訊號由三種處理方式：

1. 忽略
2. 執行該訊號的預設處理動作
3. 捕捉訊號

如果訊號的處理動作是使用者自定義函式，在訊號遞達時就呼叫這個自定義函式，這稱為捕捉訊號。

程序收到一個訊號後不會被立即處理，而是在恰當時機進行處理！即核心態返回使用者態之前 ！

但是由於訊號處理函式的程式碼在使用者空間，所以這增加了核心處理訊號捕捉的複雜度。

核心實現訊號捕捉的步驟：

1. 使用者為某訊號註冊一個訊號處理函式sighandler。
2. 當前正在執行主程式，這時候因為中斷、異常或系統呼叫進入核心態。
3. 在處理完異常要返回使用者態的主程式之前，檢查到有訊號未處理，並發現該訊號需要按照使用者自定義的函式來處理。
4. 核心決定返回使用者態執行sighandler函式，而不是恢復main函式的上下文繼續執行！（sighandler和main函式使用的是不同的堆疊空間，它們之間不存在呼叫和被呼叫的關係，是兩個獨立的控制流程）
5. sighandler函式返回後，執行特殊的系統呼叫sigreturn從使用者態回到核心態
6. 檢查是否還有其它訊號需要遞達，如果沒有 則返回使用者態並恢復主程式的上下文資訊繼續執行。

signal

給某一個程序的某一個訊號（標號為signum）註冊一個相應的處理函式，即對該訊號的預設處理動作進行修改，修改為handler函式指向的方式；

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

signal函式接受兩個引數：一個整型的訊號編號，以及一個指向使用者定義的訊號處理函式的指標。

此外，signal函式的返回值是一個指向呼叫使用者定義訊號處理函式的指標。

sigaction

sigaction函式可以讀取和修改與指定訊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);          //訊號處理方式
               void     (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);  //實時訊號的處理方式  暫不討論
               sigset_t   sa_mask;   //額外遮蔽的訊號
               int        sa_flags;
               void     (*sa_restorer)(void);     
};

signum是指定訊號的編號。

處理方式：

1. 若act指標非空,則根據act結構體中的訊號處理函式來修改該訊號的處理動作。
2. 若oact指標非 空,則通過oact傳出該訊號原來的處理動作。
3. 現將原來的處理動作備份到oact裡，然後根據act修改該訊號的處理動作。

（注：後兩個引數都是輸入輸出型引數！）

將sa_handler三種可選方式：

1. 賦值為常數SIG_IGN傳給sigaction表示忽略訊號；
2. 賦值為常數SIG_DFL表示執行系統預設動作；
3. 賦值為一個函式指標表示用自定義函式捕捉訊號,或者說向核心註冊一個訊號處理函 數,該函式返回值為void,可以帶一個int引數,通過引數可以得知當前訊號的編號,這樣就可以用同一個函式處理多種訊號。

（注：這是一個回撥函式,不是被main函式呼叫,而是被系統所呼叫）

　　當某個訊號的處理函式被呼叫時,核心自動將當前訊號加入程序的訊號遮蔽字,當訊號處理函式返回時自動恢復原來的訊號遮蔽字,這樣就保證了在處理某個訊號時,如果這種訊號再次產生,那麼 它會被阻塞到當前處理結束為止。

 pause

pause函式使呼叫程序掛起直到有訊號遞達！

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

處理方式：　

• 如果訊號的處理動作是終止程序,則程序終止,pause函式沒有機會返回;
• 如果訊號的處理動作是忽略,則程序繼續處於掛起狀態,pause不返回;
• 如果訊號的處理動作是捕捉,則呼叫了訊號處理函式之後pause返回-1,errno設定為EINTR。

所以pause只有出錯的返回值(類似exec函式家族)。錯誤碼EINTR表示“被訊號中斷”。

 舉個栗子

1. 定義一個鬧鐘，約定times秒後，核心向該程序傳送一個SIGALRM訊號；
2. 呼叫pause函式將程序掛起，核心切換到別的程序執行；
3. times秒後，核心向該程序傳送SIGALRM訊號，發現其處理動作是一個自定義函式，於是切回用戶態執行該自定義處理函式；

4. 進入sig_alrm函式時SIGALRM訊號被自動遮蔽,從sig_alrm函式返回時SIGALRM訊號自動解除遮蔽。然後自動執行特殊的系統呼叫sigreturn再次進入核心,之後再返回使用者態繼續執行程序的主控制流程(main函式呼叫的mytest函式)。

5. pause函式返回-1,然後呼叫alarm(0)取消鬧鐘,呼叫sigaction恢復SIGALRM訊號以前的處理 動作。

/*************************************************************************
 > File Name: Pause.c
 > Author:Lynn-Zhang 
 > Mail: [email protected]
 > 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)
{
    //註冊兩個訊號處理動作
    struct sigaction new,old;
    new.sa_handler=sig_alarm; //訊號處理函式
    sigemptyset(&new.sa_mask);//不遮蔽任何訊號遮蔽字
    new.sa_flags=0;
    
    //對SIGALRM 訊號的預設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 訊號到預設處理動作
    sigaction(SIGALRM,&old,NULL);
    alarm(1);
    sleep(2);
}
int main()
{
    while(1)
    {
        mysleep(2);
        printf("many seconds passed\n");
        printf("###################\n");
    }
    return 0;
}

定義一個鬧鐘並掛起等待，收到訊號後執行自定義處理動作，在沒有恢復預設處理動作前，收到SIGALRM訊號都會按照其自定義處理函式來處理。恢復自定義處理動作之後收到SIGALRM訊號則執行其預設處理動作即終止程序！