信號由三種處理方式：

1. 忽略
2. 執行該信號的默認處理動作
3. 捕捉信號

如果信號的處理動作是用戶自定義函數，在信號遞達時就調用這個自定義函數，這稱為捕捉信號。

進程收到一個信號后不會被立即處理，而是在恰當時機進行處理!即內核態返回用戶態之前 !

但是由于信號處理函數的代碼在用戶空間，所以這增加了內核處理信號捕捉的復雜度。

內核實現信號捕捉的步驟：

1. 用戶為某信號注冊一個信號處理函數sighandler。
2. 當前正在執行主程序，這時候因為中斷、異常或系統調用進入內核態。
3. 在處理完異常要返回用戶態的主程序之前，檢查到有信號未處理，并發現該信號需要按照用戶自定義的函數來處理。
4. 內核決定返回用戶態執行sighandler函數，而不是恢復main函數的上下文繼續執行!(sighandler和main函數使用的是不同的堆棧空間，它們之間不存在調用和被調用的關系，是兩個獨立的控制流程)
5. sighandler函數返回后，執行特殊的系統調用sigreturn從用戶態回到內核態
6. 檢查是否還有其它信號需要遞達，如果沒有 則返回用戶態并恢復主程序的上下文信息繼續執行。

signal

給某一個進程的某一個信號(標號為signum)注冊一個相應的處理函數，即對該信號的默認處理動作進行修改，修改為handler函數指向的方式;

#include <signal.h> 
typedef void (*sighandler_t)(int); 
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);<br>//即：<br>void (*signal(int, void(*)(int)))(int); 

signal函數接受兩個參數：一個整型的信號編號，以及一個指向用戶定義的信號處理函數的指針。

此外，signal函數的返回值是一個指向調用用戶定義信號處理函數的指針。

sigaction

sigaction函數可以讀取和修改與指定信號相關聯的處理動作。

#include <signal.h> 
int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact); 
struct sigaction 
{ 
               void     (*sa_handler)(int);          //信號處理方式 
               void     (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);  //實時信號的處理方式  暫不討論 
               sigset_t   sa_mask;   //額外屏蔽的信號 
               int        sa_flags; 
               void     (*sa_restorer)(void);     
}; 

signum是指定信號的編號。

處理方式：

若act指針非空,則根據act結構體中的信號處理函數來修改該信號的處理動作。

若oact指針非 空,則通過oact傳出該信號原來的處理動作。

現將原來的處理動作備份到oact里，然后根據act修改該信號的處理動作。

(注：后兩個參數都是輸入輸出型參數!)

將sa_handler三種可選方式：

1. 賦值為常數SIG_IGN傳給sigaction表示忽略信號;
2. 賦值為常數SIG_DFL表示執行系統默認動作;
3. 賦值為一個函數指針表示用自定義函數捕捉信號,或者說向內核注冊一個信號處理函 數,該函數返回值為void,可以帶一個int參數,通過參數可以得知當前信號的編號,這樣就可以用同一個函數處理多種信號。

(注：這是一個回調函數,不是被main函數調用,而是被系統所調用)

當某個信號的處理函數被調用時,內核自動將當前信號加入進程的信號屏蔽字,當信號處理函數返回時自動恢復原來的信號屏蔽字,這樣就保證了在處理某個信號時,如果這種信號再次產生,那么 它會被阻塞到當前處理結束為止。

pause

pause函數使調用進程掛起直到有信號遞達!

#include <unistd.h> 
int pause(void); 

處理方式：

如果信號的處理動作是終止進程,則進程終止,pause函數沒有機會返回;

如果信號的處理動作是忽略,則進程繼續處于掛起狀態,pause不返回;

如果信號的處理動作是捕捉,則調用了信號處理函數之后pause返回-1,errno設置為EINTR。

所以pause只有出錯的返回值(類似exec函數家族)。錯誤碼EINTR表示“被信號中斷”。

舉個栗子

1. 定義一個鬧鐘，約定times秒后，內核向該進程發送一個SIGALRM信號;
2. 調用pause函數將進程掛起，內核切換到別的進程運行;
3. times秒后，內核向該進程發送SIGALRM信號，發現其處理動作是一個自定義函數，于是切回用戶態執行該自定義處理函數;
4. 進入sig_alrm函數時SIGALRM信號被自動屏蔽,從sig_alrm函數返回時SIGALRM信號自動解除屏蔽。然后自動執行特殊的系統調用sigreturn再次進入內核,之后再返回用戶態繼續執行進程的主控制流程(main函數調用的mytest函數)。
5. pause函數返回-1,然后調用alarm(0)取消鬧鐘,調用sigaction恢復SIGALRM信號以前的處理 動作。

/************************************************************************* 
 > File Name: Pause.c 
 > Author:Lynn-Zhang 
 > Mail: iynu17@yeah.net 
 > Created Time: Sun 14 Aug 2016 12:27:03 PM CST 
 ************************************************************************/ 
  
#include<stdio.h> 
#include<signal.h> 
#include<unistd.h> 
void sig_alarm(int signum) 
{ 
    printf("I am a custom handler!\n"); 
} 
void mysleep(unsigned int times) 
{ 
    //注冊兩個信號處理動作 
    struct sigaction new,old; 
    new.sa_handler=sig_alarm; //信號處理函數 
    sigemptyset(&new.sa_mask);//不屏蔽任何信號屏蔽字 
    new.sa_flags=0; 
      
    //對SIGALRM 信號的默認處理動作修改為自定義處理動作 
    sigaction(SIGALRM,&new,&old); 
    alarm(times); 
    pause(); //掛起等待 
    alarm(1); 
    sleep(2); 
    alarm(0); //取消鬧鐘 
    //恢復SIGALRM 信號到默認處理動作 
    sigaction(SIGALRM,&old,NULL); 
    alarm(1); 
    sleep(2); 
} 
int main() 
{ 
    while(1) 
    { 
        mysleep(2); 
        printf("many seconds passed\n"); 
        printf("###################\n"); 
    } 
    return 0; 
} 

定義一個鬧鐘并掛起等待，收到信號后執行自定義處理動作，在沒有恢復默認處理動作前，收到SIGALRM信號都會按照其自定義處理函數來處理。恢復自定義處理動作之后收到SIGALRM信號則執行其默認處理動作即終止進程！