未決：pending（漢語(yǔ)翻譯：待定，即將發(fā)生）

• 信號(hào)產(chǎn)生但沒有被處理，pending表0變1，表示進(jìn)程收到對(duì)應(yīng)信號(hào)(準(zhǔn)確的來(lái)說(shuō)叫信號(hào)寫入)
• 阻塞，為了攔截對(duì)應(yīng)信號(hào)做出對(duì)應(yīng)的處理動(dòng)作。不想處理某些信號(hào)，攔不住別人給進(jìn)程發(fā)
• 信號(hào)待定是可以隨時(shí)遞達(dá)（被處理），如果沒有被阻塞，信號(hào)會(huì)在合適的時(shí)候遞達(dá)（被處理）
• 什么叫合適的時(shí)候：從內(nèi)核態(tài)切換到用戶態(tài)時(shí)進(jìn)行信號(hào)的檢測(cè)和處理
• 如果信號(hào)阻塞，該信號(hào)永遠(yuǎn)處于未決狀態(tài)
• 總之pending表就是隨時(shí)能處理信號(hào)，一旦設(shè)置了阻塞，只有解除阻塞才能處理信號(hào)

信號(hào)注冊(cè)

信號(hào)注冊(cè)：在進(jìn)程中做標(biāo)記，讓進(jìn)程能夠知道自己收到某個(gè)信號(hào)，官方說(shuō)法操作系統(tǒng)內(nèi)核給進(jìn)程發(fā)送信號(hào)的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程稱為注冊(cè)

• PCB中有一個(gè)pending未決（沒有被處理）信號(hào)的集合（是一個(gè)位圖結(jié)構(gòu)），標(biāo)記進(jìn)程收到了某個(gè)信號(hào)
• PCB中有一個(gè)sigqueue鏈表（實(shí)質(zhì)是一個(gè)雙向鏈表），進(jìn)程每收到一個(gè)信號(hào)，就是給該鏈表中添加一個(gè)對(duì)應(yīng)信號(hào)的節(jié)點(diǎn)，并且修改位圖，將信號(hào)值對(duì)應(yīng)位置置1

非可靠信號(hào)注冊(cè)：

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

可靠信號(hào)注冊(cè)：

• 不管位圖是否置1（是否已經(jīng)注冊(cè)，還沒處理），都會(huì)添加一個(gè)信號(hào)節(jié)點(diǎn)

可以通過(guò)sigqueue函數(shù)在發(fā)送信號(hào)的同時(shí)攜帶數(shù)據(jù)

信號(hào)注銷

什么是注銷：

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

非可靠信號(hào)的注銷：

刪除信號(hào)的信息節(jié)點(diǎn)，位圖置0

可靠信號(hào)的注銷：

刪除信號(hào)的一個(gè)信息節(jié)點(diǎn)，當(dāng)前沒有相同節(jié)點(diǎn)則位圖置0

信號(hào)處理

處理就是調(diào)用信號(hào)的處理函數(shù)

有三種處理方式

默認(rèn)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(jìn)程再退出時(shí)給父進(jìn)程發(fā)送一個(gè)SIGCHLD信號(hào)，父進(jìn)程對(duì)于該信號(hào)的處理方式是忽略處理 該信號(hào)對(duì)于所有進(jìn)程而言都是忽略處理

自定義處理：自己定義一個(gè)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(hào)當(dāng)前的處理函數(shù)

自定義信號(hào)的捕捉流程（捕捉流程：從用戶態(tài)進(jìn)入內(nèi)核態(tài)，找到信號(hào)并處理的過(guò)程）

進(jìn)入內(nèi)核的原因：

• 系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)
• 中斷
• 進(jìn)程異常

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

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

如果有信號(hào)就執(zhí)行信號(hào)對(duì)應(yīng)動(dòng)作

如果是自定義處理方式，會(huì)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(jìn)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(hào)需要處理

信號(hào)阻塞

阻塞（阻塞不是在處理信號(hào)）

信號(hào)被阻塞后依然會(huì)注冊(cè)，但是暫時(shí)不處理（直到被解除阻塞）

PCB中有個(gè)block阻塞信號(hào)集合，哪個(gè)信號(hào)被添加到block阻塞集合中，表示收到信號(hào)但暫時(shí)不處理

更改或獲取進(jìn)程的信號(hào)block表（將信號(hào)集合設(shè)置進(jìn)內(nèi)核）

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

how：對(duì)PCB中信號(hào)阻塞集合進(jìn)行的操作

SIG_BLOCK：block|=set

把set集合中的信號(hào)添加到block集合中，阻塞set集合中的信號(hào)

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(hào)信號(hào)，將2號(hào)信號(hào)添加到set中

set是輸入型參數(shù)

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

9號(hào)和19號(hào)不能被阻塞，忽略，自定義

僵尸進(jìn)程是已經(jīng)死了的

SIGPIPE

• 管道讀端關(guān)閉，繼續(xù)寫，會(huì)在write會(huì)觸發(fā)異常

SIGCHLD

• 子進(jìn)程退出時(shí)給父進(jìn)程發(fā)送的信號(hào)
• 這個(gè)信號(hào)的默認(rèn)處理方式是忽略，因此未對(duì)子進(jìn)程退出做出處理

修改SIGCHLD的默認(rèn)處理方法（讓回調(diào)函數(shù)內(nèi)部wait子進(jìn)程）其實(shí)并不合理

因?yàn)樵撔盘?hào)是非可靠信號(hào)，大量子進(jìn)程同時(shí)退出，發(fā)出的多個(gè)非可靠信號(hào)可能只注冊(cè)了一次

可直接顯示忽略，明確告訴OS，子進(jìn)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(gè)子進(jìn)程退出的信號(hào)

int sigpending(sigset_t *set)

獲取當(dāng)前進(jìn)程的pending信號(hào)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(hào)

在PCB有一個(gè)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(gè)struct k_sigaction action[_NSIG]數(shù)組，數(shù)組中的每個(gè)元素是一個(gè)多重嵌套結(jié)構(gòu)體，如圖

• action數(shù)組中一個(gè)元素就保存了一個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)的處理方式，
• 例如，2號(hào)信號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)action數(shù)組中的元素，2號(hào)信號(hào)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(hào)處理方式，默認(rèn)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(guò)signal函數(shù)改變了2號(hào)信號(hào)的處理方式，
• 當(dāng)進(jìn)程在處理2號(hào)時(shí)通過(guò)PCB一步步找到action數(shù)組找到2號(hào)信號(hào)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(hào)的處理動(dòng)作

改變action數(shù)組元素中第二個(gè)結(jié)構(gòu)體，而signal函數(shù)只是改變?cè)摻Y(jié)構(gòu)體下的一個(gè)成員變量

需要配合其他函數(shù)使用

sa_handler是信號(hào)的處理方式

sa_mask：信號(hào)正在被處理時(shí)，內(nèi)存會(huì)將當(dāng)前信號(hào)加入到信號(hào)屏蔽字，信號(hào)返回時(shí)回復(fù)成原來(lái)的信號(hào)屏蔽字

這樣保證了在處理某個(gè)信號(hào)時(shí)，此信號(hào)再次產(chǎn)生就會(huì)被阻塞直到當(dāng)前處理結(jié)束

需要用到的清空函數(shù)（上圖黑色部分指錯(cuò)了）：

可重入函數(shù)

現(xiàn)有一個(gè)鏈表需要進(jìn)行頭插，在執(zhí)行頭插函數(shù)時(shí)，代碼進(jìn)入內(nèi)核在退出時(shí)發(fā)現(xiàn)一個(gè)信號(hào)，該信號(hào)也是在執(zhí)行頭插代碼

這樣會(huì)發(fā)生內(nèi)存泄漏，信號(hào)所調(diào)用的頭插函數(shù)插入的節(jié)點(diǎn)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(wèn)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(shí)候，全局變量flags只進(jìn)行邏輯運(yùn)算，編譯器會(huì)自動(dòng)將其優(yōu)化，將變量?jī)?yōu)化到寄存器中

不從內(nèi)存中讀取，而信號(hào)修改flag的值只是對(duì)內(nèi)存值修改

防止編譯時(shí)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(jìn)程退出時(shí)不是默默的退出

子進(jìn)程退出時(shí)會(huì)給父進(jìn)程發(fā)送SIGCHLD信號(hào)，該信號(hào)的默認(rèn)處理方式是IGN（忽略）

無(wú)論是阻塞還是非阻塞，都需要父進(jìn)程主動(dòng)去詢問(wèn)

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

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

前七個(gè)子進(jìn)程結(jié)束，通過(guò)waitpid等待成功，在等待第八個(gè)子進(jìn)程退出時(shí)，父進(jìn)程會(huì)阻塞在waitpid函數(shù)處

通過(guò)sigaction將SIGCHLD的處理動(dòng)作設(shè)置為SIG_IGN，這樣fork出來(lái)的子進(jìn)程在終止時(shí)會(huì)自動(dòng)清理掉，不會(huì)產(chǎn)生僵尸進(jìn)程

這兩個(gè)忽略其實(shí)沒有任何區(qū)別

意義：手動(dòng)設(shè)置了SIG_IGN，除了修改父進(jìn)程，子進(jìn)程也會(huì)受影響，讓子進(jìn)程退出不給對(duì)應(yīng)父進(jìn)程發(fā)送信號(hào)

在OS層面上，手動(dòng)設(shè)置信號(hào)，會(huì)在設(shè)置子進(jìn)程時(shí)不給父進(jìn)程發(fā)消息，并自動(dòng)釋放

總結(jié)

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

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