在上一篇文章中，笔者介绍了Ubuntu中signal()函数的不可靠性以及产生不可靠性的缺陷。
我们先来回忆一下这四种缺陷：

1. 每次接到信号后，该信号复位成默认动作
2. 不改变信号的处理方式就无法确定当前的信号处理方式
3. 无法避免地导致系统调用的中断
4. 进程不能关闭某些不想捕获的信号

那么如何才能消除这种不可靠性呢？这正是本文要讨论的话题。

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由于POSIX.1对可靠信号例程的标准化，使我们可以回避上述问题。在给出解决方案之前，我们先介绍一些可靠信号的基本术语及语义。

可靠信号术语及语义
未决(Pending)信号：在信号产生(generation)和递送(delivery)之间该信号所处的状态
阻塞的信号：内核将会记住该信号，等到进程准备好时再递送
信号集(signal set)：由POSIX.1定义的用于保存信号状态的一种数据结构(sigset_t)。
信号屏蔽字(signal mask)：规定了被阻塞的信号的集合一个进程只有一个信号屏蔽字。它保存在称为信号集的数据结构中，并通过相关函数进行设置和查看。

sigaction()函数

int sigaction(int signo, const struct sigaction* restrict act, 
struct sigaction * restrict oact);

说明：该函数将signo（除了SIGKILL 和 SIGSTOP）注册到一个信号动作act上，并将其现有的信号动作保存到oact。
在这里，信号动作是一种的数据结构，它规定了当这个信号发生时所调用的信号处理函数、信号屏蔽字、以及可以设置的其他参数：
[cpp]
struct sigaction
{
void (*sa_handler)(int); // address of signal handler
// or SIG_IGN, or SIG_DFL
sigset_t sa_mask; // additional signals to block
int sa_flags; // signal options

/* alternative handler */
void (*sa_handler)(int, siginfo_t*, void*);
};
[/cpp]
我们要关注的的是该结构中前面三项，正确地使用它们能够解决先前遇到的问题。
sa_handler指定了要对捕获的信号进行处理的信号处理函数的地址。它有一个很好的特性：一旦设置了信号处理函数，那么在调用sigaction显式地改变它之前，该设置一直有效（回忆一下我们之前不得不在每次进行信号处理时再调用signal()函数注册该信号）。
sa_mask提供了在信号处理过程中屏蔽掉无用信号的接口，它有三个特性非常值得关注：a)默认情况下，信号发生时，该信号被自动加入信号屏蔽字中；b)设置信号屏蔽字、运行信号处理函数这两个过程是原子性的；c)执行信号处理函数执行完毕后，它又会恢复原来的信号屏蔽字（回忆一下一个进程只有一个信号屏蔽字），并且它与b中的操作一起也是原子性的。
sa_flags能够改变一些默认情况，比如上述的a情况。一般情况下我们无需改变它，只须要将它赋值为0即可。有关该标志的详细信息，请参阅联机手册。

signal()函数的可靠实现
通过对sigaction()函数的学习，我们发现它能够消除signal()函数的缺陷：

1. 每次接到信号后，该信号复位成默认动作

sigaction()保证该信号动作一直有效不会自动复位。

2. 不改变信号的处理方式就无法确定当前的信号处理方式

调用sigaction()时，就已经获得了该信号当前的处理状态，无须调用两次（见前文的论述）；另外将第二个参数设置为NULL可以在不改变当前信号处理函数的状态下获得当前信号处理动作。

3. 无法避免地导致系统调用的中断

通过设置sa_flags中的SA_INTERRUPT和SA_RESTART使我们可以自行决定采取什么动作。

4. 进程不能关闭某些不想捕获的信号

通过设置sa_mask使我们能够关闭一些信号（被捕获的信号自动被阻塞），同时sigaction()保证屏蔽信号与信号处理之间是原子性的。

下面我们来看一个用sigaction()实现的signal()函数，它具有我们所希望的可靠性。
[cpp]
typedef void Sigfunc(int);

Sigfunc *
signal(int signo, Sigfunc *func)
{
struct sigaction act, oact;
act.sa_handler = func;

sigemptyset(&act.sa_mask);
act.sa_flags = 0;
#ifdef SA_INTERRUPT
act.sa_flags |= SA_INTERRUPT;
#endif
if(sigaction(signo, &act, &oact) < 0)
return(SIG_ERR);
return(oact.sa_handler);
}
[/cpp]

总结
使用旧版本的signal()函数使我们遇到无法避免的竞争条件（Ubuntu系统，内核版本：2.6.32-29-generic），我们应当使用具有可靠信号语义的函数处理信号。为了使用方便，我们重写了signal()函数，并使其具有该性质。