40-阻塞信号与未决信号

来源：恒创科技编辑：恒创科技编辑部

2024-01-26 05:35:59

有时候，你并不希望你的进程处理信号。比如接收到 SIGINT 后对它置之不理。linux 提供了一个函数 sigprocmask 来帮助我们实现此功能。

在一个进程中，保存了两个信号集（在PCB中），分别是阻塞信号集，还有一个未决信号集。当你使用 sigprocmask 的时候，就会修改阻塞信号集。有关未决信号集请阅读本文第 2 节。

如果一个信号加入阻塞信号集，该信号的信号处理函数就不会被调用。

1. sigprocmask 函数

此函数用于修改阻塞信号集。

1.1 函数原型

int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oldset);

1.2 函数介绍

实际上，该函数不仅可以阻塞你指定的信号，也可以将之前阻塞的信号撤销。具体是通过 how 参数来控制的。

1.3 参数及返回值how 参数SIG_BLOCK 该选项表示将 set 参数指示的信号集中的信号添加到进程阻塞集中SIG_UNBLOCK 该选项与功能 SIG_BLOCK 相反，表示将进程阻塞信号集中指定的信号删除SIG_SETMASK 该选项表示将进程阻塞信号集直接设定为你指定的 setset 参数

表示你指定的信号集合

oldset

返回旧的阻塞信号集

返回 int
0 表示成功，-1 失败。2. 未决信号

初学者估计看到这个词就懵圈了，我第一次也挺懵圈，搞不懂为啥有些书把简单的东西搞复杂。

说的通俗点，未决信号，就是你的进程已经接收到了信号了，只是还没被信号处理函数处理的那些信号。

特别说明：虽然未决信号的定义是上面这样，但是这里我们需要更加具体一点，未决信号特指进程收到且被阻塞的信号。

当你的进程一收到信号且该信号被阻塞，它首先进入到未决信号集中（就是一个 sigset_t），当未决信号集中的信号被信号处理函数（你自己定义的或者系统默认的）处理，就会从未决信号集中删除。

你可以使用 sigpending 函数获取未决信号集。它的函数原型如下：

int sigpending(sigset_t *set);

使用起来也是相当简单。

3. 实例

该程序的功能是先把 SIGINT、SIGTSTP 加入到了进程阻塞信号集中去。接下来，每隔一秒打印一次未决信号集，第 10 次的时候，又把 SIGINT 信号从阻塞信号集中删除。

代码

// sigblock.c
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void printsigset(const sigset_t *set)
{
  for (int i = 1; i <= 64; i++) {
    if (i==33) putchar(' ');
    if (sigismember(set, i) == 1)
      putchar('1');
    else
      putchar('0');
  }
  puts("");
}

void handler(int sig) {
  if (sig == SIGINT) printf("hello SIGINT\n");
  if (sig == SIGQUIT) printf("hello SIGQUIT\n");
}

int main() {
  printf("I'm %d\n", getpid());

  sigset_t st, oldst;
  sigemptyset(&st);
  sigaddset(&st, SIGINT);
  sigaddset(&st, SIGTSTP);
  sigprocmask(SIG_BLOCK, &st, &oldst);
  printf("new set:");
  printsigset(&st);
  printf("old set:");
  printsigset(&oldst);


  if (SIG_ERR == signal(SIGINT, handler)) {
    perror("signal SIGINT");
    return 1;
  }

  if (SIG_ERR == signal(SIGQUIT, handler)) {
    perror("signal SIGQUIT");
    return 1;
  }

  puts("");

  int n = 0;

  while(1) {
    sigpending(&st);
    printsigset(&st);
    puts("");
    sleep(1);

    if (n == 10) {
      sigset_t tmp;
      sigemptyset(&tmp);
      sigaddset(&tmp, SIGINT);
      sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &tmp, NULL); 
    }   

    ++n;
  }
  return 0;
}

编译和运行

$ gcc sigblock.c -o sigblock
$ ./sigblock

运行过程中，按下 Ctrl + C 和 Ctrl + Z 程序都没反应，但是可以看到未决信号集中这两个信号比特位被置位。10 秒后，SIGINT 从阻塞信号集中被删除，即使没有按下 Ctrl + C 发送信号，信号处理函数也被执行，这之后发现未决信号集中的 SIGINT 比特位被置 0.

结果

I'm 5939
new set:01000000000000000001000000000000 00000000000000000000000000000000
old set:00000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000

00000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000

00000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000

^C01000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000 // 此处按下了 ctrl c

01000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000

^Z01000000000000000001000000000000 00000000000000000000000000000000 // 此处按下了 ctrl z

^\hello SIGQUIT // 此处按下了 ctrl \
01000000000000000001000000000000 00000000000000000000000000000000

01000000000000000001000000000000 00000000000000000000000000000000

01000000000000000001000000000000 00000000000000000000000000000000

01000000000000000001000000000000 00000000000000000000000000000000

01000000000000000001000000000000 00000000000000000000000000000000

01000000000000000001000000000000 00000000000000000000000000000000

hello SIGINT // 执行到这里 SIGINT 从阻塞信号集中被删除
00000000000000000001000000000000 00000000000000000000000000000000