53 读书笔记：第10章 信号 (6)
10.16 sigsuspend函数
函数sigsuspend，在一个原子操作中先恢复信号屏蔽字，然后使进程休眠。
#include <signal.h> int sigsuspend(const sigset_t *sigmask); // 返回值：-1，并将errno设置为EINTR
将进程的信号屏蔽字设置为由sigmask指向的值。在捕捉到一个信号或发生了一个会终止该进程的信号之前，该进程挂起。如果捕捉到一个信号而且从该信号处理程序返回，则sigsuspend返回，并且将该进程的信号屏蔽字设置为调用sigsuspend之前的值。
注意，此函数没有成功返回值。如果它返回到调用者，则总是返回-1，并将errno设置为EINTR（表示一个被中断的系统调用）。
程序清单10-15显示了保护临界区，使其不被特定信号中断的正确方法。
《UNIX环境高级编程》P269：程序清单10-15 保护临界区不被信号中断（有改动）
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
#include <errno.h>
static void sig_int(int signo);
void pr_mask(const char *str);
int main(void)
{
sigset_t newmask, oldmask, waitmask;
pr_mask("program start: ");
if (signal(SIGINT, sig_int) == SIG_ERR)
fprintf(stderr, "signal(SIGINT) error\n");
sigemptyset(&waitmask);
sigaddset(&waitmask, SIGUSR1);
sigemptyset(&newmask);
sigaddset(&newmask, SIGINT);
// 添加SIGINT信号，保存当前信号屏蔽字
if (sigprocmask(SIG_BLOCK, &newmask, &oldmask) < 0)
fprintf(stderr, "SIG_BLOCK error\n");
pr_mask("in critical region: ");
// 等待除了SIGUSR1之外的信号
if (sigsuspend(&waitmask) != -1)
fprintf(stderr, "sigsuspend erro\n");
pr_mask("after return from sigsuspend: ");
// 恢复原来的信号屏蔽字
if (sigprocmask(SIG_SETMASK, &oldmask, NULL) < 0)
fprintf(stderr, "SIG_SETMASK error\n");
pr_mask("program exit: ");
exit(0);
}
static void sig_int(int signo)
{
pr_mask("\nin sig_int: ");
}
// 输出信号屏蔽字
void pr_mask(const char *str)
{
sigset_t sigset;
int errno_save;
errno_save = errno;
if (sigprocmask(0, NULL, &sigset) < 0)
fprintf(stderr, "sigprocmask error\n");
printf("%s", str);
if (sigismember(&sigset, SIGINT))
printf("SIGINT ");
if (sigismember(&sigset, SIGQUIT))
printf("SIGQUIT ");
if (sigismember(&sigset, SIGUSR1))
printf("SIGUSR1 ");
if (sigismember(&sigset, SIGALRM))
printf("SIGALRM ");
printf("\n");
errno = errno_save;
}
注意，当sigsuspend返回时，它将信号屏蔽字设置为调用它之前的值。在本例中SIGINT信号被阻塞。因此将信号屏蔽字复位为早先保存的值（oldmask）。
$ ./15 program start: in critical region: SIGINT ^C 键入中断字符（Ctrl+C） in sig_int: SIGINT SIGUSR1 after return from sigsuspend: SIGINT program exit:
在调用sigsuspend时，将SIGUSR1信号加到了进程信号屏蔽字中（添加，确定？但，SIGINT信号没有被屏蔽。设置为），所以当运行该信号处理程序时，我们得知信号屏蔽字已经改变了。从中可见，在sigsuspend返回时，它将信号屏蔽字恢复为调用它之前的值。
sigsuspend的另一种应用是等待一个信号处理程序设置一个全局变量。程序清单10-16用于捕捉中断信号和退出信号，但是仅当捕捉到退出信号时，才唤醒主例程。
《UNIX环境高级编程》P271：程序清单10-16 用sigsuspend等待一个全局变量被设置
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
volatile sig_atomic_t quitflag;
static void sig_int(int signo)
{
if (signo == SIGINT)
printf("\ninterrupt\n");
else if (signo == SIGQUIT)
quitflag = 1; // 设置全局变量
}
int main(void)
{
sigset_t newmask, oldmask, zeromask;
if (signal(SIGINT, sig_int) == SIG_ERR)
fprintf(stderr, "signal(SIGINT) error\n");
if (signal(SIGQUIT, sig_int) == SIG_ERR)
fprintf(stderr, "signal(SIGQUIT) error\n");
sigemptyset(&zeromask);
sigemptyset(&newmask);
sigaddset(&newmask, SIGQUIT);
// 添加SIGQUIT，保存当前信号屏蔽字
if (sigprocmask(SIG_BLOCK, &newmask, &oldmask) < 0)
fprintf(stderr, "SIG_BLOCK error\n");
while (quitflag == 0)
sigsuspend(&zeromask);
// SIGQUIT被捕获，
quitflag = 0;
// 恢复信号屏蔽字
if (sigprocmask(SIG_SETMASK, &oldmask, NULL) < 0)
fprintf(stderr, "SIG_SETMASK error\n");
exit(0);
}
此程序的示例输出：
$ ./16 ^C 键入中断字符（Ctrl+C） interrupt ^C interrupt ^C interrupt ^C interrupt ^\$ 用退出键终止（Ctrl+\）
可以用信号实现父、子进程之间的同步，这是信号应用的另一个实例。程序清单10-17包含了8.9节提到的五个例程的实现，它们是：TELL_WAIT、TELL_PARENT、TELL_CHILD、WAIT_PARENT和WAIT_CHILD。
《UNIX环境高级编程》P272：程序清单10-17 父子进程可用来实现同步的例程（有改动）
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
static volatile sig_atomic_t sigflag;
static sigset_t newmask, oldmask, zeromask;
static void sig_usr(int signo)
{
sigflag = 1;
}
void TELL_WAIT(void)
{
if (signal(SIGUSR1, sig_usr) == SIG_ERR)
fprintf(stderr, "signal(SIGUSR1) error\n");
if (signal(SIGUSR2, sig_usr) == SIG_ERR)
fprintf(stderr, "signal(SIGUSR2) error\n");
sigemptyset(&zeromask);
sigemptyset(&newmask);
sigaddset(&newmask, SIGUSR1);
sigaddset(&newmask, SIGUSR2);
// 添加 SIGUSR1 和 SIGUSR2，保存当前信号屏蔽字
if (sigprocmask(SIG_BLOCK, &newmask, &oldmask) < 0)
fprintf(stderr, "SIG_BLOCK error\n");
}
void TELL_PARENT(pid_t pid)
{
kill(pid, SIGUSR2); // 通知父进程，准备完毕
}
void WAIT_PARENT(void)
{
while (sigflag == 0)
sigsuspend(&zeromask); // 等待父进程
sigflag = 0;
// 恢复原来的信号屏蔽字
if (sigprocmask(SIG_SETMASK, &oldmask, NULL) < 0)
fprintf(stderr, "SIG_STEMASK error\n");
}
void TELL_CHILD(pid_t pid)
{
kill(pid, SIGUSR1); // 通知子进程，准备完毕
}
void WAIT_CHILD(void)
{
while (sigflag == 0)
sigsuspend(&zeromask); // 等待子进程
sigflag = 0;
// 恢复原来的信号屏蔽字
if (sigprocmask(SIG_SETMASK, &oldmask, NULL) < 0)
fprintf(stderr, "SIG_SETMASK error\n");
}
其中使用了两个用户定义的信号：SIGUSR1由父进程发送给子进程，SIGUSR2由子进程发送给父进程。
如果在等待信号发生时希望去休眠，则使用sigsuspend函数是非常适当的。但是如果在等待信号期间希望调用其他系统函数，可以使用多线程，专门安排一个线程处理信号。
如果不是用线程，那么我们能尽力做到做好的是，当信号发生时，在信号捕捉程序对一个全局变量置1。