1# Signal信号 2 3:::{note} 4本文Maintainer: 龙进 5 6Email: <longjin@RinGoTek.cn> 7::: 8 9  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。 10 11  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。 12 13## 1.信号处理概要 14 15### 1.1 信号发送 16 17  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。 18 19示意图如下： 20 21```text 22 ┌────────────┐ 23 │ Process A: │ 24 │ │ 25 │ sys_kill │ 26 └──────┬─────┘ 27 │ 28 │ 29 ┌──────▼──────┐ ┌────────────────────┐ 30 │ Send Signal ├────►Add to sigpending of│ 31 └─────────────┘ │ process B. │ 32 └────────────────────┘ 33 34``` 35 36### 1.2 信号处理 37 38  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 40信号处理流程示意图： 41 42```text 43 44 ┌───────────────────────┐ 45 │ Process B: │ 46 │ ◄─────────────────────────────────┐ 47 │ Return from syscall...│ │ 48 └─────────┬─────────────┘ │ 49 │ │ 50 │ │ 51 │ ┌────────────────┐ │ 52 ┌─────▼─────┐ default │ │ │ 53 │ do_signal ├────────► │ stop process B.│ │ 54 └─────┬─────┘ action │ │ │ 55 │ └────────────────┘ │ 56 │ custom action │ 57 ┌──────▼───────┐ │ 58 │ setup signal │ │ 59 │ frame │ │ 60 └──────┬───────┘ │ 61 │jump to │ 62 ┌──────▼───────┐ ┌────────────┐ sys_sigreturn ┌────────┴────────┐ 63 │ userland ├─►sa_restorer ├──────────────►│Restore the stack│ 64 │ sig handler │ └────────────┘ │ frame. │ 65 └──────────────┘ └─────────────────┘ 66 67``` 68 69- 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- 如果内核发现该信号没有被忽略，那么将会： 71 - 备份当前内核栈 72 - 设置信号处理的用户态栈帧 73 - 回到用户态，执行信号处理函数 74 - 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 - 内核恢复处理信号之前的内核栈。 76 - 信号处理流程结束，内核继续执行“返回用户态”的过程。 77- 如果内核发现当前信号被忽略，那么就检查下一个信号。 78- 发现没有任何需要处理的信号时，返回用户态。 79 80## 2. 其他问题 81 82  暂无。 83