信號種類
信號分為可靠信號與不可靠信號,可靠信號又稱為實(shí)時(shí)信號,非可靠信號又稱為非實(shí)時(shí)信號。
不可靠信號
信號代碼從1到32是不可靠信號,不可靠信號主要有以下問題:
(1)每次信號處理完之后还蹲,就會恢復(fù)成默認(rèn)處理琴昆,這可能是調(diào)用者不希望看到的
(2)存在信號丟失的問題
現(xiàn)在的Linux對信號機(jī)制進(jìn)行了改進(jìn)旺嬉,因此,不可靠信號主要是指信號丟失格带。
可靠信號
信號代碼從SIGRTMIN到SIGRTMAX之間的信號是可靠信號∩餐鳎可靠信號不存在丟失叽唱,由sigqueue發(fā)送,可靠信號支持排隊(duì)微宝。
可靠信號注冊機(jī)制
內(nèi)核每收到一個(gè)可靠信號都會去注冊這個(gè)信號棺亭,在信號的未決信號鏈中分配sigqueue結(jié)構(gòu),因此芥吟,不會存在信號丟失的問題侦铜。
不可靠信號的注冊機(jī)制
而對于不可靠的信號,如果內(nèi)核已經(jīng)注冊了這個(gè)信號钟鸵,那么便不會再去注冊钉稍,對于進(jìn)程來說,便不會知道本次信號的發(fā)生棺耍。
可靠信號與不可靠信號與發(fā)送函數(shù)沒有關(guān)系贡未,取決于信號代碼,前面的32種信號就是不可靠信號,而后面的32種信號就是可靠信號俊卤。
信號響應(yīng)的方式
(1)采用系統(tǒng)默認(rèn)處理SIG_DFL,執(zhí)行缺省操作
(2)捕捉信號處理嫩挤,即用戶自定義的信號處理函數(shù)來處理
(3)忽略信號SIG_IGN ,但有兩種信號不能被忽略SIGKILL,SIGSTOP
信號的生命周期與處理過程分析
1. 信號的生命周期
信號產(chǎn)生->信號注冊->信號在進(jìn)程中注銷->信號處理函數(shù)執(zhí)行完畢
(1)信號的產(chǎn)生是指觸發(fā)信號的事件的發(fā)生
(2)信號注冊
指的是在目標(biāo)進(jìn)程中注冊消恍,該目標(biāo)進(jìn)程中有未決信號的信息:
struct sigpending pending:
struct sigpending {
????????struct sigqueue *head, **tail;
????????sigset_t signal;
};
struct sigqueue {
????????struct sigqueue *next;
????????siginfo_t info;
}
其中 sigqueue結(jié)構(gòu)組成的鏈稱之為未決信號鏈岂昭,sigset_t稱之為未決信號集。
*head,**tail分別指向未決信號鏈的頭部與尾部狠怨。
siginfo_t info是信號所攜帶的信息约啊。
信號注冊的過程就是將信號值加入到未決信號集siginfo_t中,將信號所攜帶的信息加入到未決信號鏈的某一個(gè)sigqueue中去佣赖。
因此恰矩,對于可靠的信號,可能存在多個(gè)未決信號的sigqueue結(jié)構(gòu)憎蛤,對于每次信號到來都會注冊外傅。
而不可靠信號只注冊一次,只有一個(gè)sigqueue結(jié)構(gòu)俩檬。
只要信號在進(jìn)程的未決信號集中萎胰,表明進(jìn)程已經(jīng)知道這些信號了,還沒來得及處理棚辽,或者是這些信號被阻塞奥洼。
(3)信號在目標(biāo)進(jìn)程中注銷
在進(jìn)程的執(zhí)行過程中,每次從系統(tǒng)調(diào)用或中斷返回用戶空間的時(shí)候晚胡,都會檢查是否有信號沒有被處理灵奖。如果這些信號沒有被阻塞,那么就調(diào)用相應(yīng)的信號處理函數(shù)來處理這些信號估盘。
在調(diào)用信號處理函數(shù)之前瓷患,進(jìn)程會把信號在未決信號鏈中的sigqueue結(jié)構(gòu)卸掉。是否從未決信號集中把信號刪除掉遣妥,對于實(shí)時(shí)信號與非實(shí)時(shí)信號是不相同的擅编。
非實(shí)時(shí)信號:由于非實(shí)時(shí)信號在未決信號鏈中只有一個(gè)sigqueue結(jié)構(gòu),因此將它刪除的同時(shí)將信號從未決信號集中刪除箫踩。
實(shí)時(shí)信號:由于實(shí)時(shí)信號在未決信號鏈中可能有多個(gè)sigqueue結(jié)構(gòu)爱态,如果只有一個(gè),也將信號從未決信號集中刪除掉境钟。如果有多個(gè)那么不從未決信號集中刪除信號锦担,注銷完畢。
(4)信號處理函數(shù)執(zhí)行完畢
執(zhí)行處理函數(shù)慨削,本次信號在進(jìn)程中響應(yīng)完畢洞渔。
信號處理函數(shù)的過程:
(1)注冊信號處理函數(shù)
信號的處理是由內(nèi)核來代理的套媚,首先程序通過sigal或sigaction函數(shù)為每個(gè)信號注冊處理函數(shù),而內(nèi)核中維護(hù)一張信號向量表磁椒,對應(yīng)信號處理機(jī)制堤瘤。這樣,在信號在進(jìn)程中注銷完畢之后浆熔,會調(diào)用相應(yīng)的處理函數(shù)進(jìn)行處理本辐。
(2)信號的檢測與響應(yīng)時(shí)機(jī)
在系統(tǒng)調(diào)用或中斷返回用戶態(tài)的前夕,內(nèi)核會檢查未決信號集医增,進(jìn)行相應(yīng)的信號處理师郑。
(3)處理過程:
程序運(yùn)行在用戶態(tài)時(shí)->進(jìn)程由于系統(tǒng)調(diào)用或中斷進(jìn)入內(nèi)核->轉(zhuǎn)向用戶態(tài)執(zhí)行信號處理函數(shù)->信號處理函數(shù)完畢后進(jìn)入內(nèi)核->返回用戶態(tài)繼續(xù)執(zhí)行程序
首先程序執(zhí)行在用戶態(tài),在進(jìn)程陷入內(nèi)核并從內(nèi)核返回的前夕调窍,會去檢查有沒有信號沒有被處理,如果有且沒有被阻塞就會調(diào)用相應(yīng)的信號處理程序去處理张遭。首先邓萨,內(nèi)核在用戶棧上創(chuàng)建一個(gè)層,該層中將返回地址設(shè)置成信號處理函數(shù)的地址菊卷,這樣缔恳,從內(nèi)核返回用戶態(tài)時(shí),就會執(zhí)行這個(gè)信號處理函數(shù)洁闰。當(dāng)信號處理函數(shù)執(zhí)行完歉甚,會再次進(jìn)入內(nèi)核,主要是檢測有沒有信號沒有處理扑眉,以及恢復(fù)原先程序中斷執(zhí)行點(diǎn)纸泄,恢復(fù)內(nèi)核棧等工作,這樣腰素,當(dāng)從內(nèi)核返回后便返回到原先程序執(zhí)行的地方了聘裁。
信號處理函數(shù)的過程大概是這樣了。