signalfd API 使用总结

最近在做一个openwrt的项目，需要实现一个功能：当系统恢复出厂设置前发送一个信号给我设计的程序，当前程序接收到信号后，恢复出厂设置外围的MCU处理器。程序才有poll方式设计的，刚开始使用的signal函数注册了SIGUSR1信号，并设置相应的处理函数。测试时发现当发送给程序信号时会导致poll程序退出，而且signal信号是异步发生的，需要解决数据的并发访问，可重入问题。破坏了程序的整体设计架构。所以最后采用signalfd。

signalfd可以将信号抽象为一个文件描述符，当有信号发生时可以对其read，这样可以将信号的监听放到select、poll、epoll等监听队列中。

相关函数

#include <sys/signalfd.h>
int signalfd(int fd, const sigset_t *mask, int flags);

这里需要解释下里面参数的具体功能：

fd: 如果是-1则表示新建一个文件描述符，并且可以读取mask中注册的信号，如果是一个已经存在的则表示修改signalfd所关联的信号；

mask：信号的集合，这里主要是你想监听的信号的集合

flags：SFD_NONBLOCK（非阻塞）和SFD_CLOEXEC（表示当程序执行exec函数时本fd将被系统自动关闭）

代码示例

这个是 man signalfd中的示例代码

#include <sys/signalfd.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

#define handle_error(msg) \
do { perror(msg); exit(EXIT_FAILURE); } while (0)

int main(int argc, char *argv[])
{
sigset_t mask;
int sfd;
struct signalfd_siginfo fdsi;
ssize_t s;
//初始化信号集合，并全部设置为空
sigemptyset(&mask);
//添加想要监听的信号到mask集合中
sigaddset(&mask, SIGINT);
sigaddset(&mask, SIGQUIT);

/* Block signals so that they aren't handled
according to their default dispositions */
//检查和更改阻塞信号
if (sigprocmask(SIG_BLOCK, &mask, NULL) == -1)
handle_error("sigprocmask");
//创建一个新signalfd文件描述符
sfd = signalfd(-1, &mask, 0);
if (sfd == -1)
handle_error("signalfd");

for (;;) {
//阻塞等待信号的发生并读取。根据读取的结果可以知道发生了什么信号。
s = read(sfd, &fdsi, sizeof(struct signalfd_siginfo));
if (s != sizeof(struct signalfd_siginfo))
handle_error("read");

if (fdsi.ssi_signo == SIGINT) {
printf("Got SIGINT\n");
} else if (fdsi.ssi_signo == SIGQUIT) {
printf("Got SIGQUIT\n");
exit(EXIT_SUCCESS);
} else {
printf("Read unexpected signal\n");
}
}
}

struct signalfd_siginfo 结构体，该结构体用于存储接收到的信号

struct signalfd_siginfo {
uint32_t ssi_signo;   /* Signal number */
int32_t  ssi_errno;   /* Error number (unused) */
int32_t  ssi_code;    /* Signal code */
uint32_t ssi_pid;     /* PID of sender */
uint32_t ssi_uid;     /* Real UID of sender */
int32_t  ssi_fd;      /* File descriptor (SIGIO) */
uint32_t ssi_tid;     /* Kernel timer ID (POSIX timers)
uint32_t ssi_band;    /* Band event (SIGIO) */
uint32_t ssi_overrun; /* POSIX timer overrun count */
uint32_t ssi_trapno;  /* Trap number that caused signal */
int32_t  ssi_status;  /* Exit status or signal (SIGCHLD) */
int32_t  ssi_int;     /* Integer sent by sigqueue(3) */
uint64_t ssi_ptr;     /* Pointer sent by sigqueue(3) */
uint64_t ssi_utime;   /* User CPU time consumed (SIGCHLD) */
uint64_t ssi_stime;   /* System CPU time consumed (SIGCHLD) */
uint64_t ssi_addr;    /* Address that generated signal
(for hardware-generated signals) */
uint8_t  pad[X];      /* Pad size to 128 bytes (allow for
additional fields in the future) */
};