阻塞信號及信號屏蔽pending

1.信號在內核中的三種表示

（1）信號遞達：實際執行信號的處理動作；

（2）信號未決（pending）：信號從產生到遞達的狀態,是一種記錄狀態；

（3）阻塞信號（block）：被阻塞的信號不會遞達，它在產生時處於未決狀態，直到進程解除對這個信號的阻塞，纔會執行遞達，但不會立即遞達；

阻塞與忽略的不同：忽略是在信號遞達後的處理動作，而被阻塞的信號是不會遞達的；

2.信號在內核中的表示示意圖：

（1）每個PCB都包含三張表：block，pending，handler，block表和pending表有可以有相同的數據結構，是一張位圖，佔四個字節，pending表的0、1表示是否收到信號，block表的0、1表示是否被阻塞；

（2）每個信號都有阻塞標誌位block、未決標誌位pending和一個處理動作handler;

（3）信號產生時，內核在PCB中設置未決標誌位，當信號遞達時才清除該標誌位；

上述圖中：
①1號信號未阻塞也未遞達；
②2號信號被阻塞，暫時不會遞達；
③3號信號未產生過，一旦產生將被阻塞；

3.信號集

未決標誌和阻塞標誌可以通過相同的數據類型sigset_t存儲，叫做信號集；

阻塞信號集也可以叫做信號屏蔽字；

信號集操作有很多函數，將在下面的信號屏蔽中進行介紹；

4.信號屏蔽
（1）sigprocmask函數： 可以讀取或更改進程的信號屏蔽字；

int sigprocmask（int how, const sigset_t *set , sigset_t *oset）;
成功時返回0，出錯返回-1

①oset非空時，讀取進程的當前信號屏蔽字通過pset參數傳出；

②set非空時，更改進程的信號屏蔽字；

③兩個指針都非空時，將原來的信號屏蔽字輸出備份至oset，並根據how和set更改信號屏蔽字；

④how參數：
SIG_BLOCK—–set包含要添加的信號；
SIG_UNBLOCK—-set包含要解除阻塞的信號；
SIG_SETMASK—-設置當前信號屏蔽字爲set的值；

（2）pending函數：讀取當前進程的未決信號集

int pending（sigset_t *set）；
成功時返回0，失敗時返回-1

（3）測試信號屏蔽與解除並遞達：
最終代碼3可以多次發送2號信號並解除，遞達
①代碼1：

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

void showpending(sigset_t *pending)
{
    int i=1;
    for(;i<=31;i++)
    {
        if(sigismember(pending,i))//判斷指定信號是否在目標集合中
        {
            printf("1");
        }
        else
        {
            printf("0");
        }
    }
    printf("\n");
}

int main()
{
    sigset_t blockset,oblockset,pending;
    sigemptyset(&blockset);//初始化信號集
    sigemptyset(&oblockset);//初始化信號集
    sigaddset(&blockset,2);//在信號集中添加2號信號ctrl-c
    sigprocmask(SIG_SETMASK,&blockset,&oblockset);//設置當前的信號屏蔽字，並備份
    while(1)
    {
        sigpending(&pending);//獲取pending表
        showpending(&pending);
        sleep(1);
    }
}

結果如圖：

程序每秒將31個信號的未決狀態打印一遍，按ctrl-c後第二個比特位變爲1，因爲2號信號被屏蔽，不能遞達，所以不被處理。
②代碼2：

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

void handler(int sig)
{
    printf("get a sig:%d\n",sig);
}

void showpending(sigset_t *pending)
{
    int i=1;
    for(;i<=31;i++)
    {
        if(sigismember(pending,i))
        {
            printf("1");
        }
        else
        {
            printf("0");
        }
    }
    printf("\n");
}

int main()
{
    sigset_t blockset,oblockset,pending;
    sigemptyset(&blockset);
    sigemptyset(&oblockset);
    sigaddset(&blockset,2);
    signal(2,handler);//捕捉2號信號
    sigprocmask(SIG_SETMASK,&blockset,&oblockset);
    int count=0;
    while(1)
    {
        sigpending(&pending);
        showpending(&pending);
        sleep(1);
        if(count++==10)//當count加到10時，解除阻塞
        {
           printf("recover proc block set!\n");
           sigprocmask(SIG_SETMASK,&oblockset,NULL);
        }
    }
}

結果如圖：

③代碼3：

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

void handler(int sig)
{
    printf("get a sig:%d\n",sig);
}

void showpending(sigset_t *pending)
{
    int i=1;
    for(;i<=31;i++)
    {
        if(sigismember(pending,i))
        {
            printf("1");
        }
        else
        {
            printf("0");
        }
    }
    printf("\n");
}

int main()
{
    sigset_t blockset,oblockset,pending;
    sigemptyset(&blockset);
    sigemptyset(&oblockset);
    sigaddset(&blockset,2);
    while(1)//多加了一個循環，讓它可以多次屏蔽2號信號，並解除、遞達
    {
       signal(2,handler);
       sigprocmask(SIG_SETMASK,&blockset,&oblockset);
       int count=0;
       while(1)
       {
          sigpending(&pending);
          showpending(&pending);
          sleep(1);
          if(count++==10)
          {
             printf("recover proc block set\n");
             sigprocmask(SIG_SETMASK,&oblockset,NULL);
             break;//每次完成解除時，內層循環結束
          }
       }
    }
}

結果如圖：