信号集与屏蔽字

1.信号集和信号集处理函数

信号集是一个位向量，其中每一位对应着linux系统的一个信号。可使用如下函数对信号集进行处理：

1 #include <signal.h>
2
3 int sigemptyset(sigset_t * set);
4
5 int sigfillset(sigset_t * set);
6
7 int sigaddset(sigset_t * set);
8
9 int sigdelset(sigset_t * set);

sigemptyset将一个信号集清空；sigfillset将信号集的所有位置位；sigaddset函数将参数signo指定的信号所对应的位设置为1；sigdelset将signo的对应位设置为0。

使用如下函数检测信号集的相应位是否被设置：

1 #include <signal.h>
2
3 int sigismember(sigset_t * set,int aigno);

返回值为1时，代表该位被设置，返回值为0时，代表该位未被设置，失败则返回-1。

//sigset.c 使用信号集处理函数测试并设置相应信号的位

01 #include <stdio.h>
02
03 #include <signal.h>
04
05 int main()
06
07 {
08
09 sigset_t sig_set;
10
11 sigemptyset(&sig_set);//清空信号集
12
13 sigaddset(&sig_set,SIGKILL-1);//设置SIGKILL的相应位
14
15 if(sigismember(&sig_set,SIGKILL))==1){
16
17 printf("SIGKILL has been set/n");
18
19 else
20
21 printf("can't set signal set/n");
22
23 return 0;
24
25 }

2.屏蔽信号

阻塞一些信号，使进程即使接收到信号，也不做处理。

使用如下函数：

1 #include <signal.h>
2
3 int sigprocmask(int how,const sigset_t *set,sigset_t *oldset);

函数说明 sigprocmask()可以用来改变目前的信号屏蔽，其操作依参数how来决定
SIG_BLOCK 新的信号屏蔽由目前的信号屏蔽和参数set 指定的信号屏蔽作联集
SIG_UNBLOCK 将目前的信号屏蔽删除掉参数set指定的信号屏蔽
SIG_SETMASK 将目前的信号屏蔽设成参数set指定的信号屏蔽。
如果参数oldset不是NULL指针，那么目前的信号屏蔽会由此指针返回。
返回值 执行成功则返回0，如果有错误则返回-1。
错误代码 EFAULT 参数set，oldset指针地址无法存取。
EINTR 此调用被中断

如果set的值为NULL，则无论how是何值都不会更改信号屏蔽字。这种方法用于得到当前进程的信号屏蔽字。

sigprocmask(0,NULL,&oset);

01 #include <stdio.h>
02 #include <stdlib.h>
03 #include <signal.h>
04
05 void sigusr1_handler(int signo)
06 {
07     printf("catch SIGUSR1/n");
08 }
09
10 int main(void)
11 {
12     sigset_t set;
13
14     if(signal(SIGUSR1, sigusr1_handler) == SIG_ERR){
15         perror("can¡¯t set handler for SIGUSR1");
16         exit(1);
17     }
18
19     sigemptyset(&set);//清空信号集
20     sigaddset(&set, SIGUSR1 - 1);//设置SIGUSR1
21
22     if(sigprocmask(SIG_BLOCK, &set, NULL) == -1){//屏蔽该信号
23         perror("fail to set signal-mask");
24         exit(1);
25     }
26
27     printf("SIGUSR1 is not available/n");
28
29     sleep(10);//休眠，等待用户发送SIGUSR1信号
30
31     if(sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &set, NULL) == -1){ //恢复屏蔽的信号
32         perror("fail to set signal-mask");
33         exit(1);
34     }
35
36     printf("SIGUSR1 is available now/n");
37
38     sleep(10);//休眠，等待用户发送SIGUSR1信号
39
40     return 0;
41 }

3.处理未决信号

如果屏蔽了一个信号，但是进程还是从某处接收到了此信号，这种信号叫做未决的。这种信号是悬而未决的。

如果调用sigprocmask后有任何未决的但是已经不再阻塞的信号时，在该函数返回之前，至少会将这些解放了的未决信号中的一个发送给该进程。linux中使用sigpending函数检查未决信号，其函数的原型如下；

1 #include <signal.h>
2
3 int sigpending(sigset_t * set);

set表示当前进程中所有未决的信号。如果成功得到未决信号集，返回0，否则返回-1。

下例先阻塞SIGUSR1信号，之后向该进程发送SIGUSR1信号，此信号为未决的，使用sigpending函数测试是否有一个未决的SIGUSR1信号，最后取消对该信号的阻塞，处理这个信号。

01 #include <stdio.h>
02 #include <stdlib.h>
03 #include <signal.h>
04
05 void sigusr1_handler(int signo)
06 {
07     printf("catch SIGUSR1/n");
08 }
09
10 int main(void)
11 {
12     sigset_t set;
13     sigset_t sig_pend;
14
15     sigemptyset(&set);
16     sigemptyset(&sig_pend);
17
18     if(signal(SIGUSR1, sigusr1_handler) == SIG_ERR){
19         perror("can¡¯t set handler for SIGUSR1");
20         exit(1);
21     }
22
23     sigaddset(&set, SIGUSR1 - 1); //添加SIGUSR1信号
24
25     if(sigprocmask(SIG_BLOCK, &set, NULL) == -1){ //阻塞SIGUSR1
26         perror("fail to set signal-mask");
27         exit(1);
28     }
29
30     sleep(10); //休眠10，期间接收信号，注意进程休眠后不会被未决的信号唤醒
31
32     if(sigpending(&sig_pend) == -1){  //得到所有的未决信号集
33         perror("fail to get pending signal");
34         exit(1);
35     }
36
37     if(sigismember(&sig_pend, SIGUSR1 - 1) == 1) //测试是否有SIGUSR1信号是未决的
38         printf("there is a signal, SIGUSR1, is pending/n");
39     else{
40         perror("fail to test signal-set");
41         exit(1);
42     }
43
44     if(sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &set, NULL) == -1){ //取消对SIGUSR1的阻塞
45         perror("fail to set signal-mask");
46         exit(1);
47     }
48
49     printf("SIGUSR1 is available again/n");
50
51     return 0;
52 }

4.高级信号处理函数

原型：

#include
定义函数 int sigaction(int signum,const struct sigaction *act ,struct sigaction *oldact);
函数说明 sigaction()会依参数signum指定的信号编号来设置该信号的处理函数。参数signum可以指定SIGKILL和SIGSTOP以外的所有信号。
如参数结构sigaction定义如下

1 struct sigaction
2 {
3 void (*sa_handler) (int);
4 sigset_t sa_mask;
5 int sa_flags;
6 void (*sa_restorer) (void);
7 }

sa_handler此参数和signal()的参数handler相同，代表新的信号处理函数，其他意义请参考signal()。
sa_mask 用来设置在处理该信号时暂时将sa_mask 指定的信号搁置。
sa_restorer 此参数没有使用。
sa_flags 用来设置信号处理的其他相关操作，下列的数值可用。
OR 运算（|）组合A_NOCLDSTOP : 如果参数signum为SIGCHLD，则当子进程暂停时并不会通知父进程SA_ONESHOT/SA_RESETHAND:当调用新的信号处理函数前，将此信号处理方式改为系统预设的方式。
SA_RESTART:被信号中断的系统调用会自行重启
SA_NOMASK/SA_NODEFER:在处理此信号未结束前不理会此信号的再次到来。如果参数oldact不是NULL指针，则原来的信号处理方式会由此结构sigaction 返回。
返回值 执行成功则返回0，如果有错误则返回-1。
错误代码 EINVAL 参数signum 不合法， 或是企图拦截SIGKILL/SIGSTOPSIGKILL信号
EFAULT 参数act，oldact指针地址无法存取。
EINTR 此调用被中断

5.SA_NOCLDWAIT选项

设置SA_NOCLDWAIT选项后，当信号为SIGCHILD时，则调用进程的子进程终止，立即释放系统资源。如果调用进程调用wait函数，则会导致该进程阻塞，知道其所有的子进程全部释放后wait函数返回-1，并将errno错误号设置为ECHILD，该选项可以用来避免僵尸进程的产生。

01 //nowait.c
02
03 #include <stdio.h>
04 #include <stdlib.h>
05 #include <signal.h>
06 #include <unistd.h>
07 #include <errno.h>
08
09 int main(void)
10 {
11     struct sigaction act;
12     pid_t pid;
13
14     act.sa_handler = SIG_DFL;
15     act.sa_flags = SA_NOCLDWAIT;
16     act.sa_sigaction = NULL;
17     sigemptyset(&act.sa_mask);
18
19     if(sigaction(SIGCHLD, &act, NULL) == -1){
20         perror("fail to set handler for SIGCHILD");
21         exit(1);
22     }
23
24     pid = fork();
25
26     if(pid < 0){
27         perror("fail to fork");
28         exit(1);
29     }else if(pid == 0){
30         printf("the 1st child/n");
31         exit(0);//第一个进程立即退出
32     }else{
33         pid = fork();
34
35         if(pid < 0){
36             perror("fail to fork");
37             exit(1);
38         }else if(pid == 0){
39             printf("the 2nd child/n");
40             sleep(5);//休眠5秒退出
41             exit(0);
42         }else{
43             if(wait(NULL) == -1)//调用wait函数，该函数必定出错返回
44                 if(errno == ECHILD)
45                     printf("all child quit, no child is zome/n");
46
47             printf("the parent/n");
48         }
49     }
50
51     return 0;
52 }

执行：

./nowait
the 1st child
the 2nd child
all child quit, no child is zome
the parent

6.SA_NODEFER选项

如果设置SA_NODEFER选项，当捕捉到该信号时该信号正在执行处理函数时，不阻塞该信号，除非sa_mask中指定阻塞该信号。

01 //nodefer.c
02
03 #include <stdio.h>
04 #include <stdlib.h>
05 #include <signal.h>
06
07 void sigusr1_handler(int signo)
08 {
09     printf("catch SIGUSR1/n");
10
11     sleep(5);//等待下一个SIGUSR1信号
12
13     printf("back to main/n");
14 }
15
16 int main(void)
17 {
18     struct sigaction act;
19
20     act.sa_handler = sigusr1_handler;
21     act.sa_flags = SA_NODEFER;
22     act.sa_sigaction = NULL;
23     sigemptyset(&act.sa_mask);
24
25     if(sigaction(SIGUSR1,&act, NULL) == -1){
26         perror("fail to set handler for SIGCHILD");
27         exit(1);
28     }
29
30     printf("process begin/n");
31
32     sleep(10);//等待SIGUSR1信号
33
34     printf("done/n");
35
36     return 0;
37 }

7.SA_RESETHAND选项

如果设置SA_RESETHAND选项，当信号处理返回后，该信号的处理函数乎恢复为默认的信号处理函数。

01 #include <stdio.h>
02 #include <stdlib.h>
03 #include <signal.h>
04
05 void sigusr1_handler(int signo)
06 {
07     printf("catch SIGUSR1/n");
08 }
09
10 int main(void)
11 {
12     struct sigaction act;
13
14     act.sa_handler = sigusr1_handler;
15     act.sa_flags = SA_RESETHAND;
16     act.sa_sigaction = NULL;
17     sigemptyset(&act.sa_mask);
18
19     if(sigaction(SIGUSR1, &act, NULL) == -1){
20         perror("fail to set handler for SIGCHILD");
21         exit(1);
22     }
23
24     printf("process begin/n");
25
26     sleep(5);//等待第一个SIGUSR1
27
28     sleep(5);//等待第二个SIGUSR1
29
30     printf("done/n");
31
32     return 0;
33 }   from:http://www.cqihang.com/index.php/archives/398