Linux系统编程之Linux 信号集编程：信号集的基本概念、用法和实现方式_linux信号集

信号集

表示多个信号的集合

信号在内核中的表示

信号递达（Delivery）：实际执行信号处理的动作。 
信号未决（Pending）：信号从产生到递达之间的状态。 
信号阻塞（Block）    ：被阻塞的信号产生时将保持在未决状态,直到 进程解除对此信号的阻塞,才 执行递达的动作。

注意：

信号阻塞和信号忽略是不同的。只要信号被阻塞就不会递达,除非解除阻塞，而忽略是在递达之后 可选的一种处理动作。 
一个信号处于Pending状态，屏蔽之后，它永远不会被Delivery 。 
一个信号是否立即Delivery ，与Block没有绝对关

3张表的存储： 
pending表：  用4个字节的位图表示，位图的位置表示信号编号，内容表示是否pending。 
block表：      用4个字节的位图表示，位图的位置表示信号编号，内容表示是否block。 
handler表:     是一个句柄函数指针，数组即可表示，下标表示信号编号，内容表示信号处理的动作，为NULL表示没有处理该信号。

分析上图中的信号： 
1〉SIGHUP信号未阻塞也未产生过,当它递达时执行默认处理动作。 
2〉SIGINT信号产生过,但正在被阻塞,所以暂时不能递达。虽然它的处理动作是忽略,但在没有解除阻塞之前不能忽略这个信号,因为进程仍有机会改变处理动作之后再解除阻塞。 
3〉 SIGQUIT信号未产生过,一旦产生SIGQUIT信号将被阻塞,它的处理动作是用户自定义函数sighandler。
 

信号集接口函数

• 信号集增减操作

#include <signal.h>
 
    int sigemptyset(sigset_t *set);//将set集合置空
 
　　int sigaddset(sigset_t *set,int signo);//将signo信号加入到set集合
　　int sigdelset(sigset_t *set，int signo);//从set集合中移除signo信号
 
 
   int sigfillset(sigset_t *set); //将所有信号加入set集合
 

返回值：
         若成功，返回0
         若出错，返回-1

•  测试信号是否已加入信号集

   int sigismember(const sigset_t *set, int signum); //测试参数signum 代表的信号是否已加入至参数set信号集里

返回值：

         若成功，返回0

         若出错，返回-1

•  设定对信号集处理方式

int sigdelset(sigset_t *set，int signo);
//设定对信号屏蔽集内的信号的处理方式(阻塞或不阻塞)。

参数：

how:用于指定信号修改的方式，可能选择有三种：

SIG_BLOCK //加入信号到进程屏蔽。

SIG_UNBLOCK //从进程屏蔽里将信号删除。

SIG_SETMASK //将set的值设定为新的进程屏蔽。

set：指向信号集的指针，在此专指新设的信号集，如果仅想读取现在的屏蔽值，可将其置为NULL。

oldset：也是指向信号集的指针，在此存放原来的信号集。

返回值：

         若成功，返回0

         若出错，返回-1，errno被设为EINVAL。

• 等待信号

int sigsuspend(const sigset_t *sigmask);
 
//该函数通过将进程的屏蔽字替换为由参数sigmask给出的信号集，然后挂起进程的执行。注意操作的先后顺序，是先替换再挂起程序的执行。程序将在信号处理函数执行完毕后继续执行。
 
/*
sigsuspend的整个原子操作过程为：
(1) 设置新的mask阻塞当前进程；
(2) 收到信号，恢复原先mask；
(3) 调用该进程设置的信号处理函数；
(4) 待信号处理函数返回后，sigsuspend返回。
*/

参数说明

   sigmask 希望屏蔽的信号

返回值

        若接收到信号终止了程序，sigsuspend()就不会返回。

         若出错（接收到的信号没有终止程序），返回-1，并将errno设置为EINTR。   

使用场景:
    sigsuspend() 函数可以更改进程的信号屏蔽字可以阻塞所选择的信号，或解除对它们的阻塞,使用这种技术可以保护不希望由信号中断的代码临界区。
    如果希望对一个信号解除阻塞，然后pause等待以前被阻塞的信号发生，那么必须使用 sigsuspend() 函数, pause() 函数无法达成上述目的.

• 阻塞信号

    if(sigprocmask(SIG_BLOCK, &newmask, &oldmask) < 0)
        err_sys("SIG_BLOCK error");

• 解除阻塞

    if(sigprocmask(SIG_SETMASK, &oldmask, NULL) < 0)
        err_sys("SIG_SETMASK error");

• 等待信号

    pause();   

• 检查和更改阻塞的信号

int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oldset);
       /* Prototype for the underlying system call */
//可以根据参数指定的方法修改进程的信号屏蔽字。
//新的信号屏蔽字由参数set（非空）指定，而原先的信号屏蔽字将保存在oset（非空）中。
//如果set为空，则how没有意义，但此时调用该函数，如果oset不为空，则把当前信号屏蔽字保存到oset中。
 
/* 底层系统调用的原型 */
int rt_sigprocmask(int how, const kernel_sigset_t *set,kernel_sigset_t *oldset, size_t sigsetsize);
       /* Prototype for the legacy system call (deprecated) */
 
 
int sigpending(sigset_t *set);
//获取信号集,查询被搁置的信号

 参数：

how:不同取值及操作如下所示：

注：调用这个函数才能改变进程的屏蔽字，之前的函数都是为改变一个变量的值而已，并不会真正影响进程的屏蔽字。

SIG_BLOCK ：    附加set到阻塞表,原来的保存在到oldset

SIG_UNBLOCK：从阻塞表中删除set中的信号，原来的保存到oldset

SIG_SETMASK：清空阻塞表并设置为set，原来的保存到oldset

返回值：

        若成功，返回0

        若出错（how取值无效返回-1），返回-1，并设置errno为EINVAL。