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目录

 前言

阻塞信号

1. 信号其他相关常见概念 

1.1生活角度理解信号传递的过程

2. 在内核中的表示 

3. sigset_t  

4. 信号集操作函数

 sigprocmask

 sigpending

代码演示

 前言

信号产生的篇章是帮助大家对信号的概念有一个了解，从上篇我们知道了产生信号4种方式，当今的社会中，每天都会有许多的信息产生，一些重要的信息都会被保存，那进程的产生的信号是如何被保存的？我们只需要用一个整型位图来表示就行了，一个整型32个比特位，从1号位开始一直到31，在比特位中1表示就是有信号，反之0就是没有。 

阻塞信号

1. 信号其他相关常见概念 

• 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。

信号传递的过程：

信号产生 -> 信号未决 -> 信号递达

1.1生活角度理解信号传递的过程

比如 谈恋爱 

张三和李四是好兄弟，张三暗恋隔壁班的翠花。但是张三比较腼腆，叫李四去送情书给翠花，而李四这个人笨手笨脚被班主任发现了。情书被拦截，对于翠花而言张三喜欢她的这个消息，她可能到毕业也不知道。

这时我们就分情况：

• 如果没有被班主任拦截，翠花知道了张三喜欢她，但是翠花在张三没表白之前就知道张三是个渣男。这时她就会选择忽略。（忽略）
• 如果张三不是渣男，且翠花也对他有好感，他们就在一起了。（自然法则 -> 系统方式）
• 如果翠花是百合，那么翠花就会用自己的方式来谈恋爱（同性恋 -> 用户自定义）

如果上面的故事理解了我们就来看系统层面内核结构

2. 在内核中的表示 

 这里阻塞表和未决表其实就是位图，上面是位图？看下图

如果同一个信号被多次发送，OS是怎么处理的？答案是只会被处理一次，因为位图只有一位。 

3. sigset_t  

/* A `sigset_t' has a bit for each signal.  */

# define _SIGSET_NWORDS	(1024 / (8 * sizeof (unsigned long int)))
typedef struct
  {
    unsigned long int __val[_SIGSET_NWORDS];
  } __sigset_t;

#endif

 如何根据 sigset_t 位图结构进行比特位的操作？

假设现在要获取第 xxx 个比特位
首先定位数组下标（对哪个数组操作）xxx / (8 * sizeof (unsigned long int)) = y
求余获取比特位（对哪个比特位操作）：xxx % (8 * sizeof (unsigned long int)) = h
对比特位进行操作即可
假设待操作对象为 XXX
置 1：XXX._val[y] |= (1 << 31)
置 0：XXX._val[y] &= (~(1 << 31))

那如果我要增删改查？

• 增：| 操作，将比特位置为 1
• 删：& 操作，将比特位置为 0
• 改：| 或 & 操作，灵活变动
• 查：判断指定比特位是否为 1 即可

这里需要强调的是不要自己去这么搞，OS给我们提供接口

4. 信号集操作函数

#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);

 sigprocmask

sigprocmask 是一个在 POSIX 兼容的操作系统中用于操作信号掩码（signal mask）的系统调用。信号掩码决定了哪些信号会被阻塞，即在信号掩码中指定的信号在被取消阻塞之前不会传递给进程。以下是 sigprocmask 函数的基本用法和参数解释：

#include <signal.h>

int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oldset);

参数说明

• how：指定了对信号掩码的操作方式，可以是以下三个宏中的一个：

  • SIG_BLOCK：将当前信号掩码与 set 参数指定的信号集进行并集操作。
  • SIG_UNBLOCK：从当前信号掩码中移除 set 参数指定的信号集。
  • SIG_SETMASK：将当前信号掩码设置为 set 参数指定的信号集。

• set：指向 sigset_t 类型的指针，包含了需要操作的信号集。如果 set 是 NULL，则信号掩码保持不变，但当前信号掩码的值会被返回到 oldset（如果 oldset 不是 NULL）。

• oldset：指向 sigset_t 类型的指针，用于存储操作前的信号掩码。如果不需要这个信息，可以将此参数设置为 NULL。

返回值

• 成功：返回 0。
• 出错：返回 -1，并设置 errno 以指示错误原因。

注意事项

• 在多线程程序中，sigprocmask 的行为是未定义的。在这种情况下，应该使用 pthread_sigmask 函数来操作信号掩码。
• 使用信号掩码可以避免在关键代码段中接收和处理信号，从而避免竞态条件和不可预测的行为。

 sigpending

sigpending 是一个 POSIX 兼容操作系统中用于检查当前线程挂起（即等待处理）信号的系统调用。直白点就是未决表。以下是 sigpending 函数的基本用法和参数解释：

#include <signal.h>

int sigpending(sigset_t *set);

参数说明

• set：指向 sigset_t 类型的指针，用于接收未决表信号的集合。

返回值

• 成功：返回 0。
• 出错：返回 -1，并设置 errno 以指示错误原因。

错误

• EFAULT：如果 set 指向的内存不是进程地址空间的有效部分。

代码演示

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

using namespace std;

void myhandler(int singo)
{
    cout << "catch a singo: " << singo << endl;
}
void print_pending(sigset_t &pending)
{
    for (int signo = 31; signo >= 1; signo--)
    {
        if (sigismember(&pending, signo))
        {
            cout << "1";
        }
        else
        {
            cout << "0";
        }
    }
    cout << "\n\n";
}
int main()
{
    // 1.对2号信号进行自定义捕捉
    signal(2, myhandler);
    // 2.1先对2号信号进行屏蔽 --- 数据准备
    sigset_t bset, oset;
    sigemptyset(&bset);
    sigemptyset(&oset);
    sigaddset(&bset, 2);
    // 2.2调用系统调用，将数据设置进内核
    sigprocmask(SIG_SETMASK, &bset, &oset);
    // 3.重复打印当前进程的pending表  0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
    sigset_t pending;
    int cnt = 0;
    while (true)
    {
        // 3.1 获取
        int n = sigpending(&pending);
        if (n < 0)
            continue;
        // 3.2 打印
        print_pending(pending);
        sleep(1);
        // 3.3解除阻塞
        cnt++;
        if(cnt == 20)
        {
            cout << "unblock 2 signo" << endl;
            sigprocmask(SIG_SETMASK, &oset, nullptr);
        }
    }
    // 4.发送2号信号0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010信号

    return 0;
}

 从上面的演示我们可以看到2号信号确实被阻塞了。对应的未决表在位图中被设置为1

当cnt == 20时，解除阻塞，调用用户自定义函数处理信号

 可是我们按ctrl+c未决表的位图是还是0，这个很简单。因为我们把bset 和 oset 数据内容交换了

 在本文中，我们首先再一次对信号有了较深的理解，知道了在内核中存在三张表记录信号的处理流程，然后我们学习了信号集的操作函数，模拟实现了 阻塞信号 - 产生信号 - 未决信号 - 解除阻塞 - 递达信号 的全过程，最终证明 信号在产生之后是保存在 未决表 中的