【Linux】信号（二）

上一章节我们进行了信号产生的讲解。

本节将围绕信号保存展开。

信号保存：

信号的一些概念：

• 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。

对于递达：也就是我们之前一直在说的处理，仍然是3种处理方法

1. 默认行为 2. 忽略行为 3. 自定义行为

对于未决：是信号产生到递达之间的状态。

对于阻塞：当我们阻塞一个信号，信号一旦产生，永不递达，知道解除阻塞状态。

那么现在我们要进行一个概念的区分。
一个信号如果阻塞和他是否未决有关系吗？
这就像你讨厌一个老师（阻塞），你不会做他布置的作业（递达），但是并不妨碍你将作业记下来（未决）。所以其实是没关系的！

但以上都只是概念
我们要继续深入原理：
我们之前说过发信号实际就是在task_struct中进行pending位图的修改，但除了pending我们还有一个block位图与一张hanler表。

block对应阻塞，pending对应未决，handler对应递达。

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既然我们最熟悉pending，那么就先从pending开始。
我们说过pending是一张位图。

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
第0个比特位不用，比特位的位置代表信号编号。
比特位的内容代表信号是否收到。

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再来看handler表。
提到handler表我们又要把signal函数拿出来
handler表的每个元素实际就是
这个类型的函数指针。
我们使用signal时，实际上就是在修改handler表，将信号编号直接对应到这个数组的下标

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最后来看block位图。
和pending是非常类似的。

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000

比特位的位置：代表信号编号
比特位的内容：当前信号是否阻塞

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所以只要有两个位图+一张表 就能让进程识别信号。

最后在补充两个概念。

• 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.
• 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。

关于信号保存的接口：

在说到接口前我们还需要铺垫一个linux提供的一个类型sigset_t。

sigset_t的解释：

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,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。
等了解了sigset_t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”应该理解为阻塞而不是忽略。

linux中定义为下：

我们先自己模拟一个位图便于理解sigset_t。

同样，我们不推荐自己操作位图，因为不同系统位图的结构可能不同，就不能正确的运行，因此，OS也提供了一批函数进行操作这个类型。

对应的操作接口：

#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);

函数sigemptyset初始化set所指向的信号集,使其中所有信号的对应bit清零,表示该信号集不包含 任何有效信号。

函数sigfillset初始化set所指向的信号集,使其中所有信号的对应bit置位,表示 该信号集的有效信号包括系统支持的所有信号。

注意,在使用sigset_ t类型的变量之前,一定要调 用sigemptyset或sigfillset做初始化,使信号集处于确定的状态。初始化sigset_t变量之后就可以在调用sigaddset和sigdelset在该信号集中添加或删除某种有效信号。

这四个函数都是成功返回0,出错返回-1。sigismember是一个布尔函数,用于判断一个信号集的有效信号中是否包含某种 信号,若包含则返回1,不包含则返回0,出错返回-1.

我们现在知道了信号位图和对应的操作，那么怎么获得block与pending？？

因为task_struct是属于内核的，所以只有OS可以进行获取与修改，所以OS就要提供对应的系统调用供我们使用。

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我们先来看block的操作函数

sigprocmask：

参数解释：

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,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。

如果调用sigprocmask解除了对当前若干个未决信号的阻塞,则在sigprocmask返回前,至少将其中一个信号递达。

sigpending：

我们对于pending位图该怎么操作呢？
实际上我们已经学完了！就是信号发送的5种方式，修改了对应的位图，那么怎么进行获取？

使用上图函数即可获取。

代码实践：

阶段一：

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我们先将获取pending，随后对2号屏蔽，观察现象。

进行kill -2

现象：

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阶段二：
此时我们再尝试恢复一下对二号信号。
但要捕捉一下，否则解除屏蔽的瞬间就直接进行终止了。

改动后的代码：

现象：

现在我们只剩最后一个问题就完成了对信号保存的学习。

当执行完信号后，pending位图也要被清零，那么是在执行handler前清零还是执行handler后清零？
我们做一个小测试即可。
在handler中进行打印一下pending位图即可

代码：

现象：