【Linux笔记】——进程信号的保存

🔥个人主页🔥：孤寂大仙V 🌈收录专栏🌈：Linux 🌹往期回顾🌹：【Linux笔记】——进程信号的产生 🔖流水不争，争的是滔滔不

• 一、信号的相关概念
• 二、信号集操作函数
• • sigset_t
  • 信号集操作函数
  • sigprocmask
  • sigpending
• term 和 core

一、信号的相关概念

这些概念都是内核完成的 如图，block就是阻塞，pending就是未决，handler是信号处理函数就是信号来了以后“干具体事情的地方”，它才是最终决定信号怎么被响应的“执行动作”。

对block和pending进行一个比喻，block可以理解为拦着不让外卖员敲门(不想收外卖时挂个禁止通行的牌子)，而pending可以理解为外卖员到了，但是被门外拦着(外卖员在门口堵着)。

简单梳理一下handler触发的整个流程：

注意: 信号来了。不管block了没有，这个信号都会被挂到pending位图中(置为1),也就是说信号来了就记下来了pending代表“来了”。 然后才会去看block位图，如果这个信号在block中被阻塞，信号就会一直挂在pending中，等待解封。如果block没有阻塞，就交个handler执行啦。

还是看上图，pending位图保存收到的信号位图，比特位的位置:表示的是第几个信号，比特位的内容:表示是否收到。block位图表示是否阻塞，比特位的位置:表示的是第几个信号，比特位的内容表示:是否阻塞。

二、信号集操作函数

sigset_t

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勇相同的数据类型sigset_t来存储, , 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 这里的“屏蔽”应该理解为阻塞⽽不是忽略。

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)

操作信号集(sigset_t) 的一堆函数，干的都是“组装、修改、判断信号集”的活。 这些信号集其实是用户态的临时数据结构，本质上是位图，跟内核里block位图的存储形式类似。

典型函数： sigemptyset（清空信号集，全是0） sigfillset（全填1） sigaddset（添加某个信号） sigdelset（删除某个信号） sigismember（判断某信号在不在信号集中）

这四个函数都是成功返回0,出错返回-1。sigismember是⼀个布尔函数,⽤于判断⼀个信号集的有效信 号中是否包含 某种 信号,若包含则返回1,不包含则返回0,出错返回-1。

sigprocmask

调用函数 sigprocmask 可以读取或更改进程的信号屏蔽字(阻塞信号集)。 这个系统调用才是真正去修改内核中当前进程的 block 位图。 它会用你准备好的信号集(sigset_t)去 “替换、添加、删除” block 位图中对应的位。所有这里要注意上面的信号集操作函数只是工具，你拿着信号集草稿去找 sigprocmask 办手续，sigprocmask 帮你真正去 kernel 里改。

#include <signal.h>
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

参数有： how：表示是“添加（阻塞）”、“删除（解除阻塞）”、“直接替换成新的”。 set：你准备好的信号集。 oldset：可以把修改前的block值保存下来。

这些都是修改block位图。

sigpending

#include <signal.h>
int sigpending(sigset_t *set);
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

不管你爱不爱搭理（阻塞不阻塞），信号一到，pending 位图对应的位置就会被置 1。 不会因为 block、不会因为 handler 正忙，就不记。→ 来一个挂一个， pending 只负责“有信号来了”的事实，不负责“要不要执行”。

那sigpending() 是干嘛的？

查询“当前进程”哪些信号已经挂在 pending 位图上（那些“已经到了但是还没被响应”的信号）。 用于排查信号是否被 block 阻塞住了。 诊断信号处理的状态，是个“监测手段”，不是“处理动作”。

实验

#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <cstdio>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <signal.h>

// 打印 pending 集
void PrintPending(sigset_t &pending) {
std::cout << "curr process[" << getpid() << "] pending: ";
for (int signo = 31; signo >= 1; signo—) {
if (sigismember(&pending, signo)) {
std::cout << 1;
} else {
std::cout << 0;
}
}
std::cout << "\\n";
}

// 信号处理函数
void handler(int signo) {
std::cout << signo << " 号信号被递达!!!" << std::endl;
std::cout << "——————————-" << std::endl;
sigset_t pending;
sigpending(&pending);
PrintPending(pending);
std::cout << "——————————-" << std::endl;
}

int main() {
// 0. 捕捉 2 号信号
signal(SIGINT, handler); // 自定义捕捉 SIGINT (Ctrl+C)

// 1. 屏蔽 2 号信号
sigset_t block_set, old_set;
sigemptyset(&block_set);
sigemptyset(&old_set);
sigaddset(&block_set, SIGINT);

// 1.1 设置进程的 Block 表
sigprocmask(SIG_BLOCK, &block_set, &old_set);

int cnt = 15;
while (true) {
// 2. 获取当前进程的 pending 信号集
sigset_t pending;
sigpending(&pending);

// 3. 打印 pending 信号集
PrintPending(pending);

cnt—;

// 4. 解除对 2 号信号的屏蔽
if (cnt == 0) {
std::cout << "解除对 2 号信号的屏蔽!!!" << std::endl;
sigprocmask(SIG_SETMASK, &old_set, &block_set);
}

sleep(1);
}

return 0;
}

前面 15 秒，Ctrl+C 打了很多次，都不会触发 handler，因为 SIGINT 被 block 了，但 pending 位图记录了。

你看到的：

curr process[448336] pending: 0000000000000000000000000000010

代表第 2 号信号 (SIGINT) 被挂在 pending 里。

cnt==0 时解除阻塞，pending 里的 SIGINT 会被马上递达，调用 handler，打印信号收到。

term 和 core

子进程退出时产生的 core 和 term 现象，本质上也是由信号触发的结果，不过它们不单纯是“信号”本身，而是信号带来的退出状态。

core会在当前路径下，形成一个文件，进程异常退出的时候，进程在内存中的核心数据，会从内存拷贝到磁盘，形成一个文件的核心转储，并且支持debug。然后在进程退出 trem就直接进程退出了。

子进程的 term / core 是“信号导致的退出状态”，本质是信号事件的结果表现。term 代表被终止，core 代表还顺便扔了个尸体（core dump 文件）出来。