本文簡單介紹下linux訊號處理機制，為介紹二進位制翻譯下訊號處理機制做乙個鋪墊。
本文主要參考書目《linux核心源**情景分析》
程式錯誤：除零，非法記憶體訪問…
外部訊號：終端ctrl-c產生sgint訊號，定時器到期產生sigalrm…
顯式請求：kill函式允許程序傳送任何訊號給其他程序或程序組。
在linux下，可以通過以下命令檢視系統所有的訊號：
kill-l可以通過類似下面的命令顯式的給乙個程序傳送乙個訊號：
kill-2 pid上面的命令將2號訊號傳送給程序id為pid的程序。不存在編號為0的訊號。
目前linux支援64種訊號。訊號分為非實時訊號(不可靠訊號)和實時訊號（可靠訊號）兩種型別，對應於 linux 的訊號值為 1-31 和 34-64。訊號是非同步的，乙個程序不必通過任何操作來等待訊號的到達，事實上，程序也不知道訊號到底什麼時候到達。本文著重於linux的訊號處理機制，對訊號更多的介紹可以參考這裡。
一般情況下乙個程序接受到訊號後，會有如下的行為：
程序對訊號的響應
忽略訊號：大部分訊號可被忽略，除sigstop和sigkill訊號外（這是超級使用者殺掉或停掉任意程序的手段）。
捕獲訊號：註冊訊號處理函式，它對產生的特定訊號做處理。
讓訊號預設動作起作用：unix核心定義的預設動作，有5種情況：
註冊訊號處理函式
如果想要程序捕獲某個訊號，然後作出相應的處理，就需要註冊訊號處理函式。同中斷類似，核心也為每個程序準備了乙個訊號向量表,訊號向量表中記錄著每個訊號所對應的處理機制，預設情況下是呼叫預設處理機制。當程序為某個訊號註冊了訊號處理程式後，發生該訊號時，核心就會呼叫註冊的函式。
註冊訊號處理函式是通過系統呼叫signal()、sigaction()。其中signal()在可靠訊號系統呼叫的基礎上實現, 是庫函式。它只有兩個引數，不支援訊號傳遞資訊，主要是用於前32種非實時訊號的安裝；而sigaction()是較新的函式（由兩個系統呼叫實 現：sys_signal以及sys_rt_sigaction），有三個引數，支援訊號傳遞資訊，主要用來與 sigqueue() 系統呼叫配合使用，當然，sigaction()同樣支援非實時訊號的安裝。sigaction()優於signal()主要體現在支援訊號帶有引數。關於這方面的內容，如果想獲取更多，也可參考這裡。
程序如何發現和接受訊號？
我們知道，訊號是非同步的，乙個程序不可能等待訊號的到來，也不知道訊號會到來，那麼，程序是如何發現和接受訊號呢？實際上，訊號的接收不是由使用者程序來完成的，而是由核心**。當乙個程序p2向另乙個程序p1傳送訊號後，核心接受到訊號，並將其放在p1的訊號佇列當中。當p1再次陷入核心態時，會檢查訊號佇列，並根據相應的訊號調取相應的訊號處理函式。如下圖所示：
其中，動作c：發現和捕捉訊號
訊號檢測和響應時機
剛才我們說，當p1再次陷入核心時，會檢查訊號佇列。那麼，p1什麼時候會再次陷入核心呢？陷入核心後在什麼時機會檢測訊號佇列呢？
當前程序由於系統呼叫、中斷或異常而進入系統空間以後，從系統空間返回到使用者空間的前夕。
當前程序在核心中進入睡眠以後剛被喚醒的時候（必定是在系統呼叫中），或者由於不可忽略訊號的存在而提前返回到使用者空間。
進入訊號處理函式
發現訊號後，根據訊號向量，知道了處理函式，那麼該如何進入訊號處理程式，又該如何返回呢？
我們知道，使用者程序提供的訊號處理函式是在使用者態裡的，而我們發現訊號，找到訊號處理函式的時刻處於核心態中，所以我們需要從核心態跑到使用者態去執行訊號處理程式，執行完畢後還要返回核心態。這個過程如下圖所示：
如圖中所見，處理訊號的整個過程是這樣的：程序由於 系統呼叫或者中斷 進入核心，完成相應任務返回使用者空間的前夕，檢查訊號佇列，如果有訊號，則根據訊號向量表找到訊號處理函式，設定好「frame」後，跳到使用者態執行訊號處理函式。訊號處理函式執行完畢後，返回核心態，設定「frame」，再返回到使用者態繼續執行程式。
在上面這段話中，我提到「frame
」，frame是什麼？那麼為什麼要設定frame？為什麼在執行完訊號處理函式後還要返回核心態呢？
什麼叫frame？
在呼叫乙個子程式時，堆疊要往下（邏輯意義上是往上）伸展，這是因為需要在堆疊中儲存子程式的返回位址，還因為子程式往往有區域性變數，也要占用堆疊中的空間。此外，呼叫子程式時的引數也是在堆疊中。子程式呼叫巢狀越深，則堆疊伸展的層次也越多。在堆疊中的每乙個這樣的層次，就稱為乙個」框架」，即frame。
一般來說，當子程式和呼叫它的程式在同一空間中時，堆疊的伸展，也就是堆疊中框架的建立，過程主要如下：
call指令將返回位址壓入堆疊（自動）
用push指令壓入呼叫引數
調整堆疊指標來分配區域性變數
為什麼以及怎麼設定frame？
我們知道，當程序陷入核心態的時候，會在堆疊中儲存中斷現場。因為使用者態和核心態是兩個執行級別，所以要使用兩個不同的棧。當使用者程序通過系統呼叫剛進入核心的時候，cpu會自動在該程序的核心棧上壓入下圖所示的內容：（圖來自《linux核心完全注釋》）
在處理完系統呼叫以後，就要呼叫do_signal()函式進行設定frame等工作。這時核心堆疊的狀態應該跟下圖左半部分類似（系統呼叫將一些資訊壓入棧了）：
在找到了訊號處理函式之後，do_signal函式首先把核心堆疊中存放返回執行點的eip儲存為old_eip，然後將eip替換為訊號處理函式的位址，然後將核心中儲存的「原esp」（即使用者態棧位址）減去一定的值，目的是擴大使用者態的棧，然後將核心棧上的內容儲存到使用者棧上，這個過程就是設定frame.值得注意的是下面兩點：
之所以把eip的值設定成訊號處理函式的位址，是因為一旦程序返回使用者態，就要去執行訊號處理程式，所以eip要指向訊號處理程式而不是原來應該執行的位址。
之所以要把frame從核心棧拷貝到使用者棧，是因為程序從核心態返回使用者態會清理這次呼叫所用到的核心棧（類似函式呼叫），核心棧又太小，不能單純的在棧上儲存另乙個frame（想象一下巢狀訊號處理），而我們需要eax（系統呼叫返回值）、eip這些資訊以便執行完訊號處理函式後能繼續執行程式，所以把它們拷貝到使用者態棧以儲存起來。
以上這些搞清楚之後，下面的事情就順利多了。這時程序返回使用者空間，就會根據核心棧中的eip值執行訊號處理函式。那麼，訊號處理程式執行完後，怎麼返回程式繼續執行呢？
訊號處理函式執行完後怎麼辦？
訊號處理程式執行完畢之後，程序會主動呼叫sigreturn()系統呼叫再次回到核心，檢視有沒有其他訊號需要處理，如果沒有，這時核心就會做一些善後工作，將之前儲存的frame恢復到核心棧，恢復eip的值為old_eip，然後返回使用者空間，程式就能夠繼續執行。至此，核心遍完成了一次（或幾次）訊號處理工作。
Linux核心訊號處理機制介紹
on october 9,2010,in linux,linux核心,by sponge 本文簡單介紹下linux訊號處理機制，為介紹二進位制翻譯下訊號處理機制做乙個鋪墊。本文主要參考書目 linux核心源 情景分析 程式錯誤 除零，非法記憶體訪問 外部訊號 終端ctrl c產生sgint訊號，定時...
Linux訊號處理機制
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Linux訊號處理機制（二） 阻塞訊號
訊號在核心中一般有三種狀態 1 訊號遞達 delivery 實際執行訊號的處理動作稱為訊號遞達 2 訊號未決 pending 訊號從產生到遞達之間的狀態 3 訊號阻塞 block 被阻塞的訊號產生時將保持在未決狀態，直到程序解除對此訊號的阻塞，才執行遞達的動作 注意 阻塞與忽略是不同的，只要訊號被阻...