Linux内核中的信号机制??信号处理
作者:网络转载 发布时间:[ 2013/2/25 10:12:12 ] 推荐标签:
当进程被调度时,会调用do_notify_resume()来处理信号队列中的信号。信号处理主要是调用sighand_struct结构中对应的信号处理函数。do_notify_resume()(arch/arm/kernel/signal.c)函数的定义如下:
asmlinkage void
do_notify_resume(struct pt_regs *regs, unsigned int thread_flags, int syscall)
{
if (thread_flags & _TIF_SIGPENDING)
do_signal(¤t->blocked, regs, syscall);
}
_TIF_SIGPENDING标志是在signal_wake_up()函数中设置的,检查该标志后,接下来调用do_signal()函数,我们来看看do_signal()(arch/arm/kernel/signal.c)的具体定义:
/*
* Note that 'init' is a special process: it doesn't get signals it doesn't
* want to handle. Thus you cannot kill init even with a SIGKILL even by
* mistake.
*
* Note that we go through the signals twice: once to check the signals that
* the kernel can handle, and then we build all the user-level signal handling
* stack-frames in one go after that.
*/
static int do_signal(sigset_t *oldset, struct pt_regs *regs, int syscall)
{
struct k_sigaction ka;
siginfo_t info;
int signr;
/*
* We want the common case to go fast, which
* is why we may in certain cases get here from
* kernel mode. Just return without doing anything
* if so.
*/
if (!user_mode(regs))//regs保存的是进入内核态之前的寄存器现场,必须为用户模式,否则直接返回
return 0;
if (try_to_freeze())
goto no_signal;
if (current->ptrace & PT_SINGLESTEP)
ptrace_cancel_bpt(current);//和调试相关,我们在后面的文章中会具体分析
signr = get_signal_to_deliver(&info, &ka, regs, NULL);//取出等待处理的信号
if (signr > 0) {
handle_signal(signr, &ka, &info, oldset, regs, syscall);//处理信号
if (current->ptrace & PT_SINGLESTEP)
ptrace_set_bpt(current);
return 1;
}
no_signal:
/*
* No signal to deliver to the process - restart the syscall.
*/
if (syscall) {
if (regs->ARM_r0 == -ERESTART_RESTARTBLOCK) {
if (thumb_mode(regs)) {
regs->ARM_r7 = __NR_restart_syscall;
regs->ARM_pc -= 2;
} else {
u32 __user *usp;
regs->ARM_sp -= 12;
usp = (u32 __user *)regs->ARM_sp;
put_user(regs->ARM_pc, &usp[0]);
/* swi __NR_restart_syscall */
put_user(0xef000000 | __NR_restart_syscall, &usp[1]);
/* ldr pc, [sp], #12 */
put_user(0xe49df00c, &usp[2]);
flush_icache_range((unsigned long)usp,
(unsigned long)(usp + 3));
regs->ARM_pc = regs->ARM_sp + 4;
}
}
if (regs->ARM_r0 == -ERESTARTNOHAND ||
regs->ARM_r0 == -ERESTARTSYS ||
regs->ARM_r0 == -ERESTARTNOINTR) {
restart_syscall(regs);
}
}
if (current->ptrace & PT_SINGLESTEP)
ptrace_set_bpt(current);
return 0;
}
执行do_signal()函数时,进程一定处于内核空间,通常进程只有通过中断或者系统调用才能进入内核空间,regs保存着系统调用或者中断时的现场。user_mode()根据regs中的cpsr寄存器来判断是中断现场环境还是用户态环境。如果不是用户态环境,不对信号进行任何处理,直接从do_signal()函数返回。
如果user_mode()函数发现regs的现场是内核态,那意味着这不是一次系统调用的返回,也不是一次普通的中断返回,而是一次嵌套中断返回(或者在系统调用过程中发生了中断)。此时大概的执行路径应该是这样的:假设进场现在运行在用户态,此时发生一次中断,进场进入内核态(此时user_mode(regs)返回1,意味着中断现场是用户态。),此后在中断返回前,发生了一个更高优先级的中断,于是CPU开始执行高优先级的处理函数(此时user_mode(regs)返回0,意味着中断现场是在内核态)。当高优先级中断处理结束后,在它返回时,是不应该处理信号的,因为信号的优先级比中断的优先级低。在这种情况下,对信号的处理将会延迟到低优先级中断处理结束之后。相对于Windows内核来说,尽管linux内核中没有一组显式的操作函数来实现这一系列的优先级管理方案,但是linux内核和Windows内核都使用了同样的机制,优先级关系为:高优先级中断->低优先级中断->软中断(类似Windows内中的DPC)->信号(类似Windows内核中的APC)->进程运行。
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