（三十一）信号——PCB的信号集

电路设计

（三十一）信号——PCB的信号集

2019-07-14 11:59发布生成海报

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一、PCB的信号集

　　之前我们知道每个进程都有一个对应的进程控制块（PCB）用于维护该进程，同样的，对于信号在PCB中会有两个队列去维护它，一个是未决信号集（PEND SIGNAL SET），一个是阻塞信号集（BLOCK SIGNAL SET），在两个信号集中每一位都对应一个信号。对于未决信号集，其中的初始值都是0，代表没有信号到达（注：用户不能设置未决信号集，但是可以读取该信号集中的值），而阻塞信号集是用户可以设置的，若设置为1，则表示阻塞该信号（即使有信号到达也不会处理该信号，直到用户取消阻塞）其过程描述如下：
　　这里写图片描述

（点击放大或下载查看）
　　
　　那么如果在进程解除对某信号的阻塞之前这种信号产生过多次，将如何处理？POSIX.1允许系统递送该信号一次或多次。Linux是这样实现的：常规信号(前32个信号)在递达之前产生多次只计一次，而实时信号(后32个信号)在递达之前产生多次可以依次放在一个队列里。本章不讨论实时信号。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。
　　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。
　　

二、阻塞信号集的设定过程

一般的操作流程是先构造sigset_t信号集，通过以下函数操作信号集：


sigset_t为信号集,可sizeof(sigset_t)察看其大小为128个字节

以下是对信号集的操作：
int sigemptyset(sigset_t *set)      清空某个信号集（全置0）
int sigfillset(sigset_t *set)       阻塞所有信号（全置1  ）
int sigaddset(sigset_t *set, int signo)     将信号集的signo位值1，即阻塞该信号
int sigdelset(sigset_t *set, int signo)     将信号集的signo位值0，即不阻塞该信号
int sigismember(const sigset_t *set, int signo)     测试signo的信号位为1还是0

然后使用以sigprocmask函数注册到系统的阻塞信号集中使其生效：

1、sigprocmask

　　调用函数sigprocmask可以读取或更改进程的信号屏蔽字。

#include 

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

返回值：若成功则为0，若出错则为-1

　　（1）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。（2）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。（3）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。

SIG_BLOCK　　　set包含了我们希望添加到当前信号屏蔽字的信号，相当于mask=mask|set
SIG_UNBLOCK　　set包含了我们希望从当前信号屏蔽字中解除阻塞的信号，相当于mask=mask&~set
SIG_SETMASK 　设置当前信号屏蔽字为set所指向的值，相当于mask=set

例子：

/*
 *程序运行时，每秒钟把各信号的未决状态打印一遍，由于我们阻塞了SIGINT信号，
 *按Ctrl-C将会使SIGINT信号处于未决状态，
 *按Ctrl-仍然可以终止程序，因为SIGQUIT信号没有阻塞。
 *
 *book@ubuntu:~$ ./app
 *0000000000000000000000000000000
 *0000000000000000000000000000000（这时按Ctrl-C）
 *0100000000000000000000000000000
 *0100000000000000000000000000000（这时按Ctrl-）
 *Quit (core dumped)
 *
 *或者按下Ctrl-C十秒之后也会推出，这就是main函数中的while中的代码的作用
 */
#include 
#include 
void printsigset(const sigset_t *set)
{
    int i;
    for (i = 1; i < 32; i++)//从1号信号开始检测
        if (sigismember(set, i) == 1)//测试i号位知否置1
            putchar('1');
        else
            putchar('0');
    puts("");//打印换行
}
int main(void)
{
    int i = 0;
    sigset_t s, p;  //定义两个信号集  每一个信号集的大小是128Byte
    sigemptyset(&s);//将信号集s全部信号位置0
    sigaddset(&s, SIGINT);//将s信号集中的SIGINT信号位(即2号位)置1

    sigprocmask(SIG_BLOCK, &s, NULL);//将s信号集合原有信号集做或操作(由第一个参数决定更改方式)
    while (1)
    {
        sigpending(&p);//获取当前进程未决信号集
        printsigset(&p);//打印未决信号集

        if(i == 10)//10秒后释放对SIGINT信号的阻塞
        {
            sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &s, NULL);
        }
        sleep(1);
        i++;
    }
    return 0;
}

2、sigpending

sigpending读取当前进程的未决信号集，通过set参数传出。调用成功则返回0，出错则返回-1。

#include 

int sigpending(sigset_t *set);

上一个例子中已经使用到了。

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