@TOC

前言

本篇文章我们来讲解传统信号和实时信号，这里我们将从实际应用给大家讲解。

一、传统信号和实时信号概念

传统信号（Traditional Signals）：

传统信号是Unix系统早期定义的信号类型，被称为标准信号（Standard Signals）。

传统信号的范围是1到31，用整数方式表示，例如，SIGINT 是2，SIGALRM 是14。

传统信号的处理方式是异步的，即信号发送后立即触发信号处理程序执行，中断当前进程的正常执行流程。

传统信号的处理程序是函数指针，可以由进程注册自定义的信号处理函数，用于在接收到信号时执行特定的操作。

如果进程没有为某个信号注册处理函数，操作系统将采用默认的处理方式，例如终止进程、忽略信号或者产生核心转储文件。

实时信号（Real-Time Signals）：

实时信号是在POSIX.1b标准中引入的一种更高级的信号机制。

实时信号的范围是从实时信号1（SIGRTMIN）到实时信号31（SIGRTMAX），共计64个信号。

实时信号的处理方式可以是同步的或异步的，具体取决于进程设置的信号发送和接收机制。

实时信号的处理程序是函数指针，可以由进程注册自定义的信号处理函数，用于在接收到信号时执行特定的操作。

实时信号的一个重要特点是可以传递一个整数值作为附加数据，这使得实时信号在进程间通信中非常有用。

实时信号相对于传统信号具有更高的灵活性和可靠性，且能够提供更细粒度的信号处理。传统信号在某些情况下可能会发生竞争条件或丢失信号的问题，而实时信号可以帮助解决这些问题。

二、重要函数介绍

1.sigfillset()函数：

int sigfillset(sigset_t *set);

sigfillset()函数将在指定的信号集 set 中设置所有的信号，相当于创建一个包含系统上所有信号的完整集合。信号集 set 会被填充满。

2.sigaddset()函数：

int sigaddset(sigset_t *set, int signum);

sigaddset()函数用于将指定的信号 signum 添加到信号集 set 中。这允许我们将多个信号添加到信号集中，以便后续对其进行操作。

3.sigdelset()函数：

int sigdelset(sigset_t *set, int signum);

sigdelset()函数用于从信号集 set 中删除指定的信号 signum。这个函数可以用来从信号集中删除不再感兴趣的信号。

sigemptyset()函数：

int sigemptyset(sigset_t *set);

sigemptyset()函数用于清空信号集 set，即将所有信号从信号集中删除，使其成为空集。

sigprocmask()函数：

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

sigprocmask()函数用于设置进程的信号屏蔽字，控制哪些信号可以传递给进程或阻塞进程对信号的接收。

参数 how 指定了信号屏蔽字的操作方式，可以是以下三个值之一：

SIG_BLOCK：将 set 中的信号添加到进程的信号屏蔽字中。

SIG_UNBLOCK：从进程的信号屏蔽字中移除 set 中的信号。

SIG_SETMASK：设置进程的信号屏蔽字为 set。

参数 set 指定了要添加、删除或设置的信号集。
参数 oldset 是一个可选参数，用于存储之前的信号屏蔽字。

三、实时信号和传统信号被处理的次数

在处理传统信号时，操作系统默认情况下只保留一个挂起的信号。如果在处理信号时，相同类型的信号再次到达进程，且之前的信号尚未处理完毕，则后续到达的信号会被丢弃。

实时信号使用了队列的机制，即使在处理实时信号时，多个相同类型的信号会被排队等待处理。
实时信号有一个优先级的概念，具有更高优先级的实时信号会在低优先级实时信号之前得到处理。

代码实验：

接收端：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

static int g_count = 0;//计数值
static int g_sig = 0;//信号值

void signal_Handle(int sig, siginfo_t* info, void* ucontext)
{
    if(sig = g_sig)
    {
        g_count++;
    }
}

int main(int argc, char** argv)
{
    int i = 0;
    printf("pid :%d\n", getpid());
    sigset_t set = {0};

    g_sig = atoi(argv[1]);

    struct sigaction act = {0};

    act.sa_sigaction = signal_Handle;
    act.sa_flags = SA_RESTART | SA_SIGINFO;

    /* 添加信号屏蔽字 */
    /* 下面信号在信号处理程序执行时会被暂时阻塞 */
    sigaddset(&act.sa_mask, g_sig);

    /* 设置信号的处理行为，设置后40和SIGINT信号将由act里面的信号处理函数处理 */
    sigaction(g_sig, &act, NULL);
    sigaction(SIGINT, &act, NULL);

    /* 屏蔽所有信号 */
    sigfillset(&set);
    sigprocmask(SIG_SETMASK, &set, NULL);

    for(i = 0; i < 15; i++)
    {
        printf("i : %d\n", i);
        sleep(1);
    }

    /* 解除所有屏蔽 */
    sigemptyset(&set);
    sigprocmask(SIG_SETMASK, &set, NULL);    

    printf("g_count = %d\n", g_count);

    return 0;
}

发送端：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
int main(int argc, char** argv)
{
    pid_t pid = atoi(argv[1]);
    int sig = atoi(argv[2]);
    int i = 0;

    union sigval sv = {123456};
    
    for(i = 0; i < 15000; i++)
    {
        sigqueue(pid, sig, sv);
    }

    raise(SIGINT); 

    return 0;
}

实时信号：

传统信号：

从上面的运行结果可以直接看出来：实时信号不会丢失，而传统信号则会丢失。

总结

本篇文章就讲解到这里，下篇文章见。