第二十四篇：可靠信号机制

前言

       曾经的 UNIX 系统中，信号的不可靠的。什么是不可靠？就是信号丢失呗。那什么是信号丢失？就是当系统正在处理某个事务的时候，如果收到了某个信号，但它不能及时处理这个信号，那么只能忽略掉此信号。

       而在可靠信号机制中，如果发生了上述情况，则要求系统处理完当前的事务后，还能够找回丢失的那个信号。也就是说，要具备本文即将讲述的 - 信号的阻塞功能。

信号的阻塞

       系统在信号发生后，会在进程表中设置一个标志。在信号发生到进程表中设置一个标志的时间间隔之内，我们称信号是未决的。所谓信号阻塞，就是指将信号保持未决状态，直到用户将信号解除阻塞，该信号才被接收。

重要概念：信号集

       信号集是一种数据类型，它能够表述系统内所有的信号：类似位图，某位为 1 表示该位对应的信号存在(被屏蔽)，反之不存在(未被屏蔽)。对此数据类型的操作需要使用下表所提供的函数来进行：

       

大致步骤

       1. 保存当前信号屏蔽集

       2. 定义新的信号屏蔽集

       3. 使新的信号屏蔽集生效

       4. 恢复原来的信号屏蔽集

       这四个步骤，所涉及到的只有一个函数：sigprocmask 函数，该函数的详细说明请参考相关文档。

代码实现

       如下示例程序首先执行上述的步骤 1 2 3( 屏蔽退出信号 )，然后挂起 5 秒钟，然后在此期间产生 3 次退出信号，再执行上述步骤 4，最后再挂起 5 秒钟：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>

// 信号处理函数( 此类函数都是无返回且形参为一个整数，该整数即为所接收到的信号 )
static void sig_quit (int);

int main (void) {
    
    // 定义信号集
    sigset_t newmask, oldmask, pendmask;

    // 注册退出信号处理函数
    if (signal(SIGQUIT, sig_quit) == SIG_ERR) {
        printf("注册信号处理函数失败
");
        return 1;
    }

    // 创建一个新的信号屏蔽字
    sigemptyset(&newmask);
    sigaddset(&newmask, SIGQUIT);

    // 屏蔽退出信号，并将原来的信号屏蔽字保存起来。
    if (sigprocmask(SIG_BLOCK, &newmask, &oldmask) < 0) {
        printf("屏蔽退出信号失败
");
        return 2;
    }

    printf("已屏蔽退出信号
");

    sleep(5);

    // 恢复原来的信号屏蔽字
    printf("
接下来恢复原来的信号屏蔽字
");
    if (sigprocmask(SIG_SETMASK, &oldmask, 0) < 0) {
        printf("恢复信号屏蔽字失败
");
        return 2;
    }

    sleep(5);

    return 0;
}

static void sig_quit (int signo)
{
    printf("捕捉到退出信号
");

    // 将对退出信号的处理设置为关闭进程
    if (signal(SIGQUIT, SIG_DFL) == SIG_ERR) {
        printf("设置退出信号处理函数失败
");
    }
}

运行测试

       

       第一次睡眠时，我发出了三次退出信号，结果只接收并处理了一次( 假如接收了两次，则第二次就会结束掉进程了。)。

       当恢复到之前的信号屏蔽字以后，我再发出退出信号，进程立刻就关闭了。

小结

       1. 可靠信号可靠之处在于可以使信号阻塞，到合适的时候再解除阻塞，接收信号。

       2. 使用 sigaction 函数实现可靠信号更加方便。