xref: /DragonOS/docs/kernel/ipc/signal.md (revision 998390210549b47e6bdcc3fdab49eff4086ad18b)
1*99839021Slogin# Signal信号
2*99839021Slogin
3*99839021Slogin:::{note}
4*99839021Slogin本文Maintainer: 龙进
5*99839021Slogin
6*99839021SloginEmail: <longjin@RinGoTek.cn>
7*99839021Slogin:::
8*99839021Slogin
9*99839021Slogin&emsp;&emsp;信号是一种进程间通信机制,当我们发送一个信号给特定的进程,就能触发它的特定行为(例如退出程序,或者运行一些信号处理程序)。信号是发送到进程或同一进程内的特定线程的异步通知,用于通知它有事件发生。信号的常见用途是中断、挂起、终止或终止进程。发送信号时,操作系统会中断目标进程的正常执行流程以传递信号。可以在任何非原子指令期间中断执行。如果该进程之前注册了一个信号处理程序,则执行该例程。否则,将执行默认信号处理程序。
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11*99839021Slogin&emsp;&emsp;信号类似于中断,区别在于中断由CPU调解并由内核处理,而信号在内核中产生(也可通过系统调用让内核产生)并由各个进程或内核的默认处理函数处理。
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13*99839021Slogin## 1.信号处理概要
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15*99839021Slogin### 1.1 信号发送
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17*99839021Slogin&emsp;&emsp;当进程A想发送信号给进程B的时候,使用`kill(pid, signal)`接口进行发送。然后陷入内核的`sys_kill()`函数中进行处理。然后内核将会把信号加入目标进程的pcb的`sigpending`中。
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19*99839021Slogin示意图如下:
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21*99839021Slogin```text
22*99839021Slogin   ┌────────────┐
23*99839021Slogin   │ Process A: │
24*99839021Slogin   │            │
25*99839021Slogin   │  sys_kill  │
26*99839021Slogin   └──────┬─────┘
27*99839021Slogin28*99839021Slogin29*99839021Slogin   ┌──────▼──────┐    ┌────────────────────┐
30*99839021Slogin   │ Send Signal ├────►Add to sigpending of│
31*99839021Slogin   └─────────────┘    │   process B.       │
32*99839021Slogin                      └────────────────────┘
33*99839021Slogin
34*99839021Slogin```
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36*99839021Slogin### 1.2 信号处理
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38*99839021Slogin&emsp;&emsp;进程会在退出内核态的时候,跳转到`do_signal()`函数内,检查当前是否有需要被处理的信号,如果有的话,就会开启信号处理流程。
39*99839021Slogin
40*99839021Slogin信号处理流程示意图:
41*99839021Slogin
42*99839021Slogin```text
43*99839021Slogin
44*99839021Slogin ┌───────────────────────┐
45*99839021Slogin │       Process B:      │
46*99839021Slogin │                       ◄─────────────────────────────────┐
47*99839021Slogin │ Return from syscall...│                                 │
48*99839021Slogin └─────────┬─────────────┘                                 │
49*99839021Slogin           │                                               │
50*99839021Slogin           │                                               │
51*99839021Slogin           │                ┌────────────────┐             │
52*99839021Slogin     ┌─────▼─────┐ default  │                │             │
53*99839021Slogin     │ do_signal ├────────► │ stop process B.│             │
54*99839021Slogin     └─────┬─────┘  action  │                │             │
55*99839021Slogin           │                └────────────────┘             │
56*99839021Slogin           │ custom action                                 │
57*99839021Slogin    ┌──────▼───────┐                                       │
58*99839021Slogin    │ setup signal │                                       │
59*99839021Slogin    │    frame     │                                       │
60*99839021Slogin    └──────┬───────┘                                       │
61*99839021Slogin           │jump to                                        │
62*99839021Slogin    ┌──────▼───────┐ ┌────────────┐ sys_sigreturn ┌────────┴────────┐
63*99839021Slogin    │   userland   ├─►sa_restorer ├──────────────►│Restore the stack│
64*99839021Slogin    │ sig handler  │ └────────────┘               │    frame.       │
65*99839021Slogin    └──────────────┘                              └─────────────────┘
66*99839021Slogin
67*99839021Slogin```
68*99839021Slogin
69*99839021Slogin- 如果内核检查发现,进程没有指定信号处理函数,且信号处理动作不是“忽略”,那就会杀掉进程。
70*99839021Slogin- 如果内核发现该信号没有被忽略,那么将会:
71*99839021Slogin    - 备份当前内核栈
72*99839021Slogin    - 设置信号处理的用户态栈帧
73*99839021Slogin    - 回到用户态,执行信号处理函数
74*99839021Slogin    - 信号处理函数结束之后,将会进入由libc提供的__sa_restorer中,发起`sys_sigreturn()`系统调用,回到内核态
75*99839021Slogin    - 内核恢复处理信号之前的内核栈。
76*99839021Slogin    - 信号处理流程结束,内核继续执行“返回用户态”的过程。
77*99839021Slogin- 如果内核发现当前信号被忽略,那么就检查下一个信号。
78*99839021Slogin- 发现没有任何需要处理的信号时,返回用户态。
79*99839021Slogin
80*99839021Slogin## 2. 其他问题
81*99839021Slogin
82*99839021Slogin&emsp;&emsp;暂无。
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