Linux信号阻塞是信号处理机制中一个重要且基础的概念，它允许进程精确控制哪些信号可以被接收，哪些信号需要暂时“搁置”，从而实现对信号流的精细化管理，理解信号阻塞的原理、实现方式及应用场景，对于编写健壮、可靠的Linux程序至关重要。
信号阻塞的基本概念
在Linux系统中，信号是进程间通信和内核通知进程事件的一种异步机制，当一个进程接收到一个信号时，默认行为可能是终止进程、忽略信号，或是执行该信号对应的处理函数，在某些情况下，进程可能不希望立即处理某些信号，例如在执行一段关键代码段时，不希望被信号中断,这时就需要使用信号阻塞机制。
信号阻塞并非指信号被丢弃，而是将这些信号暂时“挂起”，阻止它们传递给进程并立即生效，被阻塞的信号会一直处于待处理状态，直到进程解除对它们的阻塞，如果该信号再次发生，它将被标记为待处理，但不会立即触发处理动作,直到阻塞被解除。
信号集与操作函数
Linux使用“信号集”（sigset_t）来表示一组信号，信号集是一个数据结构，其中每一位代表一个信号，1表示信号集中包含该信号，0表示不包含，为了操作信号集,Linux提供了一系列库函数：
- *sigemptyset(sigset_t set)**：初始化信号集,将其中的所有信号清空。
- *sigfillset(sigset_t set)**：初始化信号集,将其中的所有信号置位。
- *sigaddset(sigset_t set, int signum)**：将指定信号signum添加到信号集set中。
- *sigdelset(sigset_t set, int signum)**：从信号集set中删除指定信号signum。
- *sigismember(const sigset_t set, int signum)**：判断信号signum是否在信号集set中，返回1表示在，0表示不在，-1表示错误。
这些函数为进程构建和管理自己感兴趣的信号集提供了便利。
进程的信号掩码与sigprocmask函数
每个进程都有一个“信号掩码”（signal mask），也称为阻塞信号集，它记录了当前进程被阻塞的信号集合，当内核要向进程发送信号时，会检查该信号的信号处理方式以及是否在进程的信号掩码中，如果在掩码中（即被阻塞），则信号将被暂存，直到该信号被从掩码中移除（即解除阻塞）。
sigprocmask函数是用于检查和更改进程信号掩码的核心函数,其原型如下：
#include <signal.h> int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oldset);
how：指定如何修改信号掩码，可以是以下三种值之一：SIG_BLOCK：将set中的信号添加到当前信号掩码中（即阻塞这些信号）。SIG_UNBLOCK：从当前信号掩码中移除set中的信号（即解除这些信号的阻塞）。SIG_SETMASK：将当前信号掩码设置为set指向的信号集。
set：指向要操作的信号集，如果how是SIG_BLOCK或SIG_UNBLOCK，则set指定要添加或移除的信号；如果how是SIG_SETMASK，则set指定新的信号掩码，如果set为NULL,则不改变信号掩码。oldset：用于保存之前的信号掩码，如果oldset为NULL,则不保存旧的掩码。
需要注意的是，sigprocmask函数是针对单线程进程的，在多线程编程中，应使用pthread_sigmask函数来操作线程的信号掩码,因为每个线程可以有自己的信号掩码。
信号阻塞与信号处理的交互
信号阻塞与信号处理之间存在着密切的交互关系，当一个信号被解除阻塞时，如果该信号之前已经发生并被标记为待处理，那么内核会立即为该进程查找并执行相应的信号处理函数（除非该信号被设置为SIG_IGN）。
一个典型的应用场景是，在注册一个信号处理函数之前，可能需要先阻塞该信号，以避免在设置处理函数的间隙内信号随机到达而导致不可预测的行为，使用sigaction函数注册信号处理函数时，可以同时通过sa_mask字段指定在处理该信号期间需要自动阻塞的信号集合，这些信号会在信号处理函数执行期间被阻塞,处理函数执行完毕后再恢复之前的阻塞状态。
信号阻塞的应用场景
信号阻塞机制在编程中有着广泛的应用：
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保护关键代码段：在执行某些对数据一致性要求很高的代码段（如修改共享数据、执行原子操作）时，可以暂时阻塞那些可能导致中断的信号（如
SIGINT、SIGTERM），确保代码段的完整执行,避免因信号中断导致数据损坏或不一致。 -
信号处理函数的同步：当一个信号处理函数正在执行时，如果同一个信号再次发生，默认情况下，该信号会被标记为待处理，直到处理函数执行完毕，如果希望严格保证同一信号的处理是串行的，可以在处理函数开始时阻塞该信号，处理完毕后再解除阻塞，还可以通过
sa_flags中的SA_RESTART标志来尝试由内核自动重启某些被信号中断的系统调用。
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信号的安全传递：在多线程程序中，通常希望将信号集中由特定的线程处理，可以通过设置线程的信号掩码，让其他线程阻塞该信号，而让负责处理信号的线程解除阻塞,从而实现信号的定向分发。
注意事项
在使用信号阻塞机制时,需要注意以下几点：
- 避免死锁：在阻塞信号时，要确保最终有解除阻塞的路径，否则可能导致信号永久无法被处理,甚至造成死锁。
- 信号的不可靠性：早期Unix系统的信号是不可靠的，可能会丢失信号或无法正确处理，现代Linux系统支持“实时信号”（SIGRTMIN到SIGRTMAX）以及可靠信号（通过
sigaction注册的处理函数），它们不会丢失,但阻塞机制仍然适用。 - 原子性操作：
sigprocmask函数本身是原子操作，确保在修改信号掩码的过程中不会被信号中断,这对于保护关键代码段至关重要。
Linux信号阻塞是进程控制信号流的重要工具，它通过信号集和信号掩码的配合，使得进程能够根据自身需求灵活地管理信号的接收和处理时机，深入理解和合理运用信号阻塞机制，能够有效提升程序的健壮性、可靠性和并发处理能力,是Linux系统编程中不可或缺的一环。
