[Linux][OS][信号的保存和处理]

信号的处理

1. 在内核中的表示

2. 相关概念

3. 信号集操作函数

4.sigprocmask

5.sigpending

信号的捕捉

重谈地址空间

信号的处理

1. 在内核中的表示

普通信号，多次产生只会记录一次

信号范围 [1,31]，每一种信号都要有自己的一种处理方式，通过数据结构存储

typedef void(*handle_t)(int)    #处理方法

SIG_DFL 是默认的意思， SIG_IGN 表示忽略

信号保存类似硬件中断，信号都是围绕着三张表进行的

⭕ 两位图+一函数指针数组

block 是否屏蔽信号（阻塞）
pending 记录是否收到信号，记录阻塞
handler 比特位表示的处理方法

2. 相关概念

实际执行信号的处理动作称为信号递达(Delivery)
信号从产生到递达之间的状态,称为信号未决(Pending)。
进程可以选择阻塞 (Block )某个信号。
被阻塞的信号产生时将保持在未决状态,直到进程解除对此信号的阻塞,才执行递达的动作.
注意,阻塞和忽略是不同的,只要信号被阻塞就不会递达,而忽略是在递达之后可选的一种处理动作。阻塞：未读，忽略：已读不回

3. 信号集操作函数

从上图来看,每个信号只有一个bit的未决标志,非0即1,不记录该信号产生了多少次,阻塞标志也是这样表示的。因此,未决和阻塞标志可以用相同的数据类型sigset_t来存储,是系统给用户提供的， sigset_t称为信号集,这个类型可以表示每个信号的“有效”或“无效”状态,在阻塞信号集中“有效”和“无效”的含义是该信号是否被阻塞,而在未决信号集中“有效”和“无效”的含义是该信号是否处于未决状态。下一节将详细介绍信号集的各种操作。阻塞信号集也叫做当前进程的信号屏蔽字(Signal Mask),这里的“屏蔽”应该理解为（block层面的）阻塞而不是忽略。

sigset_t类型对于每种信号用一个bit表示“有效”或“无效”状态,至于这个类型内部如何存储这些bit则依赖于系统实现,从使用者的角度是不必关心的,使用者只能调用以下函数来操作sigset_ t变量,而不应该对它的内部数据做任何解释,比如用printf直接打印sigset_t变量是没有意义的

man sigset查看接口

#include <signal.h>
int sigemptyset(sigset_t *set);#清空
int sigfillset(sigset_t *set);#设置位图
int sigaddset (sigset_t *set, int signo);#添加特定
int sigdelset(sigset_t *set, int signo);#去掉特定信号
int sigismember（const sigset_t *set, int signo);#某型号是否存在

4.sigprocmask

调用函数sigprocmask可以读取或更改进程的信号屏蔽字(阻塞信号集)。

#include <signal.h>
int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oset); 
//返回值:若成功则为0,若出错则为-1

如果oset是非空指针,则读取进程的当前信号屏蔽字通过oset参数传出。如果set是非空指针,则更改进程的信号屏蔽字,参数how指示如何更改。如果oset和set都是非空指针,则先将原来的信号屏蔽字备份到oset里, （保存就有意义：可以实现之后的交换，返回）然后根据set和how参数更改信号屏蔽字。假设当前的信号屏蔽字为mask,下表说明了how参数的可选值。

| 想象记忆：有 1 就为 1

how

sigaddset更改后要通过 mask 传入，才能实现真正的屏蔽,后面的实操会具体体现

   sigprocmask(SIG_SETMASK, &bset, &oset);
// 将自己的位图设置进block中，oset保存老的block位图
//我们已经把2好信号屏蔽了吗？ok

man 后检索的方法: /return val

5.sigpending

获取当前进程的pending信号集

#include <signal.h>
sigpending
//读取当前进程的未决信号集,通过set参数传出。调用成功则返回0,出错则返回-1。

测试：

#include<iostream>
#include<signal.h>
#include<unistd.h>using namespace std;#define BLOCK_SIGNAL 2
#define MAX_SIGNUM 31void show_pending(const sigset_t& pending)
{for(int signo=MAX_SIGNUM;signo>=1;signo--){if(sigismember(&pending,signo)){cout<<"1";}else{cout<<"0";}}cout<<endl;
}int main()
{//1.先尝试屏蔽指定信号sigset_t block,oblock;//1.1初始化sigemptyset(&block);sigemptyset(&oblock);//1.2添加要屏蔽的信号sigaddset(&block,BLOCK_SIGNAL);//1.3开始屏蔽，，设置进内核（进程）sigprocmask(SIG_SETMASK,&block,&oblock);//2.遍历打印pending信号集sigset_t pending;while(true){//2.1初始化sigemptyset(&pending);//2.2获取pending信号集sigpending(&pending);//打印show_pending(pending);sleep(1);}return 0;
}

运行结果是我想要的。

现在我还想看到当我解除对2号信号屏蔽，信号被抵达之后，pending位图就没有2号有效信号了。

void show_pending(const sigset_t& pending)
{for(int signo=MAX_SIGNUM;signo>=1;signo--){if(sigismember(&pending,signo)){cout<<"1";}else{cout<<"0";}}cout<<endl;
}void handler(int signo)
{cout<<signo<<"号信号已被抵达！！"<<endl;
}int main()
{signal(2,handler);//1.先尝试屏蔽指定信号sigset_t block,oblock;//1.1初始化sigemptyset(&block);sigemptyset(&oblock);//1.2添加要屏蔽的信号sigaddset(&block,BLOCK_SIGNAL);//1.3开始屏蔽，，设置进内核（进程）sigprocmask(SIG_SETMASK,&block,&oblock);//2.遍历打印pending信号集int cnt=5;sigset_t pending;while(true){//2.1初始化sigemptyset(&pending);//2.2获取pending信号集sigpending(&pending);//打印show_pending(pending);sleep(1);if(cnt-- == 0){    cout<<"解除对信号的屏蔽，不屏蔽任何信号"<<endl;      sigprocmask(SIG_SETMASK,&oblock,&block);}}return 0;
}

make clean;make

如果想一次屏蔽多次信号，可以使用vector

vector<int> sigarr={2,3};
for(auto& sig:sigarr) signal(sig,handler);

9 号信号，不可被阻塞不可被屏蔽，测试：

  sigset_t bset, oset;sigemptyset(&bset);sigemptyset(&oset);for (int i = 1; i <= 31; i++){sigaddset(&bset, i); // 屏蔽了所有信号吗？？？}sigprocmask(SIG_SETMASK, &bset, &oset);