一、信號在內核中的表示
實際執行信號的處理動作稱為信號遞達（Delivery），信號從產生到遞達之間的狀態，稱為信號未決（Pending）。進程可以選擇阻塞（Block）某個信號。被阻塞的信號產生時將保持在未決狀態，直到進程解除對此信號的阻塞，才執行遞達的動作。注意，阻塞和忽略是不同的，只要信號被阻塞就不會遞達，而忽略是在遞達之後可選的一種處理動作。信號在內核中的表示可以看作是這樣的：
每個信號都有兩個標志位分別表示阻塞和未決，還有一個函數指針表示處理動作。信號產生時，內核在進程控制塊中設置該信號的未決標志，直到信號遞達才清除該標志。在上圖的例子中，
1. SIGHUP信號未阻塞也未產生過，當它遞達時執行默認處理動作。
2. SIGINT信號產生過，但正在被阻塞，所以暫時不能遞達。雖然它的處理動作是忽略，但在沒有解除阻塞之前不能忽略這個信號，
因為進程仍有機會改變處理動作之後再解除阻塞。
3. SIGQUIT信號未產生過，一旦產生SIGQUIT信號將被阻塞，它的處理動作是用戶自定義函數sighandler。
未決和阻塞標志可以用相同的數據類型sigset_t來存儲，sigset_t稱為信號集，這個類型可以表示每個信號的“有效”或“無效”狀態，，在阻塞信號集中“有效”和“無效”的含義是該信號是否被阻塞，而在未決信號集中“有效”和“無效”的含義是該信號是否處於未決狀態。阻塞信號集也叫做當前進程的信號屏蔽字（Signal Mask），這裡的“屏蔽”應該理解為阻塞而不是忽略。
二、信號集處理函數
sigset_t類型(64bit)對於每種信號用一個bit表示“有效”或“無效”狀態，至於這個類型內部如何存儲這些bit則依賴於系統實現，從使用者的角度是不必關心的，使用者只能調用以下函數來操作sigset_t變量，而不應該對它的內部數據做任何解釋，比如用printf直接打印sigset_t變量是沒有意義的。
#include <signal.h>
int sigemptyset(sigset_t *set);
int sigfillset(sigset_t *set);
int sigaddset(sigset_t *set, int signo);
int sigdelset(sigset_t *set, int signo);
int sigismember(const sigset_t *set, int signo);
函數sigemptyset初始化set所指向的信號集，使其中所有信號的對應bit清零，表示該信號集不包含任何有效信號。函數sigfillset初始化set所指向的信號集，使其中所有信號的對應bit置位，表示該信號集的有效信號包括系統支持的所有信號。注意，在使用sigset_t類型的變量之前，一定要調用sigemptyset或sigfillset做初始化，使信號集處於確定的狀態。初始化sigset_t變量之後就可以在調用sigaddset和sigdelset在該信號集中添加或刪除某種有效信號。這四個函數都是成功返回0，出錯返回-1。sigismember是一個布爾函數，用於判斷一個信號集的有效信號中是否包含某種信號，若包含則返回1，不包含則返回0，出錯返回-1。
三、sigprocmask 和 sigpending 函數
1、調用函數sigprocmask可以讀取或更改進程的信號屏蔽字。
#include <signal.h>
int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oset);
返回值：若成功則為0，若出錯則為-1
如果oset是非空指針，則讀取進程的當前信號屏蔽字通過oset參數傳出。如果set是非空指針，則更改進程的信號屏蔽字，參數how指示如何更改。如果oset和set都是非空指針，則先將原來的信號屏蔽字備份到oset裡，然後根據set和how參數更改信號屏蔽字。假設當前的信號屏蔽字為mask，下表說明了how參數的可選值。
2、sigpending讀取當前進程的未決信號集，通過set參數傳出。調用成功則返回0，出錯則返回-1。
#include <signal.h>
int sigpending(sigset_t *set);
示例程序：
/*************************************************************************
> File Name: process_.c
> Author: Simba
> Mail: [email protected]
> Created Time: Sat 23 Feb 2013 02:34:02 PM CST
************************************************************************/
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.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("\n");
}
int flag = 0;
int main(int argc, char *argv[])
{
if (signal(SIGINT, handler) == SIG_ERR)
ERR_EXIT("signal error");
if (signal(SIGQUIT, handler) == SIG_ERR)
ERR_EXIT("signal error");
sigset_t pset; // 64bit
sigset_t bset;
sigemptyset(&bset);
sigaddset(&bset, SIGINT);
sigprocmask(SIG_BLOCK, &bset, NULL);
for (; ;)
{
sigpending(&pset);
printsigset(&pset);
sleep(1);
if (flag == 1)
sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &bset, NULL);
}
return 0;
}
void handler(int sig)
{
if (sig == SIGINT)
printf("recv a sig=%d\n", sig);
else if (sig == SIGQUIT)
{
printf("rev a sig=%d\n", sig);
sigset_t uset;
sigemptyset(&uset);
sigaddset(&uset, SIGINT);
sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &uset, NULL);
flag = 1;
}
}
如果將程序中的37,57,58,75關於flag變量的語句注釋掉，則輸出如下：
simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/APUE/signal$ ./sigprocmask
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
...................................................................................
^C0100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
...................................................................................................................................................
^\rev a sig=3
recv a sig=2
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
............................................................................................................................................
^C0100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
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在程序的一開始將SIGINT信號添加進阻塞信號集（即信號屏蔽字），死循環中一直在打印進程的信號未決集，當我們按下ctrl+c，因為信號被阻塞，故處於未決狀態，所以輸出的第二位為1（SIGINT是2號信號），接著當我們按下ctrl+\，即發送SIGQUIT信號，我們在handler中解除了對SIGINT的阻塞，故2號信號被遞達，打印兩行recv語句，此時信號未決集又變成全0。比較讓人疑惑的是我們貌似已經解除了對SIGINT的屏蔽，但當我們再次ctrl+c 時，信號還是處於未決狀態。後來我寫了個測試程序，發現解除阻塞時只是將未決標志pending位清0，而block位一直為1，但還是覺得很不解，難道一個進程運行期間只要阻塞了一個信號，只能每次靠清除pending位讓其遞達，即治標不治本？後來覺得會不會是因為在handler裡進行解除才會這樣呢？於是設置了一個標志位flag，即把前面說的4行代碼補上，則前面的輸出是一樣的，但在主函數中再次解除阻塞後，按下ctrl+c，讓人驚喜的是2號信號順利遞達，如下：
^Crecv a sig=2
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
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我查遍了sigprocmask 的 man手冊，也沒發現說明這一點，但實際測試是這樣的，即如果在信號處理函數中對某個信號進行解除阻塞時，則只是將pending位清0，讓此信號遞達一次，但不會將block位清0，即再次產生此信號時還是會被阻塞，處於未決狀態。
現在使用ctrl+c ， ctrl+\ 都終止不了程序了，可以另開個終端kill -9 pid 殺死進程。
