计算机学习微信公众号（jsj_xx）
信号就是软件中断，和硬件中断有很多类似之处。本文分享我们对信号这种异步事件处理的理解，仅考虑进程，不涉及多线程（如有错误，还请指正，谢谢）。
【参考linux kernel source code 4.0，syscall rt_sigaction()、send_signal()、do_signal()】
1 不可靠信号
由于信号历史悠久，我们还得从不可靠信号讲起。
不可靠的根因在于存在竞态时间窗口，毕竟异步就难以预测发生信号的时机。早期信号的问题有：
每个信号仅期望触发一次。触发完内核立即将信号处理函数重置为默认值，这样自定义处理必须手动恢复，从而在自定义信号处理里、但是在恢复这个动作前，会有一个竞态窗口。
有时阻止不了信号。由于缺少信号掩码操作，导致在pause()前可能发生信号，由于这个竞态窗口的存在从而导致pause可能再也等不到信号。
对于pause问题，setjmp是一个治标不治本的解决方案。因为它的暴力跳转会让其它的信号处理夭折，并且还不能解决好信号掩码的在迁移时的保护和恢复。
可见，这些竞态窗口的存在，就是早期信号不可靠的根因。可靠信号的一个目的，就是要消灭掉这些竞态窗口。
2 可靠信号
我们（计算机学习微信公众号：jsj_xx）的理解是：sigprocmask/sigpending/sigsetjmp/siglongjmp/sigsuspend，这些函数存在的意义就是要解决上文中提到的竞态窗口问题的！
我们逐个分析：
对于sigprocmask和sigpending，质朴的（原始的）解决方式。
最细粒度地解决竞态窗口。
sigsuspend相当于sigprocmask和pause的合成，提供设置信号掩码后等待的一个原子操作。
一个基于sigprocmask的具体应用（扩展）。一个原子的智能化（手动设置自定义掩码和自动恢复老掩码）操作。不能提供sigprocmask和其它慢速系统调用的合成，很遗憾。
siglongsetjmp和siglongjmp，则是setjmp和longjmp的信号版本，提供跳转时的信号掩码现场的保护和恢复。
然而，跳转方式依旧是一个指标不治本的方案。
可见，对于等待一个全局变量（全局变量在一个信号处理中设置）这样一个处理，总算有了完美方案：sigsuspend。结合sigaction函数，我们是这么理解的：
sigprocmask在信号处理外部实施指定的屏蔽（掩码）操作。
sigaction函数在信号处理内部实施指定的屏蔽（同一信号不可重入）操作。
这样，内外结合，自然拥有完全的可靠性。
3 兼容方案
基于sigaction函数，其中也支持对早期不可靠信号的支持：
SA_NODEFER
让信号采用早期的不自动屏蔽的行为。
SA_RESETHAND
让信号采用早期的自动重置默认处理的行为。
SA_RESTART
此信号要让系统调用重启（当然也需要系统调用的支持，像read/write/wait等慢速系统调用都是支持重启的）。
SA_INTERRUPT
此信号不要让系统调用重启。
可见，调用sigaction时指定SA_RESETHAND（参考代码，同SA_ONESHOT）和SA_NODEFER（参考代码，同SA_NOMASK）就可以完美实现早期的信号方式了。关于重启系统调用，注意SIGALRM的处理：一定不能设置为SA_RESTART方式，或者更苛刻（安全）的，需要设置为SA_INTERRUPT方式。
4 信号可重入
早期的信号处理中重置默认处理的行为，可以看作是在变通解决重入问题（当然，现在已经通过自动掩码使得同一信号处理不可重入了）。信号处理里要保证调用异步信号安全的函数。这是显然的，毕竟信号是异步处理。需要注意的是，多线程里即使信号处理中使用异步信号安全的函数，也还是需要保存和恢复errno的。
异步信号不安全函数的原因有：
使用静态数据结构
使用glibc malloc/free函数
使用标准io函数（比如printf）
信号处理中是不能使用这些不安全的函数的，否则后果很严重。触类旁通，想想fork()之后、exec()之前，子进程在这段时间里，就只能调用异步信号安全函数，这是一个道理的。
5 针对同一信号处理时再次发生的计数
传统信号（编号从1到31）是不计次数的，只计是否发生过。实时信号（编号从32到64）是记录次数的，当然是有上限的（通过ulimit查看）。
需要注意，计数区别不能成为评判信号可不可靠的标准，想想硬件中断的处理就明白了。
6 总结
可靠信号要解决的问题，无非是（早期信号的）异步处理伴随的竞态窗口问题，可以说是通过sigprocmask和sigaction联合解决了。最后要说的是，信号本质就是软件中断，因为确实形神兼备硬件中断。。。
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