6.11 通过文件描述符来获取信号

从内核2.6.22版本开始，Linux提供了另外一种机制来接收信号：通过文件描述符来获取信号即signalfd机制。

这个机制和sigwaitinfo非常地类似，都属于同步等待信号的范畴，都需要首先调用sigprocmask将关注的信号屏蔽，以防止被信号处理函数劫走。

不同之处在于，文件描述符方法提供了文件系统的接口，可以通过select、poll和epoll来监控这些文件描述符。

signalfd接口的定义如下：

int signalfd(int fd, const sigset_t *mask, int flags);

其中，mask参数是信号集，表示关注信号的集合。

这些信号的集合应该在调用signalfd函数之前，先调用sigprocmask函数阻塞这些信号，以防止被信号处理函数劫走。

首次创建时fd参数应该为-1，该函数会创建一个文件描述符，用于读取mask中到来的信号。

如果fd不是-1，则表示是修改操作，一般是修改mask的值，此时fd是之前调用signalfd时返回的值。

第三个参数flags用来控制行为，目前支持的标志位如下。

SFD_CLOEXEC：和普通文件的O_CLOEXEC一样，调用exec函数时，文件描述符会被关闭。
SFD_NONBLOCK：控制将来的读取操作，如果执行read操作时，并没有信号到来，则立刻返回失败，并设置errno为EAGAIN。

创建文件描述符后，可以使用read函数来读取到来的信号。

提供的缓冲区大小一般要足以放下一个signalfd_siginfo结构体，该结构体一般包括如下成员变量：

struct signalfd_siginfo { uint32_t ssi_signo; int32_t ssi_errno; int32_t ssi_code; uint32_t ssi_pid; uint32_t ssi_uid; int32_t ssi_fd; uint32_t ssi_tid; uint32_t ssi_band; uint32_t ssi_overrun; uint32_t ssi_trapno; int32_t ssi_status; int32_t ssi_int; uint64_t ssi_ptr; uint64_t ssi_utime; uint64_t ssi_stime; uint64_t ssi_addr; uint8_t pad[X];
};

这个结构体和前面提到的siginfo_t结构体几乎可以一一对应。

含义和siginfo_t中的成员也一样，在此就不再赘述了。

使用signalfd来接收信号的方法如下（此处忽略了一些异常处理）：

sigprocmask(SIG_BLOCK,&mask,NULL);
sfd = signalfd(-1,&mask,NULL);
for(;;)
{ n = read(sfd,&fd_siginfo,sizeof(struct signalfd_siginfo)); if(n != sizeof(struct signalfd_siginfo)){ /*error handle*/} else{ /*process the signal*/}
}

比较推荐的做法是用文件描述符signalfd和sigwaitinfo两种方法来处理信号，使用传统信号处理函数会因为异步带来很多问题，大量的函数因不是异步信号安全的，而无法用于信号处理函数。

本节介绍的signalfd方法更加值得推荐，因为方法简单，且可以和select、poll和epoll函数配合使用，非常灵活。

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