linux訊號要點

參考連線

乙個完整的訊號生命週期可以分為三個階段：

1. 訊號誕生

2. pcb中註冊

在程序表的表項中有乙個軟中斷訊號域，該域中每一位對應乙個訊號。核心給乙個程序傳送軟中斷訊號的方法，是在程序所在的程序表項的訊號域設定對應於該訊號的位;

如果訊號傳送給乙個正在睡眠的程序，如果程序睡眠在可被中斷的優先順序上，則喚醒程序；否則僅設定程序表中訊號域相應的位，而不喚醒程序。如果傳送給乙個處於可執行狀態的程序，則只置相應的域即可;

struct sigqueue　
struct sigpending　;

訊號在程序中註冊指的就是訊號值加入到程序的未決訊號集sigset_t signal中，並且訊號所攜帶的資訊被保留到未決訊號資訊鏈的某個sigqueue結構中;

只要訊號在程序的未決訊號集中，表明程序已經知道這些訊號的存在，但還沒來得及處理或者該訊號被程序阻塞;

總之訊號註冊與否，與傳送訊號的函式如kill()或sigqueue()以及訊號安裝函式signal()或sigaction()無關，只與訊號值有關：

訊號值小於sigrtmin的訊號最多隻註冊一次，訊號值在sigrtmin及sigrtmax之間的訊號，只要被程序接收到就被註冊。

3. 訊號的執行和登出

核心處理乙個程序收到的軟中斷訊號是在該程序的上下文中，因此，程序必須處於執行狀態。當其由於被訊號喚醒或者正常排程重新獲得cpu時，在其從核心空間返回到使用者空間時會檢測是否有訊號等待處理。如果存在未決訊號等待處理且該訊號沒有被程序阻塞，則在執行相應的訊號處理函式前，程序會把訊號在未決訊號鏈中占有的結構卸掉:

當所有未被遮蔽的訊號都處理完畢後，即可返回使用者空間。

對於被遮蔽的訊號，當取消遮蔽後，在返回到使用者空間時會再次執行上述檢查處理的一套流程。

處理訊號的整個大概過程：

1. 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;

2. 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;

3. 訊號處理函式執行完畢後，返回核心態;

4. 設定「frame」，再返回到使用者態繼續執行程式;

5. 程序只有處理完訊號才會返回使用者態，程序在使用者態下不會有未處理完的訊號;

處理訊號有三種型別：

iii、幾點說明

當某個訊號的處理函式被呼叫時,核心自動將當前訊號加入程序的訊號遮蔽字,當訊號處理函式返回時自動恢復原來的訊號遮蔽字,這樣就保證了在處理某個訊號時,如果這種訊號再次產生,那麼它會被阻塞到當前處理結束為止。

如果要捕捉的訊號發生於程序正在乙個系統呼叫中時，並且該程序睡眠在可中斷的優先順序上（若系統呼叫未睡眠而是在執行，根據上面的分析，等該系統呼叫執行完畢後再處理訊號），這時該訊號引起程序作一次longjmp，跳出睡眠狀態，返回使用者態並執行訊號處理例程。當從訊號處理例程返回時，程序就象從系統呼叫返回一樣，但返回了乙個錯誤如－1，並將errno設定為eintr，指出該次系統呼叫曾經被中斷。

若程序睡眠在可中斷的優先順序上，則當它收到乙個要忽略的訊號時，該程序被喚醒但不做longjmp，一般是繼續睡眠，但使用者感覺不到程序曾經被喚醒，而是象沒有發生過該訊號一樣; 若該訊號在阻塞訊號集中，在沒有解除阻塞之前不能忽略這個訊號, 因為程序仍有機會改變處理動作之後再解除阻塞。能夠使pause、sleep等函式從掛起態返回的訊號必須要有訊號處理函式，如果沒有什麼動作，可以將處理函式設為空。

block阻塞訊號對應阻塞訊號集，收到訊號集中的訊號不立即處理, 被阻塞的訊號將保持未決狀態，直到程序解除對此訊號的阻塞才執行抵達動作（可通過sigprocmask操作該訊號集）。

pending未決訊號對應未決訊號集，表示還未被處理的訊號（可通過sigpending檢視）。

核心對子程序終止（sigcld）訊號的處理方法與其他訊號有所區別：

當程序正常或異常終止時，核心都向其父程序發乙個sigcld 訊號，預設情況下父程序忽略該訊號，就象沒有收到該訊號似的，如果父程序希望獲得子程序終止的狀態，則應該事先用signal函式為sigcld訊號設定訊號處理程式，在訊號處理程式中呼叫wait。sigcld訊號的作用是喚醒乙個睡眠在可被中斷優先順序上的程序。如果該程序捕捉了這個訊號，就象普通訊號處理一樣轉到處理例程。如果程序忽略該訊號，則什麼也不做。其實wait不一定放在訊號處理函式中，但這樣的話因為不知道子程序何時終止，在子程序終止前，wait將使父程序掛起休眠。

忽略sigchld訊號，這常用於linux併發伺服器的效能的乙個技巧因為併發伺服器常常fork很多子程序，子程序終結之後需要伺服器程序去wait清理資源。如果將此訊號的處理方式設為忽略，可讓核心把殭屍子程序轉交給init程序去處理，省去了大量殭屍程序占用系統資源。

我們需要捕獲sigpipe，或者忽略它，以防對端的close導致我們的程序被殺死。

iv、posix多執行緒與訊號

posix 1003.1 標準對多執行緒程式的訊號處理有更加嚴格的要求:

1. 多執行緒程式的所有執行緒應該共享訊號處理函式 , 但是每乙個執行緒必須有自己的阻塞訊號集和未決訊號集;

2. posix 介面kill( ), sigqueue( ) 必須把訊號發給執行緒組 , 而不是指定執行緒. 另外核心產生的sigchld, sigint, or sigquit 也必須發給執行緒組;

3. 執行緒組中只有有乙個執行緒來處理(deliver) 的共享的訊號就可以了;

4. 如果執行緒組收到乙個致命的訊號 , 核心要殺死執行緒組的所有執行緒, 而不是僅僅處理該訊號的執行緒;

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