每个线程都有自己的信号屏蔽字,但是信号的处理是进程中所有线程共享的。这意味着尽管单个线程可以阻止某些信号,但当线程修改了与某个信号相关的处理行为以后,所有的线程都必须共享这个处理行为的改变。这样如果一个信号选择忽略某个信号,而其他的线程可以恢复信号的默认处理行为,或者为信号设置一个新的处理程序,从而可以撤销上述线程的信号选择。

进程中的信号是送到单个线程的,如果信号与硬件故障或者计时器超时有关,该信号就被发送到引起该事件的线程中去,而其他的信号则被发送到任意一个线程。

     sigprocmask的行为在多线程的进程中没有定义,线程必须使用pthread_sigmask

int pthread_sigmask(int how,const sigset_t * newmask, sigset_t * oldmask);//返回值:若成功则返回0,否则返回错误编号

pthread_sigmask函数与sigprocmask函数基本相同,除了pthread_sigmask工作在线程中,并且失败时返回错误码,而不像sigprocmask中那样设置errno并返回-1.

线程可以通过调用sigwait等待一个或多个信号发生:

int sigwait(const sigset_t * set, int * signop);//返回值:若成功则返回0,否则返回错误编号

set参数指出了线程等待的信号集,signop指向的整数将作为返回值,表明发送信号的编号(即SIGINT对应2号)。
     注意:sigwait函数所等待的信号集里的信号在之前必须被阻塞(即等待的信号需要添加到信号屏蔽字里面)。

sigwait函数将阻塞调用它的线程,直到收到它等待的信号发生了,然后sigwait将其从未决队列中取出(因为被阻塞了,所以肯定是未决了),但是有一点需要注意的是:它从未决队列取出之后,并不影响那个被取出的信号原来被阻塞的状态(即原来的信号屏蔽字不会改变的)
     它所做的工作只有两个:

  • 等待它所等待的信号;
  • 如果所等待的信号产生了,则将其从未决队列中移出来

如果多个线程调用sigwait时,且等待的是同一个信号,这时就会出现线程阻塞。当信号递送的时候,只有一个线程可以从sigwait中返回。如果信号被捕获(例如进程通过使用sigaction建立了一个信号处理程序)而且线程正在sigwait调用中等待同一个信号,那么则时候由操作系统实现来决定以何种方式递送信号。在这种情况下,操作系统实现可以让sigwait返回,也可以激活信号处理程序,但不能出现两者皆可的情况。(下面有代码验证,验证结果是:在Ubuntu 10.04系统下,sigwait的优先级高一些


要把信号发送到进程,可以调用kill;要把信号发送到线程,可以调用pthread_kill:

#include <signal.h>
int pthread_kill(pthread_t thread,int signo);//返回值:若成功则返回0,否则返回错误编号。 线程不存在:ESRCH 信号不合法:EINVAL

可以传一个0值的signo来检查线程是否存在。如果信号的默认处理动作是终止进程,那么把信号传递给某个线程仍然会杀掉整个进程,所以我们用0号信号,这是一个保留信号,一个作用是用来判断线程是否还活着的。
     kill()向进程发送信号,由哪个线程处理该信号是未知的
。可能发生的情况是,进程本身屏蔽了该信号,而某个线程没有屏蔽改信号,进而该线程处理了该信号。
     注意闹钟定时器是进程资源,并且所有的线程共享相同的alarm。所以进程中的多个线程不可能不干扰(或互不合作)的使用闹钟定时器。

示例代码:

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h> void sig_thread_func(int sig)
{
printf("sig_thread_func : sig = %d\n", sig);
}
void sig_func(int sig)
{
printf("sig_func : sig = %d\n",sig);
} void *func1(void *arg)
{
signal(SIGUSR1, sig_thread_func); //线程1先运行,设置了signal sigset_t set;
sigfillset(&set);
sigdelset(&set, SIGUSR1);
pthread_sigmask(SIG_SETMASK, &set, NULL);//线程1屏蔽了除了SIGUSR1外的所有信号 printf("pthread 1 run\n");
int i;
for(i = 0; i < 7; ++i)
{
printf("1...\n");
sleep(1);
}
return 0;
}
void *func2(void *arg)
{
printf("pthread 2 run\n");
int i;
for(i = 0; i < 7; ++i)
{
printf("2...\n");
sleep(1);
}
return 0;
} int main()
{
pthread_t tid1, tid2;
pthread_create(&tid1, NULL, func1, NULL);
pthread_create(&tid2, NULL, func2, NULL); sleep(1);
signal(SIGUSR1, sig_func); //覆盖了线程1设置的signal //向线程1发送SIGUSR1,SIGUSR2
sleep(1);
pthread_kill(tid1, SIGUSR1);//调动handler
sleep(1);
pthread_kill(tid1, SIGUSR2);//屏蔽了,无响应 //向线程2发送SIGUSR1,SIGUSR2
sleep(1);
pthread_kill(tid2, SIGUSR1);//调用handler
sleep(1);
//pthread_kill(tid2, SIGUSR2);//会终止进程,是进程! sigset_t set;
sigfillset(&set);
sigprocmask(SIG_SETMASK, &set, NULL);//进程屏蔽了所有信号 sleep(1);
kill(getpid(), SIGUSR1);//调动handler?其实是线程1响应的 pthread_join(tid1, NULL);
pthread_join(tid2, NULL); return 0;
}

运行结果:

huangcheng@ubuntu:~$ ./a.out
pthread 2 run
2...
pthread 1 run
1...
2...
1...
2...
sig_func : sig = 10
1...
2...
1...
sig_func : sig = 10
2...
1...
2...
1...
2...
sig_func : sig = 10
1...

示例代码2:

#include<stdio.h>
#include<pthread.h>
#include<signal.h> static void sig_alrm(int signo);
static void sig_init(int signo);
int
main()
{
sigset_t set;
int sig;
sigemptyset(&set);
sigaddset(&set, SIGALRM);
pthread_sigmask(SIG_SETMASK, &set, NULL);//阻塞SIGALRM信号 signal(SIGALRM, sig_alrm);
signal(SIGINT, sig_init);
sigwait(&set, &sig);//sigwait只是从未决队列中删除该信号,并不改变信号掩码。也就是,当sigwait函数返回,它监听的信号依旧被阻塞。
switch(sig){
case 14:
printf("sigwait, receive signal SIGALRM\n");
/*do the job when catch the sigwait*/
break;
default:
break;
}
// sigdelset(&set, SIGALRM);
// pthread_sigmask(SIG_SETMASK, &set, NULL); for(;;)
{}
return 0;
} static void
sig_alrm(int signo)
{
printf("after sigwait, catch SIGALRM\n");
fflush(stdout);
return ;
} static void
sig_init(int signo)
{
printf("catch SIGINT\n");
return ;
}

执行命令:

第一个终端:
huangcheng@ubuntu:~$ ./a.out
第二个终端:
huangcheng@ubuntu:~$ kill -2 2682
huangcheng@ubuntu:~$ kill -2 2682
huangcheng@ubuntu:~$ kill -14 2682
huangcheng@ubuntu:~$ kill -14 2682
huangcheng@ubuntu:~$ kill -14 2682
huangcheng@ubuntu:~$ kill -14 2682

执行结果:

huangcheng@ubuntu:~$ ./a.out
catch SIGINT
catch SIGINT
sigwait, receive signal SIGALRM

结果说明:sigwait不会改变屏蔽字,仅仅是从未决队列中删除其等到的信号。

示例代码3:

#include<stdio.h>
#include<pthread.h>
#include<signal.h> static void sig_alrm(int signo);
static void sig_init(int signo);
int
main()
{
sigset_t set;
int sig;
sigemptyset(&set);
sigaddset(&set, SIGALRM);
pthread_sigmask(SIG_SETMASK, &set, NULL);//阻塞SIGALRM信号 signal(SIGALRM, sig_alrm);
signal(SIGINT, sig_init);
sigwait(&set, &sig);//sigwait只是从未决队列中删除该信号,并不改变信号掩码。也就是,当sigwait函数返回,它监听的信号依旧被阻塞。
switch(sig){
case 14:
printf("sigwait, receive signal SIGALRM\n");
/*do the job when catch the sigwait*/
break;
default:
break;
}
sigdelset(&set, SIGALRM);
pthread_sigmask(SIG_SETMASK, &set, NULL); for(;;)
{}
return 0;
} static void
sig_alrm(int signo)
{
printf("after sigwait, catch SIGALRM\n");
fflush(stdout);
return ;
} static void
sig_init(int signo)
{
printf("catch SIGINT\n");
return ;
}

运行命令:

第一个终端:
huangcheng@ubuntu:~$ ./a.out
第二个终端:
huangcheng@ubuntu:~$ kill -2 2704
huangcheng@ubuntu:~$ kill -2 2704
huangcheng@ubuntu:~$ kill -2 2704
huangcheng@ubuntu:~$ kill -14 2704
huangcheng@ubuntu:~$ kill -14 2704
huangcheng@ubuntu:~$ kill -14 2704
huangcheng@ubuntu:~$ kill -14 2704

执行结果:

huangcheng@ubuntu:~$ ./a.out
catch SIGINT
catch SIGINT
catch SIGINT
sigwait, receive signal SIGALRM
after sigwait, catch SIGALRM
after sigwait, catch SIGALRM
after sigwait, catch SIGALRM

结果说明:如果我们同时注册了信号处理函数,同时又用sigwait来等待这个信号,谁会取到信号?经过实验,Ubuntu 10.04上sigwait的优先级高。

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