unix环境高级编程之信号篇（二）

六、信号未决（pending）和信号屏蔽字（signal mask）

当产生信号，并将信号传递给进程，我们说向进程递送了一个信号。在信号产生和递送之间的时间间隔内，称为信号是未决的。进程可以选用信号递送阻塞。如果为进程产生了一个选择为阻塞的信号，则改进程将此信号保持为未决状态，直到该进程解除对此信号的阻塞或者将此信号的动作更改为忽略。内核在递送一个被阻塞的信号给进程时（非产生信号时），才决定对他的处理方式。于是进程在处理他之前都可以改变对该信号的动作。

如果进程在解除对某个信号的阻塞之前，这种信号发生了多次，会怎么样？答案是：如果系统允许递送多次的，将对这些信号进行排队，如果系统不支持递送多次的，那么内核将只递送这种信号一次。

如果进程在阻塞一个信号时产生了其他不阻塞的信号，又会怎么样？答案是：阻塞的信号在解除之前永远不能递送，不阻塞的信号会被正常递送并处理，两者互不影响。

每一个进程都有一个信号屏蔽字，它规定了当前要阻塞递送到该进程的信号集。对于每一种信号，该屏蔽字都有一位与之对应。对于某种信号，若其对应位已经设置，则他当前是被阻塞的。信号数量可能会超过整型所包含的二进制数（32个），因此posix定义了一个新数据类型sigset_t，用于保存一个信号集。

以上都会在后续中详细解说相关函数.
七、信号发送相关函数
1、kill和raise函数：
kill函数将信号发送给进程或者进程组。raise函数则允许向进程本身发送信号。
#include <signal.h>
int kill(pid_t pid,int signo);
int raise(int signo);
//两个函数的返回值：若成功返回0，出错返回-1
调用raise(signo);等价于调用kill(getpid(),signo);

kill函数的pid参数有四种不同的情况：
1、pid > 0
将信号发送给进程ID为pid的进程
2、pid == 0
将信号发送给与发送进程属于同一进程组的所有进程。而且发送进程具有给这些进程发送信号的权限。
3、pid < 0
将信号发送给其进程组ID等于pid的绝对值，而且发送进程具有给这些进程发送信号的权限。
4、pid == -1
将信号发送给发送进程有权限向他们发送信号的系统上的所有进程。

posix将编号为0的信号定义为空信号。由于在kill函数执行时会对权限等进行测试。如果signo参数是0，那么kill仍然进行正常的错误检查，但不发送信号。这常常被用来确定一个特定进程是否仍旧存在。如果向一个并不存在的进程发送空信号，kill会返回-1，并将errno设置为ESRCH,不过由于这种测试不是原子操作，返回后可能该进程已经更改正太，所以并不完全具备价值。kill函数产生的信号在kill返回之前就会被递送。

2、alarm和pause函数：
alarm函数可以设置一个计时器，在将来某个指定的时间该计时器会超时。此时会产生SIGALRM信号。其默认动作是终止调用进程
#include <unistd.h>
unsigned int alarm(unsigned int seconds);//参数seconds是计时器秒数。返回值：0或者以前设置的闹钟的余留秒数
每一个进程只能有一个闹钟时钟，如果在调用alarm时，此前已经设置了闹钟，而且该闹钟还没有超时，则将此前闹钟的剩余秒数当做返回值返回，以前的闹钟会被新的闹钟重新替换。
如果此前的闹钟已经设置而且并未超时，而且本次调用alarm时参数seconds是0，则取消以前的闹钟，剩余秒数仍然返回，注意此时不会产生SIGALRM信号。

#include <unistd.h>
int pause();//返回值：-1.并将errno设置为EINTR

pause函数使调用进程挂起直到捕捉一个信号。注意，只有执行了一个信号处理程序并从其返回，pause才会返回，并非产生一个信号就返回，一个信号被阻塞了pause是不会返回的。

八、信号集
我们在六中谈过了信号集，并且知道了有个sigset_t数据类型表示一个信号集。相关的函数如下：
#include <signal.h>
int sigemptyset(sigset_t *set);
int sigfillset(sigset_t *set);
int sigaddset(sigset_t *set);
int sigdelset(sigset_t *set);
//以上四个函数返回值：成功返回0，出错返回-1
int sigismember(const sigset_t *set,int signo);
//返回值：若真返回1，若假返回0，出错返回-1

sigemptyset函数是初始化set指向的信号集，清除所有信号位，即所有信号不阻塞；
sigfillset函数也是初始化set指向的信号集，设置所有信号位，即阻塞所有信号。应用程序在使用信号集前，都要用sigemptyset或则sigfillset初始化一次。
sigaddset和sigdelset函数是添加或则删除（解除）某个信号进入信号屏蔽字。
sigismember是测试某个信号集里面的signo信号是否被设置了。
注意以上的函数都是设置信号集这个数据结构的对应位，并还未设置进程对这些信号的处理动作，真正的设置处理动作在下面的函数中
#include <signal.h>
int sigprocmask(int how,const siget_t *set,sigset_t *oset);//成功返回0，出错返回-1
该函数功能是进程设置关于自己信号集的信号屏蔽字
set和oset都可以为NULL；
当oset为非空时，进程此前的信号屏蔽字通过oset返回；
当set为非空时，进程使用how指示如何修改当前的信号屏蔽字；
how的值有三种情况：
1、SIG_BLOCK
该进程新的信号屏蔽字是当前信号屏蔽字和set指向信号集的并集（按位或）
2、SIG_UNBLOCK
该进程新的信号屏蔽字是当前信号屏蔽字和set指向信号集补集的交集；
3、SIG_SETMASK
该进程新的信号屏蔽字将被set指向的信号集的值替代。
如果set是空，则how的值也无意义，通常被用来获取当前的信号屏蔽字，不过有专门的函数提供。
sigprocmask后如果有未决的，不再阻塞的信号，会在该函数赶回前被递送至该进程。

#include <signal.h>
int sigpending(sigset_t *set);//成功返回0，出错返回-1

该函数通过set返回进程当前的信号集。
例子：
#inlcude <stdio.h>
#include <signal.h>
static void sig_quit(int signo)
{
printf("caught sigquit\n");
if(signal(SIGOUT,SIG_DFL) == SIG_ERR)
printf("can not reset sigquit\n");
}

int main()
{
sigset_t newmask,oldmask,pendmask;

if(signal(SIGQUIT,sig_quit) == SIG_ERR)
printf("can not set handle func\n");

sigemptyset(&newmask);
sigaddset(&newmask,SIGQUIT);
if(sigprocmask(SIG_BLOCK,&newmask,&oldmask) < 0)
printf("set sigquit block err\n");
sleep(5);

if(sigpending(&pendmask) < 0)
printf("pending err\n");
if(sigismember(&pendmask,SIGQUIT))
printf("sigquit block\n");

if(sigprocmask(SIG_SETMASK,&oldmask,NULL) < 0)
printf("set sigquit unblock err\n");
printf("sigquit unblock\n");

sleep(1);
exit(0);

}
以上小程序和证明：1、阻塞信号在未决期间不管产生多少个都会被阻塞；
2、非阻塞信号可以正常递送至进程，互不影响；

3、阻塞信号在未决期间产生多个，在解除阻塞时之后递送一次。