linux下 signal信号机制的透彻分析与各种实例讲解 2

转载：http://blog.****.net/u012183924/article/details/53888972

第二部分: 信号的生命周期与处理过程分析

 

1. 信号的生命周期

信号产生->信号注册－>信号在进程中注销->信号处理函数执行完毕

(1)信号的产生是指触发信号的事件的发生

(2)信号注册

指的是在目标进程中注册，该目标进程中有未决信号的信息:

struct sigpending pending：
struct sigpending{
struct sigqueue *head, **tail;
sigset_t signal;
};

struct sigqueue{
struct sigqueue *next;
siginfo_t info;
}

 

 

其中 sigqueue结构组成的链称之为未决信号链，sigset_t称之为未决信号集。

*head,**tail分别指向未决信号链的头部与尾部。

siginfo_t info是信号所携带的信息。

 

信号注册的过程就是将信号值加入到未决信号集siginfo_t中，将信号所携带的信息加入到未决信号链的某一个sigqueue中去。

 

 因此，对于可靠的信号，可能存在多个未决信号的sigqueue结构，对于每次信号到来都会注册。而不可靠信号只注册一次，只有一个sigqueue结构。

只要信号在进程的未决信号集中，表明进程已经知道这些信号了，还没来得及处理，或者是这些信号被阻塞。

 

(3)信号在目标进程中注销

 在进程的执行过程中，每次从系统调用或中断返回用户空间的时候，都会检查是否有信号没有被处理。如果这些信号没有被阻塞，那么就调用相应的信号处理函数来处理这些信号。则调用信号处理函数之前，进程会把信号在未决信号链中的sigqueue结构卸掉。是否从未决信号集中把信号删除掉，对于实时信号与非实时信号是不相同的。

非实时信号:由于非实时信号在未决信号链中只有一个sigqueue结构，因此将它删除的同时将信号从未决信号集中删除。

实时信号:由于实时信号在未决信号链中可能有多个sigqueue结构，如果只有一个，也将信号从未决信号集中删除掉。如果有多个那么不从未决信号集中删除信号，注销完毕。

 

(4)信号处理函数执行完毕

执行处理函数，本次信号在进程中响应完毕。

 

在第4步，只简单的描述了信号处理函数执行完毕，就完成了本次信号的响应，但这个信号处理函数空间是怎么处理的呢? 内核栈与用户栈是怎么工作的呢? 这就涉及到了信号处理函数的过程。

 

信号处理函数的过程:

 

(1)注册信号处理函数

 

信号的处理是由内核来代理的，首先程序通过sigal或sigaction函数为每个信号注册处理函数，而内核中维护一张信号向量表，对应信号处理机制。这样，在信号在进程中注销完毕之后，会调用相应的处理函数进行处理。

 

(2)信号的检测与响应时机

在系统调用或中断返回用户态的前夕，内核会检查未决信号集，进行相应的信号处理。

 

(3)处理过程:

程序运行在用户态时->进程由于系统调用或中断进入内核->转向用户态执行信号处理函数->信号处理函数完毕后进入内核->返回用户态继续执行程序

 

首先程序执行在用户态，在进程陷入内核并从内核返回的前夕，会去检查有没有信号没有被处理，如果有且没有被阻塞就会调用相应的信号处理程序去处理。首先，内核在用户栈上创建一个层，该层中将返回地址设置成信号处理函数的地址，这样，从内核返回用户态时，就会执行这个信号处理函数。当信号处理函数执行完，会再次进入内核，主要是检测有没有信号没有处理，以及恢复原先程序中断执行点，恢复内核栈等工作，这样，当从内核返回后便返回到原先程序执行的地方了。

 

信号处理函数的过程大概是这样了。

 

具体的可参考http://www.spongeliu.com/165.html Linux内核信号处理机制介绍

 

                 http://blog.****.net/tiany524/article/details/17048069

 

参考图：