigqueue函數(shù)在發(fā)送信號的同時攜帶數(shù)據(jù)

信號注銷

什么是注銷：

• 在信號被處理之前，消除信號存在的痕跡
• 主要防止信號被重復(fù)處理

非可靠信號的注銷：

刪除信號的信息節(jié)點，位圖置0

可靠信號的注銷：

刪除信號的一個信息節(jié)點，當前沒有相同節(jié)點則位圖置0

信號處理

處理就是調(diào)用信號的處理函數(shù)

有三種處理方式

默認處理：系統(tǒng)中已經(jīng)定義好了處理方式

忽略處理：空的處理方式

SIGCHLD：子進程再退出時給父進程發(fā)送一個SIGCHLD信號，父進程對于該信號的處理方式是忽略處理 該信號對于所有進程而言都是忽略處理

自定義處理：自己定義一個處理函數(shù)，替換掉處理函數(shù)

自定義處理函數(shù)signal

用handler函數(shù)，替換signum信號當前的處理函數(shù)

自定義信號的捕捉流程（捕捉流程：從用戶態(tài)進入內(nèi)核態(tài)，找到信號并處理的過程）

進入內(nèi)核的原因：

• 系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)
• 中斷
• 進程異常

當前執(zhí)行流在用戶態(tài)收到信號，不能立即處理信號，而是從用戶態(tài)切換到內(nèi)核態(tài)時處理

進入內(nèi)核后，執(zhí)行流并不知道要處理信號，而是執(zhí)行一些功能當要從內(nèi)核態(tài)返回到用戶態(tài)，一定會調(diào)用do_signal函數(shù)判斷當前進程有無收到信號，收到則立即處理，沒有直接返回到用戶態(tài)

如果有信號就執(zhí)行信號對應(yīng)動作

如果是自定義處理方式，會從內(nèi)核態(tài)切換到用戶態(tài)執(zhí)行自定義函數(shù)，調(diào)用sigreturn函數(shù)再次進入到內(nèi)核（不能以內(nèi)核身份執(zhí)行用戶寫的自定義代碼）

再去調(diào)用dosignal判斷是否有其它信號需要處理

信號阻塞

阻塞（阻塞不是在處理信號）

信號被阻塞后依然會注冊，但是暫時不處理（直到被解除阻塞）

PCB中有個block阻塞信號集合，哪個信號被添加到block阻塞集合中，表示收到信號但暫時不處理

更改或獲取進程的信號block表（將信號集合設(shè)置進內(nèi)核）

int sigprocmask(int how, const sigset_t* set, sigset_t* oset)

how：對PCB中信號阻塞集合進行的操作

SIG_BLOCK：block|=set

把set集合中的信號添加到block集合中，阻塞set集合中的信號

SIG_UNBLOCK：block&=~set

解除

SIG_SETMASK：block=set

重新設(shè)置block表

oldset將修改前block集合中的信息添加到old中，便于還原

是輸出型參數(shù)，將原block返回，不想返回設(shè)置為NULL

要屏蔽2號信號，將2號信號添加到set中

set是輸入型參數(shù)

• 函數(shù)在阻塞指定信號時，就要傳進去一個集合， 意味著要將所有的信號添加到一個集合中
• 所以要先定義一個信號集合的變量sigset_t
• 通過sigsetempty(sigset* set)先將集合中的數(shù)據(jù)清空
• 通過sigaddset(sigset_t* set, int sugnum)----將signum添加到set集合中（單個添加）
• 通過sigfillset(sigset_t *set)------------------------將所有信號添加到set中
• 通過sigdelset(sigset_t *set, int signum)----移除指定信號
• 通過sigismember(sigset_t *set, int signum)–按段信號signum是(返回1)否(-1)在set信號集合中

9號和19號不能被阻塞，忽略，自定義

僵尸進程是已經(jīng)死了的

SIGPIPE

• 管道讀端關(guān)閉，繼續(xù)寫，會在write會觸發(fā)異常

SIGCHLD

• 子進程退出時給父進程發(fā)送的信號
• 這個信號的默認處理方式是忽略，因此未對子進程退出做出處理

修改SIGCHLD的默認處理方法（讓回調(diào)函數(shù)內(nèi)部wait子進程）其實并不合理

因為該信號是非可靠信號，大量子進程同時退出，發(fā)出的多個非可靠信號可能只注冊了一次

可直接顯示忽略，明確告訴OS，子進程退出我不關(guān)心，直接把資源回收

signal(SIGCHLD, SIG_IGN)

或者在回調(diào)函數(shù)內(nèi)部，使用waitpid循環(huán)等待每一個子進程退出的信號

int sigpending(sigset_t *set)

獲取當前進程的pending信號集（輸出型參數(shù)），放入set集合中

PCB如何獲取signal函數(shù)使用自定義信號

在PCB有一個結(jié)構(gòu)體指針struct sighand_struct* sighand，該指針指向結(jié)構(gòu)體sighand_struct；

該結(jié)構(gòu)體中有一個struct k_sigaction action[_NSIG]數(shù)組，數(shù)組中的每個元素是一個多重嵌套結(jié)構(gòu)體，如圖

• action數(shù)組中一個元素就保存了一個信號對應(yīng)的處理方式，
• 例如，2號信號對應(yīng)一個action數(shù)組中的元素，2號信號的處理方式就保存在_sighander_t類型的變量中
• 該類型的變量保存了三種數(shù)據(jù)，就是上述的三種信號處理方式，默認處理、忽略處理、自定義處理

PCB與signal函數(shù)的關(guān)系

• 在調(diào)用signal函數(shù)，參數(shù)sighandler保存了新函數(shù)地址，該新地址是傳送給PCB中action數(shù)組的元素，該元素內(nèi)容被修改
• 就通過signal函數(shù)改變了2號信號的處理方式，
• 當進程在處理2號時通過PCB一步步找到action數(shù)組找到2號信號的處理方式，發(fā)現(xiàn)其處理方式是自定義的函數(shù)
• 從而調(diào)用自定義的函數(shù)

sigaction函數(shù)

修改指定信號的處理動作

改變action數(shù)組元素中第二個結(jié)構(gòu)體，而signal函數(shù)只是改變該結(jié)構(gòu)體下的一個成員變量

需要配合其他函數(shù)使用

sa_handler是信號的處理方式

sa_mask：信號正在被處理時，內(nèi)存會將當前信號加入到信號屏蔽字，信號返回時回復(fù)成原來的信號屏蔽字

這樣保證了在處理某個信號時，此信號再次產(chǎn)生就會被阻塞直到當前處理結(jié)束

需要用到的清空函數(shù)（上圖黑色部分指錯了）：

可重入函數(shù)

現(xiàn)有一個鏈表需要進行頭插，在執(zhí)行頭插函數(shù)時，代碼進入內(nèi)核在退出時發(fā)現(xiàn)一個信號，該信號也是在執(zhí)行頭插代碼

這樣會發(fā)生內(nèi)存泄漏，信號所調(diào)用的頭插函數(shù)插入的節(jié)點找不到了，這種函數(shù)就稱為不可重入函數(shù)

如果只是訪問變量或者參數(shù)，則稱為可重入函數(shù)

volatile關(guān)鍵字

在編譯的時候，全局變量flags只進行邏輯運算，編譯器會自動將其優(yōu)化，將變量優(yōu)化到寄存器中

不從內(nèi)存中讀取，而信號修改flag的值只是對內(nèi)存值修改

防止編譯時因優(yōu)化，使CPU不從內(nèi)存中取值，而從寄存器中取值

sigchld

子進程退出時不是默默的退出

子進程退出時會給父進程發(fā)送SIGCHLD信號，該信號的默認處理方式是IGN（忽略）

無論是阻塞還是非阻塞，都需要父進程主動去詢問

則現(xiàn)在提前告訴子進程，子進程死亡時發(fā)消息，父進程收到后回收資源即可

所以通過signal函數(shù)修改SIGCHLD信號的處理方式，改為wait等待子進程即可

前七個子進程結(jié)束，通過waitpid等待成功，在等待第八個子進程退出時，父進程會阻塞在waitpid函數(shù)處

通過sigaction將SIGCHLD的處理動作設(shè)置為SIG_IGN，這樣fork出來的子進程在終止時會自動清理掉，不會產(chǎn)生僵尸進程

這兩個忽略其實沒有任何區(qū)別

意義：手動設(shè)置了SIG_IGN，除了修改父進程，子進程也會受影響，讓子進程退出不給對應(yīng)父進程發(fā)送信號

在OS層面上，手動設(shè)置信號，會在設(shè)置子進程時不給父進程發(fā)消息，并自動釋放

總結(jié)

以上為個人經(jīng)驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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