linux信号

在计算机科学中,信号是Unix、类Unix以及其他POSIX兼容的操作系统中进程间通讯的一种有限制的方式。它是一种异步的通知机制,用来提醒进程一个事件已经发生。当一个信号发送给一个进程,操作系统中断了进程正常的控制流程,此时,任何非原子操作都将被中断。

一个简单的例子

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信号本质

软中断信号(signal,又简称为信号)用来通知进程发生了异步事件。在软件层次上是对中断机制的一种模拟,在原理上,一个进程收到一个信号与处理器收到一个中断请求可以说是一样的。信号是进程间通信机制中唯一的异步通信机制,一个进程不必通过任何操作来等待信号的到达,事实上,进程也不知道信号到底什么时候到达。进程之间可以互相通过系统调用kill发送软中断信号。内核也可以因为内部事件而给进程发送信号,通知进程发生了某个事件。信号机制除了基本通知功能外,还可以传递附加信息。和单片机上编写的中断相似。

信号的种类

可以从两个不同的分类角度对信号进行分类:
可靠性方面:

可靠信号
不可靠信号
与时间的关系上:
实时信号
非实时信号

信号处理流程

对于一个完整的信号生命周期(从信号发送到相应的处理函数执行完毕)来说,可以分为三个阶段:

1.信号诞生
2.信号在进程中注册
3.信号的执行和注销

信号的发送

发送信号的主要函数有:kill()raise()sigqueue()alarm()setitimer()以及abort()

内核如何将一个信号通知到进程

内核给进程发送信号,是在进程所在的进程表项的信号域设置对应的信号的位。
进程检查信号的时机是:进程即将从内核态返回用户态时。其实就是从异常或中断恢复发生时处理,这里我们可以把中断理解为:

1)中断
2)system call两个时机
这两个时机都会有从内核态->用户态切换的过程。

如果进程睡眠了,要看睡眠能不能被中断,如果能被中断则唤醒。进程有一个链表的数据结果,维护一个未决信号的链表。信号在进程中注册,其实就是把该信号加入到这个未决信号链表当中。
可靠信号不管链表中是否已经有这个信号了,还是会加进去。不可靠信号,如果链表中已经有这个信号了,就会忽略。

执行用户自定义的信号处理函数的方法很巧妙。把该函数的地址放在用户栈栈顶,进程从内核返回到用户态的时候,先弹出信号处理函数地址,于是就去执行信号处理函数了,然后再弹出,才是返回进入内核时的状态。
被屏蔽的信号,取消屏蔽后还会被检查。


El amor todo lo puede.