引言
在进程信号(一)中我们已经讲到了信号的保存，那么接下来要讲信号的处理了。
信号的处理主要要回答3个问题：
首先回答问题一：信号在合适的时候被处理，那什么是合适的时候呢？
这就要先看什么是内核态和用户态了
一、内核态和用户态
在这里先回答到底是什么时候：
进程从内核态切换回用户态的时候(CPU中有寄存器来专门标识执行状态)，信号会被检测并处理
OS是一个进行软硬件资源管理的软件，它很容易就能获取到CPU中CR3寄存器中是0还是3，从而知道当前是用户态还是内核态
1.1内核态和用户态的概念
用户态：一种用来执行普通用户代码的状态，是一种受监管的状态
内核态：通常用来执行OS的代码，是一种权限非常高的状态
执行系统调用时，是由操作系统来执行的，而不是用户。那么有引出了一个问题：一个进程又是怎么跑到OS中执行代码的呢？
之前我们说地址空间[0,3]GB的用户空间，[3,4]GB是内核空间
所以回答一下刚才的问题：进程又是怎么跑到OS中执行代码的呢？
1.2内核态和用户态转化
用过系统调用->陷入内核->OS执行系统调用->结果给用户
在处理信号的过程(捕捉) 中，一共会有4次状态切换(内核/用户态)
为什么我们在信号捕捉的时候，执行我们写的方法(自定义)，还要从内核态切换到用户态？(用户态执行方法)
二、处理信号sigaction
信号的捕捉除了前面用过的signal函数之外，我们还可以使用sigation函数对信号进行捕捉
man sigaction
act和oact指向sigaction结构体:
struct sigaction
{
void(*sa_handler)(int);
void(*sa_sigaction)(int,siginfo_t *,void *);
sigset_t sa_mask;
int sa_flags;
void(*sa_restorer)(void);
};对于sigaction结构体第一个成员来说：
第二个成员是实时信号的处理函数，我们不讲
第三个：sa_mask
Additional set of signals to be blocked(block那张表)
以后在调用信号处理函数时，除了当前信号被自动屏蔽之外，还希望自动屏蔽另外一些信号，则用sa_mask字段说明
第四、五个不讲
sigaction的使用：
将2号信号自定义捕捉，打印信号编号，设置sa_mask当2号递达后会被阻塞
#include<iostream>
#include<unistd.h>
#include<signal.h>
using namespace std;
void Print(sigset_t &pending)
{
cout<<"Pending bitmap: ";
for (int signub = 31; signub > 0; signub--)
{
if (sigismember(&pending, signub))
{
std::cout << "1";
}
else
{
std::cout << "0";
}
}
std::cout << std::endl;
}
void sigcb(int signo)
{
cout<<"signal:"<<signo<<endl;
sigset_t pending;
sigemptyset(&pending);
while(1)
{
sigpending(&pending);
Print(pending);
sleep(1);
}
}
int main()
{
struct sigaction act,oact;
act.sa_handler = sigcb;
act.sa_flags = 0;
sigemptyset(&act.sa_mask);
sigaction(2,&act,&oact);
while(true)
{
sleep(1);
}
return 0;
}三、可重入函数
可重入函数：被不同执行流重复进入不会产生问题的函数
像上例这样,insert函数被不同的控制流程调用,有可能在第一次调用还没返回时就再次进入该函数,这称为重入,insert函数访问一个全局链表,有可能因为重入而造成错乱,像这样的函数称为 不可重入函数,反之,如果一个函数只访问自己的局部变量或参数,则称为可重入(Reentrant) 函数。
volatile关键字
volatile是C语言中的一个关键字，它的作用是保持内存的可见性
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
int flag = 0;
void handler(int signo)
{
cout<<"change flag:"<<flag;
flag = 1;
cout<<"->"<<flag<<endl;
}
int main()
{
signal(2, handler);
while(!flag);
printf("process quit normal\n");
return 0;
}
在接收到2号信号后，quit从0变成1，main函数正常结束，不在循环
编译器又是会做很多优化，g++编译器可以指定优化级别 -O3是最高的优化级别
mytest:sigaction.cc
g++ -o $@ $^ -std=c++11 -O3
.PHONY:clean
clean:
rm -f mytest这时重新编译
发送2好信号后进程没有退出。flag改为1，但是主执行流还在循环
当flag添加volatile关键字后
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
volatile int flag = 0;
void handler(int signo)
{
cout<<"change flag:"<<flag;
flag = 1;
cout<<"->"<<flag<<endl;
}
int main()
{
signal(2, handler);
while(!flag);
printf("process quit normal\n");
return 0;
}
进程正常结束了
SIGCHLD信号
进程一章讲过用wait和waitpid函数清理僵尸进程,父进程可以阻塞等待子进程结束,也可以非阻 塞地查询是否有子进程结束等待清理(也就是轮询的方式)。采用第一种方式,父进程阻塞了就不 能处理自己的工作了;采用第二种方式,父进程在处理自己的工作的同时还要记得时不时地轮询一下,程序实现复杂。
其实,子进程在终止时会给父进程发SIGCHLD信号,该信号的默认处理动作是忽略,父进程可以自 定义SIGCHLD信号的处理函数,这样父进程只需专心处理自己的工作,不必关心子进程了,子进程 终止时会通知父进程,父进程在信号处理函数中调用wait清理子进程即可。
请编写一个程序完成以下功能:父进程fork出子进程,子进程调用exit(2)终止,父进程自定 义SIGCHLD信号的处理函数,在其中调用wait获得子进程的退出状态并打印。
事实上,由于UNIX 的历史原因,要想不产生僵尸进程还有另外一种办法:父进程调 用sigaction将SIGCHLD的处理动作置为SIG_IGN,这样fork出来的子进程在终止时会自动清理掉,不 会产生僵尸进程,也不会通知父进程。系统默认的忽略动作和用户用sigaction函数自定义的忽略 通常是没有区别的,但这是一个特例。此方法对于Linux可用,但不保证在其它UNIX系统上都可 用。请编写程序验证这样做不会产生僵尸进程。
