执行信号处理函数时，主进程的函数卡住

1，背景说明：

        1，信号处理函数install在主进程

        2，主进程执行initFunc函数，循环执行。

void InitFunc()
{
    pthread_mutex_init(&t_Test.comm_mutex,NULL);
    pthread_cond_init(&t_Test.comm_cond,NULL);
    sleep(1);

    while(true)
    {
        printf("wait unlock !!!!! id = %d\n",pthread_self());
        sleep(1);
        struct timespec ts;
        clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);
        ts.tv_sec += 5; 
        pthread_mutex_lock(&t_Test.comm_mutex);
        int pid = getpid();
        printf("init pid = %d\n",pid);
        int ret = pthread_cond_timedwait(&t_Test.comm_cond,&t_Test.comm_mutex,&ts);
        pthread_mutex_unlock(&t_Test.comm_mutex);
        if(ret == 0)
        {
            printf("received brocast signal\n");
            is_exit_flag = true;
            break;
        }
        else if(ret == ETIMEDOUT)
        {
            printf("timeout continue\n");
            continue;
        }
        else
        {
            printf("unavaild message\n");
        }

    }
}

3，此时信号处理函数收到退出信号执行ExitFunc，发现无法退出。

void ExitFunc()
{
    printf("start exit\n");
    static int count = 0;

    printf("send brocast signal %d\n",count);
    pthread_mutex_lock(&t_Test.comm_mutex);
    pthread_cond_broadcast(&t_Test.comm_cond);
    pthread_mutex_unlock(&t_Test.comm_mutex);
    count++;
    
    while(is_exit_flag == false)
    {
        
        int pid = pthread_self();
        printf("wait is_exit_flag relex true!!!! exit pid = %d\n",pid);
        sleep(1);
    }

}

2，问题原因

代码原因：

当信号处理函数执行时，主进程的其他部分会被暂停，直到该信号处理函数执行完毕并返回。

这意味着在信号处理函数执行期间，主进程不会同时执行其他函数或代码。

操作系统会确保同一进程中的信号处理函数是串行执行的，以避免竞争条件和不确定性。

这也是为什么在信号处理函数中应该尽量保持简单和高效，避免长时间的阻塞和耗时操作。

状态切换：

当信号处理函数被调用时，会涉及到系统用户态和内核态之间的切换。在Linux系统中，当进程接收到一个信号时，操作系统会进行以下步骤：

1. 用户态到内核态的切换：当信号发生时，进程正常的用户态执行会被中断，操作系统将控制权转移到内核态，并且在内核中执行相应的信号处理程序。

2. 信号处理程序执行：在内核态，操作系统会根据进程注册的信号处理函数来执行相应的处理程序。这个处理程序可能是默认的处理方式，也可以是进程自定义的信号处理函数。

3. 内核态到用户态的切换：当信号处理程序执行完毕后，操作系统将控制权重新交还给进程的用户态执行环境，进程恢复执行。

这种用户态到内核态的切换是由操作系统负责管理的，它需要保存和恢复进程的上下文信息，包括寄存器的状态、堆栈指针等，以便在切换回用户态时能够正确地恢复进程的执行现场。

在整个信号处理过程中，用户态和内核态之间的切换是由操作系统内核来管理的，对于应用程序来说，这些切换是透明的，应用程序只需要关注信号处理函数的编写和注册即可。

程序在执行信号处理函数时，把程序的执行权限交给内核态，此时内核态只执行信号处理函数，用户态的函数就无法被执行，只有在信号处理函数完成之后，切换状态到用户态，此时才能执行用户态的函数。

3，解决办法

信号处理函数中尽量减少函数调用，避免产生死循环，可以把设置某个条件变量后，再用这个条件变量处理其他业务。