Linux-信号的捕捉-信号的阻塞-volatile关键字

1. 信号的捕捉流程

1.1 引导

1.信号的注册，是不是和操作系统维护的进程的PCB有关系呀？
        struct task_struct ==> sigset_t signal
  结论：信号的注册是在操作系统和PCB打交道的，，注册是在进程的PCB当中。

1.2 捕捉流程

问题： 信号什么时候进行处理？
  信号的处理是在内核态完成的

  1.从内核态切换回用户态的时候，一定会调用do_signal函数来处理进程收到的信号，sig位图当中有信号注册，就执行信号注销的逻辑，sig位图当中没有信号注册，则直接返回用户态
  2.处理信号（信号注销）
    （1）默认处理方式（直接在操作系统内核的代码当中就完成了）
    （2）忽略处理方式（直接在操作系统内核的代码当中就完成了）
    （3）自定义处理方式（调用程序员自己写的函数）
  do_signal函数直接去用户态找sigcallback函数，执行完通过sigreturn函数，切换回内核态，然后再调用一次do_signal函数，判断如果没有信号来，通过sys_sigreturn函数返回到用户态。
  3.流程
    1.在用户执行程序员自己定义的函数
    2.调用sigreturn函数再次回到操作系统内核
    3.再次调用do_signal函数判断是否有信号注册
    4.调用sys_sigreturn函数回到用户态继续去执行代码

问题： 什么时候进入到操作系统内核？
  1.调用系统调用函数的时候
  2.调用C库函数的时候，因为C库函数的内部也是调用了系统调用函数
  3.内存访问越界，访问空指针

2. 信号的阻塞

  1.信号的阻塞不会影响信号的注册
  2.内核的代码

struct task_struct
{
	...
	sigset_t blocked;
	...
};

  blocked位图，作用是阻塞某一个信号的处理，也就是意味着，执行流进入到内核之后，调用do_signal函数判断是否有信号需要处理的时候，发现某一个信号注册了，同时也是需要判断block位图当中该信号对应的bite位是否为1，如果不为1，则暂时不处理该信号（暂时不信号注销），如果为0，则进行处理。

  3.接口

  how：想让sigprocmask函数做什么
    SIG_BLOCK：设置某个信号为阻塞状态
    SIG_UNBLOCK：设置信号为非阻塞状态
    SIG_SETMASK：设置新的block位图
  set：使用set去设置block位图
    SIG_BLOCK：设置某个信号为阻塞状态
  block（new）= block（old）| set
  eg：block（old）: 0101 0000
    set： 0000 1000
    > 0101 1000
  SIG_UNBLOCK：设置信号为非阻塞状态
  block（new）= block（old）&（~set）
  eg：block（old）：0101 0000
    &（~set）：1011 1111
    > 0001 0000
  SIG_SETMASK: 设置新的block位图
    block（new）= set
例外：
  信号的阻塞不会将9号信号阻塞掉，也不会阻塞19号信号

问题： 验证非可靠信号的注册，验证可靠信号的注册
  结论：非可靠信号注册一次只添加一个sigqueue结点，可靠信号注册每添加一次，增加一个sigqueue结点

3. volatile

  作用：使变量保证内存可见，通俗的讲cpu在数据计算的时候，为了快，对已经从内存当中拿回来的数据不会再从内存获取，而是直接从寄存器当中获取，加上volatile之后变量的来源一定从内存获取。
  内存–>缓存–>寄存器–>cpu

#include 
#include 

volatile int g_val = 1;

void sigcallback(int sig)
{
    g_val = 0;
    printf("sig: %d\n", sig);
}

int main()
{
    signal(2, sigcallback);

    while(g_val)
    {}
    return 0;
}

  上述这段代码执行时，g_val是一个全局变量，它的值为1，因此程序执行到while的时候是死循环，当我们通过计算机发送一个2号信号ctrl+c，执行回调函数，将全局变量g_val的值置为0，为了验证执行过回调函数，打印sig，回调函数执行结束，while循环就结束了。
  -O0，-O1，-O2，-O3：优化级别是由高低到高的。使用g_val的时候一定要从内存获取，不要从寄存器获取。