sigsetjmp 和 siglongjmp 函数

    在非局部跳转函数 setjmp 和 longjmp 介绍一节中曾提到用于在普通函数中进行非局部转移的 setjmp 和 longjmp 函数，POSIX.1 没有指定指定这两个函数对信号屏蔽字的作用，而是定义了两个新函数 sigsetjmp 和 siglongjmp。在信号处理程序中进行非局部转移时应当使用这两个函数。

#include <setjmp.h>
int sigsetjmp(sigjmp_buf, int savemask);
              /* 返回值：若直接调用，返回 0；若从 siglongjmp 调用返回，则返回非 0 */
void siglongjmp(sigjmp_buf env, int val);

    这两个函数与 setjmp、longjmp 之间的唯一区别是 sigsetjmp 增加了一个参数：如果 savemask 非 0，则 sigsetjmp 在 env 中保存进程的当前信号屏蔽字，以便调用 siglongjmp 时从其中恢复保存的信号屏蔽字。
    下面这个程序演示了在信号处理程序被调用时，系统所设置的信号屏蔽字如何自动地包括被捕捉到的信号。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
#include <time.h>
#include <setjmp.h>
#include <errno.h>

// extern void pr_mask(const char *);
void pr_mask(const char *str){
	sigset_t	sigset;
	int		errno_save;

	errno_save = errno;		// we can be called by signal handlers
	if(sigprocmask(0, NULL, &sigset) < 0){
		printf("sigprocmask error\n");
	}else{
		printf("%s", str);
		if(sigismember(&sigset, SIGINT))
			printf(" SIGINT");
		if(sigismember(&sigset, SIGQUIT))
			printf(" SIGQUIT");
		if(sigismember(&sigset, SIGUSR1))
			printf(" SIGUSR1");
		if(sigismember(&sigset, SIGALRM))
			printf(" SIGALRM");

		/* remaining signals can go here */

		printf("\n");
	}
	errno = errno_save;		// restroe errno
}

static sigjmp_buf	jmpbuf;
static volatile sig_atomic_t	canjump;

static void sig_usr1(int signo){
	if(canjump == 0)
		return;			// unexpected signal, ignore
	pr_mask("starting sig_usr1:");

	alarm(3);			// SIGALRM in 3 seconds
	time_t starttime = time(NULL);
	for(;;)				// busy wait for 5 seconds
		if(time(NULL) > starttime + 5)
			break;
	pr_mask("finishing sig_usr1:");
	canjump = 0;
	siglongjmp(jmpbuf, 1);	// jump back to main, don't return
}

static void sig_alrm(int signo){
	pr_mask("in sig_alrm:");
}

int main(void){
	if(signal(SIGUSR1, sig_usr1) ==	SIG_ERR)
		printf("signal(SIGUSR1) error\n");
	if(signal(SIGALRM, sig_alrm) == SIG_ERR)
		printf("signal(SIGALRM) error\n");
	pr_mask("starting main:");
	if(sigsetjmp(jmpbuf, 1)){
		pr_mask("ending main:");
		exit(0);
	}
	canjump = 1;	// now sigsetjmp() is OK
	for(;;)
		pause();
}

    此程序中演示了另一种只要在信号处理程序中调用 siglongjmp 就应使用的技术：仅在调用 sigsetjmp 之后才将变量 canjump 设置为非 0，在信号处理程序中检测此变量，仅当它为非 0 时才调用 siglongjmp。这提供了一种保护机制，以免 jmpbuf 还未初始化时就调用信号处理程序，因为信号可能在任何时候发生。
    另外，程序中使用了数据类型 sig_atomic_t，在写这种类型的变量时不会被中断。这意味着这种变量在具有虚拟存储器的系统上不会跨越页边界，可以用一条机器指令对其进行访问。这种类型的变量总是包括类型修饰符 volatile，其原因是：该变量将由两个不同的控制线程 main 函数和异步执行的信号处理程序访问。
    下图显示了此程序的执行时间顺序。在进程执行左面部分时（对应 main），信号屏蔽字是 0（无信号被阻塞）；执行中间部分是（对应 sig_usr1），其信号屏蔽字是 SIGUSR1；执行右面部分时（对应 sig_alrm），其信号屏蔽字是 SIGUSR1 和 SIGALRM。

    运行该程序的结果如下。

$ ./sigjump.out &                    # 在后台启动程序
[1] 16011
$ starting main:                     # 这是 main 函数的输出
$
$ kill -USR1 16011                   # 向该后台进程发送 SIGUSR1 信号
starting sig_usr1: SIGUSR1
in sig_alrm:  SIGUSR1 SIGALRM
finishing sig_usr1: SIGUSR1
ending main: 
[1]+  Done                    ./sigjump.out

    可见该输出与所期望的相同：当调用一个信号处理程序时，被捕捉到的信号会自动加到进程的当前信号屏蔽字中。当从信号处理程序返回时，siglongjmp 恢复了 sigsetjmp 所保存的信号屏蔽字。
    如果在 Linux 中将该程序中的 sigsetjmp 和 siglongjmp 分别替换成 setjmp 和 longjmp，则最后一行输出将变成：
            ending main: SIGUSR1
     这意味着在调用 setjmp 之后执行 main 函数时，其 SIGUSR1 是阻塞的，这多半不是所期望的。