Linux如何處理訊號

2021-10-01 02:18:23 字數 1878 閱讀 8117

其實這個操作就是向前臺程序傳送sigint訊號。

以下是linux支援的訊號列表:

使用kill -n pid或在**中使用int kill(pid_t pid, int sig);可以向乙個程序傳送訊號。

如果**中沒有顯式的用signal去註冊訊號對應的控制代碼,那就會採用預設的處理方式,例如接收到sigint缺省會將程序停止。

新的問題來了,當使用了kill、signal這些api之後,核心發生了什麼?這些訊號怎麼能夠傳到指定的程序?又是怎麼被處理的?

signal:這是乙個signal_struct結構,裡面有乙個比較關鍵的成員wait_chldexit,指向乙個等待佇列,當程序呼叫wait或者waitpid的時候,該程序就會在這個佇列上等,知道核心發現對應的子程序退出則將其喚醒

sighand:這是個大小為64的sigaction的指標陣列對應上文64種訊號的handler,sigaction中有乙個sa_handler成員預設是0,代表採用系統預設操作處理該訊號。

blocked:乙個位圖,代表程序目前遮蔽哪些訊號

pending:乙個sigpending結構,底下串著sigqueue,這些sigqueue就是待處理的訊號了,它包含user_struct用於記錄訊號發起者的資訊、siginfo用於記錄關於訊號的全部資訊。

將這些結構組織一下,大概是這樣的:

這些資訊都是有預設值的,在fork的copy_process過程中,會呼叫copy_sighand和copy_signal來拷貝父程序的訊號處理方法,如果父程序對某個訊號設定了控制代碼,那麼子程序會繼承過來。如果一直父程序一直往上都沒有為任何訊號設定控制代碼,那就繼承init_task設定好的值,sighand->action[n].sa_handler應該為0(sig_dfl)。init_task初始化時訊號相關成員的初始化如下:

拿子程序退出舉例,在程式設計中一般會呼叫wait來處理子程序退出,一旦子程序呼叫了exit,父程序就會從wait返回。

了解上面task結構體中的這些和訊號相關的成員,大概也可以猜到核心是怎麼實現訊號處理的了,實際上子程序在退出時向父程序傳送sigchld訊號,並去喚醒父程序處理。

所以就可以猜測sys_exit系統呼叫肯定會構造乙個sigqueue的結構,然後掛到父程序的pending裡面並嘗試去父程序的wait_chldexit中喚醒父程序處理。實際就是這樣的,exit系統呼叫的通知父程序的流程大致如下:

值得一提的是sig_ign和sa_nocldwait可能會導致不向程序傳送訊號,但是子程序退出時一定會喚醒父程序。

kill系統調流程也差不多,最終也是呼叫__send_signal

把sigqueue掛到程序的pending上。

至於訊號的處理的時機,即從核心態返回使用者態(從系統呼叫或者中斷返回)的時候都在work_pending檢查處理。

以arm64為例:

tif_sigpending是在__send_signal中呼叫complete_signal設定的。

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