sigprocmask() 無法正常運作嗎？

2024-6-11 • tag-icon

（很抱歉這篇文章很長，但我想盡可能準確）

我在編寫 C 程式時試圖列印主執行緒的訊號掩碼，這時我遇到了關於該sigprocmask函數如何運作的一些奇怪的事情。

背景[來源：手冊頁sigprocmask(2)]
此sigprocmask函數用於取得和/或變更呼叫執行緒的訊號遮罩。

/* Prototype for the glibc wrapper function */
int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oldset);

如果oldset為非NULL，則訊號遮罩的先前值會儲存在中oldset。
如果set是NULL，則訊號遮罩不變（即被how忽略），但仍會傳回訊號遮罩的目前值oldset（如果不是NULL）。
sigset_t中描述了一組用於修改和檢查類型變數（“訊號集”）的函數sigsetops(3)。在範例中：
- int sigemptyset(sigset_t *set);：初始化由set給定的訊號集空的，所有訊號均從集合中排除。
- int sigfillset(sigset_t *set);：初始化設定為滿的，包括所有信號。
- int sigismember(const sigset_t *set, int signum);：測試signum是否為集合的成員。

筆記: 建立填充訊號集時，glibcsigfillset函數不包含二NPTL 線程實現內部使用的即時訊號。

系統細節
Linux 發行版：Linux Mint 19.3Cinnamon
Glibc 版本：（2.27預設）
也驗證了 Glibc 版本：2.31.9

輸出uname -a：
Linux 5.0.0-32-generic #34~18.04.2-Ubuntu SMP Thu Oct 10 10:36:02 UTC 2019 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

問題複製

警告我可能出現問題的程序如下：

#define _GNU_SOURCE

#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

#define BUFFER_SIZE 32

#define OUTOFBOUNDS
#undef  OUTOFBOUNDS

void print_set_bin(sigset_t *setp);

int main(void)
{
    sigset_t set;

    printf("NSIG = %d\n\n", NSIG);

    printf("Empty set:\n");
    if (sigemptyset(&set))  
    {
        perror("sigemptyset");
        return -1;
    }
    print_set_bin(&set);

    printf("Filled set:\n");
    if (sigfillset(&set))   
    {
        perror("sigfillset");
        return -1;
    }
    print_set_bin(&set);

    printf("After sigprocmask():\n");
    if (sigprocmask(SIG_BLOCK, NULL, &set))
    {
        perror("sigprocmask");
        return -1;
    }
    print_set_bin(&set); // Why non-empty?

    return 0;
}


void print_set_bin(sigset_t *setp)
{
    int sig, res;
    char buff[BUFFER_SIZE];

    if (!setp)
    {
        fprintf(stderr, "print_set_bin(): NULL parameter\n");
        return;
    }

#ifdef OUTOFBOUNDS
    for (sig = 0; sig <= NSIG; sig++)
#else
    for (sig = 1; sig < NSIG; sig++)
#endif
    {
        res = sigismember(setp, sig);
        if (res == -1)
        {
            snprintf(buff, BUFFER_SIZE, "sigisimember [%d]", sig);
            perror(buff);
        }
        else
            printf("%d", res);
    }
    printf(" [%s]\n\n", sigisemptyset(setp) ? "Empty" : "Non-empty");
}

函數print_set_bin列印所有訊號的輸出sigismember（0對於非成員，1對於成員）。中的巨集定義NSIG(= 65)signal.h是最大訊號編號加一(1)，如所述/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/signum-generic.h。在同一文件中，也提到此最大訊號編號包括即時訊號（編號範圍[32, 64]），且訊號編號零（0）保留用於測試目的。

因此，我的程式碼在上面發布了對屬於 [1, 64] 範圍內的訊號編號的測試。

以下是輸出節目內容：

NSIG = 65

Empty set:
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 [Empty]

Filled set:
1111111111111111111111111111111001111111111111111111111111111111 [Non-empty]

After sigprocmask():
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 [Non-empty]

輸出解釋
在此程序中，操作set類型變數。sigset_t首先，函數sigemptyset用於將所有位元設為零，然後sigfillset使用函數將所有位元設為 1（除了 2；參見筆記在背景部分），最後sigprocmask用於將當前訊號遮罩儲存到同一變數。在對訊號集進行所有操作後，print_set_bin使用函數列印哪些訊號屬於該集以及該集是否為空（使用sigisemptyset()）。

問題似乎是對的最後一次調用print_set_bin，其中沒有找到屬於該集合的信號，但該sigisemptyset函數將集合表徵為非空。這讓我思考是否sigset_t擁有超過 64 位元且至少其中一個非零。

研究
追蹤中包含的頭文件signal.h，我發現這是as和edsigset_t中定義的結構體：/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/types/__sigset_t.h__sigset_t.htypedef/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/types/sigset_t.h

#define _SIGSET_NWORDS (1024 / (8 * sizeof (unsigned long int)))
typedef struct
{
  unsigned long int __val[_SIGSET_NWORDS];
} __sigset_t;

起初我認為 1024 位太多了，但後來我遇到了這個答案另一個 unix.stackexchange.com 問題。然後我決定使用該sigset_t結構的實作細節來列印所有 1024 位元。我在下面的程式碼中做到了這一點，將函數替換為列印分配給數組的所有(= 16)的print_set_bin函數。print_set_word_SIGSET_NWORDSunsigned long int__val

void print_set_word(sigset_t *setp)
{
    int i;

    if (!setp)
    {
        fprintf(stderr, "print_set_word(): NULL parameter\n");
        return;
    }

    for (i = 0; i < 16; i++)
    {
            printf("%lu\n", setp->__val[i]);
    }
    printf("[%s]\n\n", sigisemptyset(setp) ? "Empty" : "Non-empty");
}

程式輸出：

Empty set:
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
[Empty]

Filled set:
18446744067267100671
18446744073709551615
18446744073709551615
18446744073709551615
18446744073709551615
18446744073709551615
18446744073709551615
18446744073709551615
18446744073709551615
18446744073709551615
18446744073709551615
18446744073709551615
18446744073709551615
18446744073709551615
18446744073709551615
18446744073709551615
[Non-empty]

After sigprocmask():
0
18446744073709551615
18446744073709551615
18446744073709551615
18446744073709551615
18446744073709551615
18446744073709551615
18446744073709551615
18446744073709551615
18446744073709551615
18446744073709551615
18446744073709551615
18446744073709551615
18446744073709551615
18446744073709551615
18446744073709551615
[Non-empty]

筆記：

18446744067267100671== 0b1111111111111111111111111111111001111111111111111111111111111111（64 位元設定為 1，除了 2；參見筆記在背景部分）
18446744073709551615== 0b1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111（64位元設定為1）

輸出解釋和問題
正如您所看到的，sigemptyset()並sigfillset()操作該集合的所有 1024 位元。呼叫sigemptyset()而不是sigfillset()呼叫之前sigprocmask()顯示sigprocmask()僅操作前 64 位（一個unsigned long int），其餘 1024-64=960 位保持不變！等待已久的問題來了：這不是一個錯誤嗎？不應該sigprocmask()寫入整個結構資料嗎？

答案1

是的，sigprocmask()工作不正常！

2020 年 3 月 11 日，我在 glibc 錯誤追蹤器上填寫了一份新的錯誤報告。幾分鐘前，從 glibc 版本開始，錯誤狀態已變更為「已解決/已修復」2.32。

錯誤報告：https://sourceware.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=25657
錯誤修復（提交）：https://sourceware.org/git/?p=glibc.git;a=commit;h=566e10aa7292bacd74d229ca6f2cd9e8c8ba8748

非常感謝參與解決此錯誤的 glibc 開發人員！

答案1

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