1. 介绍
Linux 信号处理是操作系统中一个非常重要的组件之一，它允许进程之间进行通信和传递信息。Linux 信号处理涉及到信号的发送、接收和处理。在 Linux 中，信号可以用于与进程通信的多种目的，比如传递一些重要的消息、处理异常情况等等。而信号的阻塞模式是其中的一种重要方式。
2. 什么是信号阻塞模式
信号阻塞模式是指对于特定的信号，在处理之前，在进程中设置阻塞的状态，使得该信号在被阻塞期间不会被接收和处理。具体地说，当某个信号被设置为阻塞模式后，当该信号到达时，进程不会立即处理信号，而是暂时将其压入一个专门的队列中，等待后续处理。
3. 如何设置信号阻塞模式
在 Linux 中，使用系统调用 sigprocmask 可以设置信号阻塞模式。这个系统调用会根据传入的参数来修改当前进程的信号屏蔽字。信号屏蔽字是一个位掩码，每个位对应一个特定的信号，如果该位被置位（1），表示该信号被阻塞。
#include <signal.h>
int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oldset);
how 参数指定了如何修改信号屏蔽字：
SIG_BLOCK：将 set 集合中的信号添加到当前进程的信号屏蔽字中，即将这些信号设置为阻塞模式。
SIG_UNBLOCK：从当前进程的信号屏蔽字中删除 set 集合中的信号，即将这些信号从阻塞模式中解除。
SIG_SETMASK：将当前进程的信号屏蔽字设置为 set 集合中的值。
set 参数是一个指向 sigset_t 类型的指针，它指定了要修改的信号集合。通过在这个集合中设置特定的信号位，可以将这些信号设置为阻塞模式。
oldset 参数是一个指向 sigset_t 类型的指针，如果不为 NULL，则系统将把调用 sigprocmask 之前的信号屏蔽字存储到 oldset 中。
4. 阻塞模式中的信号处理
4.1 信号的排队
当信号被设置为阻塞模式后，如果同一信号连续多次到达进程，那么这些信号将被顺序排队（即进入队列）。而进程只能处理队列中的第一个信号，直到它从信号处理程序中返回。
这个特点可以很好地应用在某些场景下，比如信号的处理程序需要一定的时间来执行，而在这期间如果有同一信号连续到达，进程只需要处理一次即可，避免了处理程序被不断触发的问题。
4.2 信号的等待
在阻塞模式下，如果一个信号到达了进程，但是该信号在被阻塞期间未被处理，那么该信号将一直等待，直到被解除阻塞模式。
对于某些重要的信号，比如 SIGKILL 和 SIGSTOP 等，它们无法被阻塞、捕获或忽略，所以它们无法在信号队列中等待，而会立即执行。
5. 代码示例
下面是一个示例，演示了如何使用 sigprocmask 函数设置信号的阻塞模式：
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
void handler(int signum) {
printf("Received signal: %d\n", signum);
}
int main() {
signal(SIGINT, handler);
sigset_t set;
sigemptyset(&set);
sigaddset(&set, SIGINT);
sigprocmask(SIG_BLOCK, &set, NULL);
printf("Blocked SIGINT\n");
sleep(5);
printf("Unblocking SIGINT\n");
sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &set, NULL);
while(1);
return 0;
}
在这个例子中，我们先将 SIGINT 信号的处理程序设置为 handler 函数。然后创建一个空的信号集 set，并将 SIGINT 信号添加到这个集合中。接下来调用 sigprocmask(SIG_BLOCK, &set, NULL) 将 SIGINT 信号设置为阻塞模式。
然后程序进入一个无限循环，等待接收信号。在此期间，如果我们按下 Ctrl+C 组合键，SIGINT 信号被捕获，但是由于其被设置为阻塞模式，所以进程不会立即处理，而是继续等待。等待 5 秒后，我们再次调用 sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &set, NULL) 将 SIGINT 信号从阻塞模式中解除。
这样，当我们再次按下 Ctrl+C 组合键时，SIGINT 信号将被处理，并打印出 "Received signal: 2" 的消息。
6. 总结
信号阻塞模式是 Linux 信号处理的一种重要方式，它允许进程在处理信号之前暂时忽略某些信号。通过设置信号屏蔽字，我们可以将特定的信号设置为阻塞模式，使得这些信号在被阻塞期间暂时不会被处理。同时，阻塞模式下的信号排队和等待特性，保证了信号的有序处理和避免信号丢失。在实际编程中，合理使用信号阻塞模式可以帮助我们处理一些复杂的场景和异常情况。