linux系统编程之信号(四)

今天继续探讨信号相关的东东，话不多说，正入正题：

信号在内核中的表示:

下面用图来进一步描述这种信号从产生到递达之间的状态(信号阻塞与未诀)：

 

那是怎么来决定的呢？下面慢慢来举例分解：

所以，通过这些图，可以描述信号从产生到递达的一个过程，上面的理解起来可能有点难，下面会用代码来进一步阐述，在进行实验之前，还需了解一些函数的使用，这些函数在实验中都会被用到，也就是信号集操作函数。

信号集操作函数:

其中解释一下sigset_t，百度百科解释为：

而这个函数的意义就是将这64位清0

这个函数的意义是将这屏蔽字的64位都变为1

将这个信号所对应的位置为1

将这个信号所对应的位置为0

检测这一个信号所对应的位当前是0还是1

 

以上是操作信号集的五个相关的函数，但是注意：这五个函数仅仅是改变这个信号集变量,如set，并非真正改变进程信号当中的屏蔽字，所以接下来介绍的函数就是改变信号当中的屏蔽字的

sigprocmask:

好了，理论说了很多，下面正式开始实验，来体会一下一个信号从产生到递达的一个状态转换过程：

首先，我们打印出系统的未诀信号，目的是为了观察之后的状态：

#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>


#define ERR_EXIT(m) 
    do 
    { 
        perror(m); 
        exit(EXIT_FAILURE); 
    } while(0)

void handler(int sig);
void printsigset(sigset_t *set)//打印出信号集的状态，其中参数set为未诀状态的信号集
{
    int i;
    for (i=1; i<NSIG; ++i)//NSIG表示信号的最大值，也就是等于64
    {
        if (sigismember(set, i))//说明是未诀状态的信号
            putchar('1');
        else
            putchar('0');//说明不是未诀状态的信号
    }
    printf("
");
}

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

    for (;;)
    {
        sigpending(&pset);//该函数是获取进程当中未诀状态的信号集 ,保存在pset当中
        printsigset(&pset);//打印信号集的状态,看有没有未诀状态的信号产生
        sleep(1);
    }
    return 0;
}

【说明】：sigpending是用来获取进程中所有的未诀信号集：

这时看一下运行效果：

可以发现，当前状态没有未诀的信号，因为还没有被阻塞的信号过，信号也没有产生过，所以不可能有未诀的状态。
这时，我们来安装一个SIGINT信号：

#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>


#define ERR_EXIT(m) 
    do 
    { 
        perror(m); 
        exit(EXIT_FAILURE); 
    } while(0)

void handler(int sig);
void printsigset(sigset_t *set)
{
    int i;
    for (i=1; i<NSIG; ++i)
    {
        if (sigismember(set, i))
            putchar('1');
        else
            putchar('0');
    }
    printf("
");
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    sigset_t pset;
    if (signal(SIGINT, handler) == SIG_ERR)//安装一个SIGINT信号
        ERR_EXIT("signal error");

    for (;;)
    {
        sigpending(&pset);
        printsigset(&pset);
        sleep(1);
    }
    return 0;
}

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

这时再看下效果：

从结果来看，信号被直接递达了，所以这次也没有看到有1的未诀状态的信号，因为信号必须被阻塞才会出现未诀状态，所以接下来将SIGINT信号利用上面介绍到的函数来将其阻塞掉：

#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>


#define ERR_EXIT(m) 
    do 
    { 
        perror(m); 
        exit(EXIT_FAILURE); 
    } while(0)

void handler(int sig);
void printsigset(sigset_t *set)
{
    int i;
    for (i=1; i<NSIG; ++i)
    {
        if (sigismember(set, i))
            putchar('1');
        else
            putchar('0');
    }
    printf("
");
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    sigset_t pset;
    
    sigset_t bset;
    sigemptyset(&bset);//将信号集清0
    sigaddset(&bset, SIGINT);//将SIGINT所对应的位置1

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

    sigprocmask(SIG_BLOCK, &bset, NULL);//更改进程中的信号屏蔽字，其中第三个参数传NULL，因为不关心它原来的信号屏蔽字
    for (;;)
    {
        sigpending(&pset);
        printsigset(&pset);
        sleep(1);
    }
    return 0;
}

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

编译运行：

从结果来看，将SIGINT信号来了，由于添加到了信号屏蔽字为1，所以会被阻塞掉，并且可以看到SIGINT对应的位也打印为1了。

【说明】：SIGINT对应的位是指：

下面，我们做一件事情，就是当我们按下ctrl+解除阻塞，这样处于未诀状态的信号就会被递达，则对应的未诀状态位也会还原成0，具体代码如下：

#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>


#define ERR_EXIT(m) 
    do 
    { 
        perror(m); 
        exit(EXIT_FAILURE); 
    } while(0)

void handler(int sig);
void printsigset(sigset_t *set)
{
    int i;
    for (i=1; i<NSIG; ++i)
    {
        if (sigismember(set, i))
            putchar('1');
        else
            putchar('0');
    }
    printf("
");
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    sigset_t pset;
    sigset_t bset;
    sigemptyset(&bset);
    sigaddset(&bset, SIGINT);
    if (signal(SIGINT, handler) == SIG_ERR)
        ERR_EXIT("signal error");
    if (signal(SIGQUIT, handler) == SIG_ERR)//注册一个ctrl+c信号
        ERR_EXIT("signal error");

    sigprocmask(SIG_BLOCK, &bset, NULL);
    for (;;)
    {
        sigpending(&pset);
        printsigset(&pset);
        sleep(1);
    }
    return 0;
}

void handler(int sig)
{
    if (sig == SIGINT)
        printf("recv a sig=%d
", sig);
    else if (sig == SIGQUIT)
    {
        sigset_t uset;//当按下ctrl+时，则对SIGINT信号解除阻塞
        sigemptyset(&uset);
        sigaddset(&uset, SIGINT);
        sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &uset, NULL);
    }
}

编译运行：

从中可以看到，当我们按下ctrl+时，并没有退出，而是解除了阻塞，所以对应的SIGINT位也变为0了。

另外，看下这种情况：

多次按了ctrl+c，可在按ctrl+解除阻塞时，只响应了一次信号处理函数，这也由于SIGINT是不可靠信号，不支持排队。

另外，由于我们捕获了ctrl+信号，所以没办法退出这个进程了，那怎么办呢，可以利用shell命令将其强制杀掉如下：

好了，今天学的东西可能有些生涩，需好好消化，下节再见！