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前言：
按照信号学习的时间戳，从信号的预备知识，到信号的产生，到了信号的保存，终于，我们进入了信号学习的尾声，信号处理部分。
那么，信号处理部分，我们介绍的顺序是从捕捉信号入手，到多个子问题，子问题包括了内核态VS用户态，其中要了解的是再谈地址空间，谈谈键盘输入数据的过程，谈谈如何理解OS正常的运行，在OS正常运行这里，理解系统调用，理解OS如何运行的，最后是内核态和用户态的VS。
那么话不多说，我们直接进入主题吧！
捕捉信号
这里提问，什么是信号处理呢？处理信号难道不就是信号递达的过程吗？那么我们上次递达信号的时候，谈论到信号递达是有多种方式的，默认是进程终止，还有忽略，还有自定义行为。涉及到的两个宏是SIG_IGN，SIG_DFL：
int main()
{
signal(2,SIG_IGN);
while(true)
{
std::cout << "My pid is " << getpid() << std::endl;
sleep(1);
}
return 0;
}
使用的忽略方式，那么现象是：
正常打印。
使用的是默认的那么肯定就是终止了，这里就不掩饰了。
那么信号处理的时候，是在什么时候处理呢？是在信号合适的时候处理吧？
那么提问了就，合适的时候，是什么时候呢？
在此之前，我们需要了解一下这个图，当我们执行用户层面的代码的时候，因为某种原因，比如异常，比如是系统调用，程序进入到了内核，那么进入内核肯定是为了完成某种任务才进入的，此时，要完成之前可以递达的信号，然后进行信号处理，处理信号的时候，因为task_struct有3个表，对于handler表来说，我们自定义了函数，所以此时，流程从内核转移到了用户，那么执行完了之后，信号处理函数结束之后会调用sigretun返回内核，内核方面处理完了，重新返回正文部分。
那么这个过程是一个倒8的图吧？ 此时，一根线，将整个流程分为了用户态和内核态，那么合适的信号处理是什么时候呢？这里直接给结论：
信号捕捉的过程，状态切换的时候进行信号的检测和处理。
应该有人会有疑问了，为什么OS不自己去执行handler的函数呢？实际上是可以的，但是因为handler是用户自定义的，并且，OS不相信任务用户，所以这部分的代码只能以用户的身份执行。
上面提到了内核态和用户态，这里我们就进入到下一个话题，什么是用户态，什么是内核态。
再谈地址空间
对于内核态和用户态的第一个子问题是，再谈谈地址空间。
我们能够理解的
是上面的图片，虚拟内存，也就是地址空间，是在task_struct里面的，叫做mm_struct，通过页表的方式，结合MMU，将二者的地址成功映射到一张表上面，那么，对于函数来说，我们执行函数的时候，得要先找到函数的地址吧？那么因为有了页表，所以我们能够找到地址。
可是，我们使用系统调用的时候，我们怎么找到呢？
对于一般的代码，我们可以通过正文代码部分找到，即便是动态库，在栈和堆之间有一个区域叫做共享区，动态库加载到了这里面，咱们也能找到。可以对于系统调用的代码我们没有，怎么找到呢？
OS是软件吧？在开机的时候，第一个加载的软件是OS吧？加载OS之后，OS内部的方法也会加载进去吧？地址空间里面有1G的空间是内核空间吧？内核空间应该指向物理内存的OS吧？应该要页表来映射地址吧？
可是，有了页表应该，难道每个进程都要映射同一份物理地址吗？这也太麻烦了吧，所以，存在一份页表，叫做内核级页表，通过内核级页表，每个地址空间都可以找到对应的OS，并且只有一份内核级页表。
以上是对地址空间的重新理解，实际上就多出来了一份内核级的页表而已。
而对于内核空间的访问，因为OS不相信任何的用户，所以我们访问内核空间的时候，受到了一定的约束，约束就是必须要使用系统调用才能够访问内核空间。
谈谈键盘输入数据
在信号产生，我们是遗留的一个问题的，键盘是如何输入数据的呢？或者是，OS怎么知道我们点击了键盘的哪个键呢？
当我们在键盘点击了一个按键之后，键盘会往cpu发送一个硬件中断的信号，可是我们知道cpu是不能直接和外设打交道的，所以，需要借助某些芯片，比如芯片8259，将信号发给cpu，cpu将信号放松到寄存器里面，而键盘有自己的中断号，所以在内存里，OS加载了对应方法，比如控制键盘的，控制显卡的，控制磁盘的，找到对应的方法，通过下标的方式找到，将数据转到中断向量表里面，此时，OS就知道我们按的是哪个键了。
那么对于中断向量表，它实际上就是一个函数指针数组了。
我们可以通过键盘往cpu发送信号，也可以通过时钟，但是这些都是外部发送的数据，cpu是否可以自己给自己发送信号呢？
抛开这个问题不谈，难道你不觉得这个过程和我们学习的信号产生十分的相似吗？
实际上，信号就是根据这个过程实现，不过信号是软件和软件之间的联系，键盘这种，是外设和OS这个软件之间的联系。
所以，信号不过是一种模拟实现而已。
对于cpu来说，它可以自己给自己发送中断信号，然后将中断信号放到寄存器里面，这种方式叫做陷阱，缺陷，这里就不深究了。我们了解键盘是如何输入数据的就可以了。
理解OS正常的运行
理解系统调用
对于系统调用这里，我们知道OS最先加载到内存里面，那么对应的函数也是加载进去了，加载的都是系统调用函数吧？
那么是怎么找到系统调用函数的呢？这么多系统调用函数。
就像刚才说的，假设键盘的中断号是3，cpu给到寄存器，OS开始找系统调用方法，那么我们得知道号码吧？
所以第一个必要条件，知道对应的系统调用号。
难道你不好奇，系统函数放的地方是哪里吗？或者说系统调用的地址是在哪里吗？
实际上就是这个数组咯，对吧，所以我们还需要这个系统调用表。
所以系统调用，实际上就是通过这两个必要条件找到的。
OS如何运行的
最后一个子问题，OS如何运行的？
难道你不好奇，一个软件的生命周期，为什么是从电脑开机到电脑关机呢？
因为OS的运行本身就是一个死循环啊！！！
它既然是一个死循环，是如何调用任务的呢？在键盘输入数据的时候我们提及到了，时钟可以给cpu发送中断信号，所以cpu接收到了中断信号，给OS一说，OS去找对应的系统号，找对应的表就可以找到了对应的方法。
可是好像现在离我们谈论的话题---用户态和内核态越来越远了？
提问，地址空间里面的内核空间是如何访问的呢？我们确实可以通过地址空间访问OS，可是！
我们是用户啊！！前一秒我们还在说OS不相信任何用户，后一秒我们难道就可以通过地址空间访问OS了吗？
当然不是：
在cpu里面有一个寄存器叫做code semgment，通过该寄存器，我们就可以实现从用户态到内核态的切换了。
你不是说只有内核态才能够访问内核空间吗？
那么我们就设置一个标志位，代表是从内核态和用户态之间的切换，该寄存的后两位是二进制，00代表内核态，11代表用户态，当我们从地址空间去访问数据的时候，会经历一次判断，判断是否符合内核态！！
这就是内核态和用户态之间的操作！
说了那么多，我们介绍一个函数吧，与信号处理相关的，叫做sigaction：
这个函数看起来是有点复杂的：
对于第一个参数是信号，第二个参数是输入型参数，结构体是上面的这个，我们其他的都不管，就管sa_mask和handler即可。第三个参数输出型参数，为了保存之前信号处理方式，这不就和前面介绍的函数sigpromask一样吗？
所以使用起来也是没什么区别的：
void Print(sigset_t &pending)
{
for(int sig = 31; sig > 0; sig--)
{
if(sigismember(&pending, sig))
{
std::cout << 1;
}
else
{
std::cout << 0;
}
}
std::cout << std::endl;
}
void handler(int signum)
{
std::cout << "get a sig: " << signum << std::endl;
while(true)
{
sigset_t pending;
sigpending(&pending);
Print(pending);
sleep(1);
}
}
int main()
{
struct sigaction act, oact;
act.sa_handler = handler;
sigemptyset(&act.sa_mask); // 如果你还想处理2号(OS对2号自动屏蔽)，同时对其他信号也进行屏蔽
sigaddset(&act.sa_mask, 3);
act.sa_flags = 0;
for(int i = 0; i <= 31; i++)
sigaction(i, &act, &oact);
while(true)
{
std::cout << "I am a process, pid: " << getpid() << std::endl;
sleep(1);
}
return 0;
}
看起来更像是对sigset_t的一种封装？
当前如果正在对n号信号进行处理，默认n号信号会被自动屏蔽。
对n号信号处理完成的时候，会自动解除对n号信号的屏蔽
感谢阅读！