深入理解信号阻塞实现原理

相关博文：

Linux下的信号（一）

http://blog.csdn.net/double_happiness/article/details/72848372

Linux下的信号（二）

http://blog.csdn.net/double_happiness/article/details/72897148

信号在内核中的表示

信号递达（Delivery ）：实际信号执行的处理过程(3种状态：忽略，执行默认动作，捕获)

信号未决（Pending）：从产生到递达之间的状态

信号阻塞（Block）：将信号保持在未决状态，直到进程解除对此信号的阻塞，才执行递达动作

阻塞和忽略的区别：忽略时信号处理（递达）的一种，阻塞直到被解除之后才能执行递达动作

1)pending表：用于描述一个进程是否收到信号

2)handle表(函数指针数组)：用于描述信号的处理方法

SIG_DEF：执行默认动作

SIG_IGN：忽略

User Space：自定义捕捉方法

3)block表：信号阻塞表

一个信号被block，不一定会被pending

一个信号被block，且被pending，一定会被忽略

图示表示三张表的关系

阻塞信号集（sigset_t也叫信号屏蔽集）

(1)普通信号在递达之前产生多次只计一次(位图只能表示两个状态，存在或者不存在，因此多次只计一次)，

(2)实时信号在递达之前产生多次可以一次放在一个队列中

(3)在阻塞信号集中：有效和无效的含义是该信号是否被阻塞

(4)在未决表中：有效和无效状态表示该信号是否处于未决状态

常见信号集函数

#include<signal.h> 
int sigemptyset(sigset_t *set);    // 初始化set所指的信号集，其中所有信号的对应bit清空，全部设为无效
int sigfillset(sigset_t *set);         //初始化set，全部设为有效
int sigaddset(sigset_t *set, int signo);  //信号集中添加某种有效信号
int sigdelset(sigset_t *set, int signo);   //信号集中删除某种有效信号
//这四个函数都是成功返回0,出错返回-1
int sigismember(const sigset_t *set, int signo);    
//判断一个信号集的有效信号中是否包含某种信号。包含则返回1,不包含则返回0,出错返回-1

sigprocmask

#include<signal.h> 
int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oset); 

功能：修改block表，进行读取或更改进程的信号屏蔽字

返回值：若成功则为0,若出错则为-1

参数说明：

how：修改方式；

oset：备份原来的信号屏蔽字；

set： 更改进程的信号屏蔽字。

注意：如果调用sigprocmask解除了对当前若干个未决信号的阻塞，则在sigprocmask返回前，至少将其中一个信号递达。

sigpending

#include<signal.h> 
int sigpending(sigset_t *set);

功能：进行读取进程的未决信号集

返回值：成功返回0，出错返回-1

代码演示(三张表的相关代码，阻塞信号解除与屏蔽)

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<signal.h>

void printsig(sigset_t* set){
        int i=1;
        for(;i<=31;i++){
                if(sigismember(set,i)){
                        printf("1");
                }else{
                        printf("0");
                }
        }
        printf("\n");
}

void handler(int sig)
{
    if (sig == SIGINT)
        printf("recv a sig=%d\n", sig);
}

int main()
{
        sigset_t block,oblock,pending;
        sigemptyset(&block);    //clear and init
        sigemptyset(&oblock);
        sigaddset(&block,2);    //2 signal
        signal(2, handler);
        sigprocmask(SIG_BLOCK,&block,&oblock); //set block sigset_t
        int count=0;
        while(1){
                sigpending(&pending);  //get pending
                printsig(&pending);
                if(count++>5){
                        printf("recover sig!\n");
                        sigprocmask(SIG_SETMASK,&oblock,NULL);
                }
                sleep(1);
        }
        return 0;
}

运行结果：

结果解释：

开始之前pending表为空，因此输出的的结果为全0，程序首先将SIGINT信号加入进程阻塞集（屏蔽集）中，一开始并没有发送SIGINT信号，所以进程未决集中没有处于未决态的信号，当我们按下ctrl+c时，向进程发送SIGINT信号，由于SIGINT信号处于进程的阻塞集中，所以发送的SIGINT信号不能递达，也是就是处于未决状态，所以当我打印未决集合时发现SIGINT所对应的位为1，当达到count>5时，进程阻塞被解除，所以信号直接递达，执行对应的处理函数，最后打印之后pending表又变为全0状态，按Ctrl-\仍然可以终止程序,因为SIGQUIT信号没有阻塞。