（P19）信号：信号在内核中的表示、信号阻塞与未决、信号集操作函数、sigprocmask

1.信号在内核中的表示

• 当进程捕捉到信号后，就直接递交给信号处理函数来进行处理，这就是递达状态

• 执行信号的处理动作称之为信号递达Delivery，信号从产生到递达之间的状态，称为信号未决Pending（前提：进程必须先阻塞某一个信号，信号发生的时候，进程不立刻去执行信号处理函数，而是处于阻塞的状态，这样的状态称之为未决状态）
  进程可以选择阻塞Block某个信号；
  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：阻塞和忽略是不同的，只要信号被阻塞就不会递达，而忽略是在递达之后可选的一种处理动作

2.信号阻塞与未决

• 信号从产生到递达的过程（信号在内核中的表示可以看作是：）
  （1）信号屏蔽字，未决状态都是64bit的
  （2）假设SIGINT信号发送给进程，该信号是否会递达（是否会执行信号所对应的处理函数呢？）取决于block的位是1还是0，为1时，表示信号到的时候，进程会阻塞，一旦阻塞，pending对应的位就会置1，表示该信号处于未决状态，直到解除了阻塞，即block由1置为0，解除了阻塞信号就会被递达，pending对应的位也由1置为0，接着执行对应的处理函数，当前的处理函数：SIG_IGN忽略
  

3.信号集操作函数

• 64bit的信号屏蔽字由sigset_t表示
  只是改变变量，不会改变进程中的信号屏蔽字
  man sigismember

#include 

int sigemptyset(sigset_t *set);
将64bit清零

int sigfillset(sigset_t *set);
将64bit都变为1

int sigaddset(sigset_t *set, int signum);
信号对应的位变为1

int sigdelset(sigset_t *set, int signum);
信号对应的位变为0

int sigismember(const sigset_t *set, int signum);
检测信号对应的位是0还是1

4.sigprocmask

• 改变或者获取进程中的信号屏蔽字

#include 
int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oldset);
 参数：
how：改变方式：如何去改变进程中的信号屏蔽字
set：准备的信号集，将信号集按照号所指定的方式改变到进程当中
oldset：返回进程中在改变之前的屏蔽字的状态

返回值：若成功则为0，若出错则为-1

• （1）如果oldset是非空指针，则读取进程的当前信号屏蔽字通过oldset参数传出；

• （2）如果set是非空指针，则更改进程的信号屏蔽字，参数how指示如何更改。

• （3）如果oldset和set都是非空指针，则先将原来的信号屏蔽字备份到oldset里，然后根据set和how参数更改信号更改信号屏蔽字。

• 假设当前的信号屏蔽字为mask，how参数的可选值如下：
  改变方式：3种
  

• eg：P19signal.c

#include 
#include 
#include 
#include 

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 


#define ERR_EXIT(m) \
    do \
    { \
        perror(m);
        exit(EXIT_FAILURE);
    } while(0)
void handle(int sig);


void printsigset(sigset_t *set)
{
    int i;
    for (i = 1; i < NSIG; ++i)//NSIG表示信号的最大值：为64
    {
        if (sigismember(set, i))//检测对应的信号是否在集合中，若在输出1，不在输出0
            putchar('1');
        else
            putchar('0');
    }
    printf("\n");
}

void 
int main(int argc, char *argv[])
{
    sigset_t pset;

    if (signal(SIGINT, handle) == SIG_ERR)
        ERR_EXIT("signal error");
    for(;;)
    {
        //man sigpending
        //sigpending:获取进程中未决的信号集保存到pset
        sigpending(&pset);
        printsigset(&pset);
        sleep(1);
    }
    return 0;
}

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

• 测试：
  按下ctrl c，因为信号被捕捉了，它直接就递达了，也就是说直接调用了信号处理函数，这样不会经过未决状态，所以也没有1的出现
  

• eg：P19signalstatus.c

#include 
#include 
#include 
#include 

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 


#define ERR_EXIT(m) \
    do \
    { \
        perror(m);
        exit(EXIT_FAILURE);
    } while(0)
void handle(int sig);


void printsigset(sigset_t *set)
{
    int i;
    for (i = 1; i < NSIG; ++i)//NSIG表示信号的最大值：为64
    {
        if (sigismember(set, i))//检测对应的信号是否在集合中，若在输出1，不在输出0
            putchar('1');
        else
            putchar('0');
    }
    printf("\n");
}

void 
int main(int argc, char *argv[])
{
    sigset_t pset;
    sigset_t bset;
    
    sigemptyset(&bset);
    //增加一个阻塞的信号
    sigaddset(&bset, SIGINT);

    if (signal(SIGINT, handle) == SIG_ERR)
        ERR_EXIT("signal error");

    //改变进程中的信号屏蔽字
    sigprocmask(SIG_BLOCK, &bset, NULL);
    for(;;)
    {
        //man sigpending
        //sigpending:获取进程中未决的信号集保存到pset
        sigpending(&pset);
        printsigset(&pset);
        sleep(1);
    }
    return 0;
}

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

• 测试：

按下ctrl c，不会递达了，因为进程中的信号屏蔽字已被sigprocmask函数更改，SIG_BLOCK表示将SIGINT对应的位，置1了，所以即使信号到了，也把信号阻塞住了，处于未决状态

• eg：P19signalstatus1.c

#include 
#include 
#include 
#include 

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 


#define ERR_EXIT(m) \
    do \
    { \
        perror(m);
        exit(EXIT_FAILURE);
    } while(0)
void handle(int sig);


void printsigset(sigset_t *set)
{
    int i;
    for (i = 1; i < NSIG; ++i)//NSIG表示信号的最大值：为64
    {
        if (sigismember(set, i))//检测对应的信号是否在集合中，若在输出1，不在输出0
            putchar('1');
        else
            putchar('0');
    }
    printf("\n");
}

void 
int main(int argc, char *argv[])
{
    sigset_t pset;
    sigset_t bset;
    
    sigemptyset(&bset);
    //增加一个阻塞的信号
    sigaddset(&bset, SIGINT);

    if (signal(SIGINT, handle) == SIG_ERR)
        ERR_EXIT("signal error");
        
    if (signal(SIGQUIT, handle) == SIG_ERR)
        ERR_EXIT("signal error");
    //改变进程中的信号屏蔽字
    sigprocmask(SIG_BLOCK, &bset, NULL);
    for(;;)
    {
        //man sigpending
        //sigpending:获取进程中未决的信号集保存到pset
        sigpending(&pset);
        printsigset(&pset);
        sleep(1);
    }
    return 0;
}

void handle(int sig)
{
    if (sig == SIGINT)
        printf("recv a sig=%d\n", sig);
    else if (sig == SIGQUIT)
    {  
        sigset_t uset;
        sigemptyset(&uset);
        sigaddset(&uset, SIGINT);
        //解除对SIGINT信号的阻塞
        sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &uset, NULL);
    }
}

• 测试：
  当按下ctrl \后，解除阻塞，处于未决状态的信号就会被递达，就算多次按下ctrl c，只会有一个未决的状态，因为他是不可靠信号，不支持排队，产生这么多的2号SIGINT信号，只会被保留一个
  

• Makefile

.PHONY:clean all
CC=gcc
CFLAGS=-Wall -g
BIN=01sigstatus
all:$(BIN)
%.o:%.c
	$(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@
clean:
	rm -f *.o $(BIN)