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        linux內(nèi)核中的信號(hào)機(jī)制--信號(hào)發(fā)送
        
						
        
				作者：
				時(shí)間：2016-11-22
				來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

							
				
				
				
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			Kernel version：2.6.14
        CPU architecture：ARM920T
        本文引用地址：http://www.104case.com/article/201611/320005.htm
        Author：ce123(http://blog.csdn.net/ce123)
        應(yīng)用程序發(fā)送信號(hào)時(shí)，主要通過(guò)kill進(jìn)行。注意：不要被“kill”迷惑，它并不是發(fā)送SIGKILL信號(hào)專(zhuān)用函數(shù)。這個(gè)函數(shù)主要通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用sys_kill()進(jìn)入內(nèi)核，它接收兩個(gè)參數(shù)：
        第一個(gè)參數(shù)為目標(biāo)進(jìn)程id，kill()可以向進(jìn)程(或進(jìn)程組)，線(xiàn)程(輕權(quán)線(xiàn)程)發(fā)送信號(hào)，因此pid有以下幾種情況：
        • pid>0：目標(biāo)進(jìn)程(可能是輕權(quán)進(jìn)程)由pid指定。
        • pid=0：信號(hào)被發(fā)送到當(dāng)前進(jìn)程組中的每一個(gè)進(jìn)程。
        • pid=-1：信號(hào)被發(fā)送到任何一個(gè)進(jìn)程，init進(jìn)程(PID=1)和以及當(dāng)前進(jìn)程無(wú)法發(fā)送信號(hào)的進(jìn)程除外。
        • pid<-1：信號(hào)被發(fā)送到目標(biāo)進(jìn)程組，其id由參數(shù)中的pid的絕對(duì)值指定。
        第二個(gè)參數(shù)為需要發(fā)送的信號(hào)。
        由于sys_kill處理的情況比較多，分析起來(lái)比較復(fù)雜，我們從tkill()函數(shù)入手，這個(gè)函數(shù)把信號(hào)發(fā)送到由參數(shù)指定pid指定的線(xiàn)程(輕權(quán)進(jìn)程)中。tkill的內(nèi)核入口是sys_tkill(kernel/signal.c)，其定義如下：
        [plain]view plaincopy
        print?
        1. /*
        2. *Sendasignaltoonlyonetask,evenifitsaCLONE_THREADtask.
        3. */
        4. asmlinkagelong
        5. sys_tkill(intpid,intsig)
        6. {
        7. structsiginfoinfo;
        8. interror;
        9. structtask_struct*p;
        11. /*Thisisonlyvalidforsingletasks*/
        12. if(pid<=0)//對(duì)參數(shù)pid進(jìn)行檢查
        13. return-EINVAL;
        15. info.si_signo=sig;//根據(jù)參數(shù)初始化一個(gè)siginfo結(jié)構(gòu)
        16. info.si_errno=0;
        17. info.si_code=SI_TKILL;
        18. info.si_pid=current->tgid;
        19. info.si_uid=current->uid;
        21. read_lock(&tasklist_lock);
        22. p=find_task_by_pid(pid);//獲取由pid指定的線(xiàn)程的task_struct結(jié)構(gòu)
        23. error=-ESRCH;
        24. if(p){
        25. error=check_kill_permission(sig,&info,p);//權(quán)限檢查
        26. /*
        27. *Thenullsignalisapermissionsandprocessexistence
        28. *probe.Nosignalisactuallydelivered.
        29. */
        30. if(!error&&sig&&p->sighand){
        31. spin_lock_irq(&p->sighand->siglock);
        32. handle_stop_signal(sig,p);
        33. //對(duì)某些特殊信號(hào)進(jìn)程處理，例如當(dāng)收到SIGSTOP時(shí)，需要把信號(hào)隊(duì)列中的SIGCONT全部刪除
        34. error=specific_send_sig_info(sig,&info,p);//把信號(hào)加入到信號(hào)隊(duì)列
        35. spin_unlock_irq(&p->sighand->siglock);
        36. }
        37. }
        38. read_unlock(&tasklist_lock);
        39. returnerror;
        40. }
        sys_tkill函數(shù)主要是通過(guò)pecific_send_sig_info()函數(shù)實(shí)現(xiàn)的，下面我們看一下pecific_send_sig_info()(kernel/signal.c)的定義：
        [plain]view plaincopy
        print?
        1. staticint
        2. specific_send_sig_info(intsig,structsiginfo*info,structtask_struct*t)
        3. {
        4. intret=0;
        6. if(!irqs_disabled())
        7. BUG();
        8. assert_spin_locked(&t->sighand->siglock);
        10. if(((unsignedlong)info>2)&&(info->si_code==SI_TIMER))
        11. /*
        12. *Setupareturntoindicatethatwedroppedthesignal.
        13. */
        14. ret=info->si_sys_private;
        15. /*信號(hào)被忽略*/
        16. /*Short-circuitignoredsignals.*/
        17. if(sig_ignored(t,sig))
        18. gotoout;
        20. /*Supportqueueingexactlyonenon-rtsignal,sothatwe
        21. cangetmoredetailedinformationaboutthecauseof
        22. thesignal.*/
        23. if(LEGACY_QUEUE(&t->pending,sig))
        24. gotoout;
        26. ret=send_signal(sig,info,t,&t->pending);//實(shí)際的發(fā)送工作
        27. if(!ret&&!sigismember(&t->blocked,sig))
        28. signal_wake_up(t,sig==SIGKILL);
        29. out:
        30. returnret;
        31. }
        首先調(diào)用sig_ignored檢查信號(hào)是否被忽略，然后檢查發(fā)送的信號(hào)是不是普通信號(hào)，如果是普通信號(hào)，就需要根據(jù)信號(hào)位圖來(lái)檢查當(dāng)前信號(hào)隊(duì)列中是否已經(jīng)存在該信號(hào)，如果已經(jīng)存在，對(duì)于普通信號(hào)不需要做任何處理。然后調(diào)用send_signal來(lái)完成實(shí)際的發(fā)送工作，send_signal()是信號(hào)發(fā)送的重點(diǎn)，除sys_tkill之外的函數(shù)，最終都是通過(guò)send_signal()來(lái)完成信號(hào)的發(fā)送工作的。
        這里注意到想send_signal()傳遞的參數(shù)時(shí)t->pending，也就是連接Private Signal Queue的那條鏈。最后，如果發(fā)送成功就調(diào)用signal_wake_up()來(lái)喚醒目標(biāo)進(jìn)程，這樣可以保證該進(jìn)程進(jìn)入就緒狀態(tài)，從而有機(jī)會(huì)被調(diào)度執(zhí)行信號(hào)處理函數(shù)。
        現(xiàn)在我們來(lái)看看send_signal()(kernel/signal.c)函數(shù)，這個(gè)函數(shù)的主要工作就是分配并初始化一個(gè)sigqueue結(jié)構(gòu)，然后把它添加到信號(hào)隊(duì)列中。
        [plain]view plaincopy
        print?
        1. staticintsend_signal(intsig,structsiginfo*info,structtask_struct*t,
        2. structsigpending*signals)
        3. {
        4. structsigqueue*q=NULL;
        5. intret=0;
        7. /*
        8. *fast-pathedsignalsforkernel-internalthingslikeSIGSTOP
        9. *orSIGKILL.
        10. */
        11. if((unsignedlong)info==2)
        12. gotoout_set;
        14. /*Real-timesignalsmustbequeuedifsentbysigqueue,or
        15. someotherreal-timemechanism.Itisimplementation
        16. definedwhetherkill()doesso.Weattempttodoso,on
        17. theprincipleofleastsurprise,butsincekillisnot
        18. allowedtofailwithEAGAINwhenlowonmemorywejust
        19. makesureatleastonesignalgetsdeliveredanddont
        20. passontheinfostruct.*/
        22. q=__sigqueue_alloc(t,GFP_ATOMIC,(sig
        23. ((unsignedlong)info<2||
        24. info->si_code>=0)));//分配sigqueue結(jié)構(gòu)
        25. if(q){//如果成功分配到sigqueue結(jié)構(gòu)，就把它添加到隊(duì)列中，并對(duì)其初始化
        26. list_add_tail(&q->list,&signals->list);
        27. switch((unsignedlong)info){
        28. case0:
        29. q->info.si_signo=sig;
        30. q->info.si_errno=0;
        31. q->info.si_code=SI_USER;
        32. q->info.si_pid=current->pid;
        33. q->info.si_uid=current->uid;
        34. break;
        35. case1:
        36. q->info.si_signo=sig;
        37. q->info.si_errno=0;
        38. q->info.si_code=SI_KERNEL;
        39. q->info.si_pid=0;
        40. q->info.si_uid=0;
        41. break;
        42. default:
        43. copy_siginfo(&q->info,info);//拷貝sigqueue結(jié)構(gòu)
        44. break;
        45. }
        46. }else{
        47. if(sig>=SIGRTMIN&&info&&(unsignedlong)info!=1
        48. &&info->si_code!=SI_USER)
        49. /*
        50. *Queueoverflow,abort.Wemayabortifthesignalwasrt
        51. *andsentbyuserusingsomethingotherthankill().
        52. */
        53. return-EAGAIN;
        54. if(((unsignedlong)info>1)&&(info->si_code==SI_TIMER))
        55. /*
        56. *Setupareturntoindicatethatwedropped
        57. *thesignal.
        58. */
        59. ret=info->si_sys_private;
        60. }
        62. out_set:
        63. sigaddset(&signals->signal,sig);//設(shè)置信號(hào)位圖
        64. returnret;
        65. }
        從上面的分析可以看出，我們看到信號(hào)被添加到信號(hào)隊(duì)列之后，會(huì)調(diào)用signal_wake_up()喚醒這個(gè)進(jìn)程，signal_wake_up()(kernel/signal.c)的定義如下：
        [plain]view plaincopy
        print?
        1. /*
        2. *Tellaprocessthatithasanewactivesignal..
        3. *
        4. *NOTE!werelyonthepreviousspin_lockto
        5. *lockinterruptsforus!Wecanonlybecalledwith
        6. *"siglock"held,andthelocalinterruptmust
        7. *havebeendisabledwhenthatgotacquired!
        8. *
        9. *Noneedtosetneed_reschedsincesignaleventpassing
        10. *goesthrough->blocked
        11. */
        12. voidsignal_wake_up(structtask_struct*t,intresume)
        13. {
        14. unsignedintmask;
        16. set_tsk_thread_flag(t,TIF_SIGPENDING);//為進(jìn)程設(shè)置TIF_SIGPENDING標(biāo)志
        18. /*
        19. *ForSIGKILL,wewanttowakeitupinthestopped/tracedcase.
        20. *Wedontcheckt->stateherebecausethereisaracewithit
        21. *executinganotherprocessorandjustnowenteringstoppedstate.
        22. *Byusingwake_up_state,weensuretheprocesswillwakeupand
        23. *handleitsdeathsignal.
        24. */
        25. mask=TASK_INTERRUPTIBLE;
        26. if(resume)
        27. mask|=TASK_STOPPED|TASK_TRACED;
        28. if(!wake_up_state(t,mask))
        29. kick_process(t);
        30. }
        signal_wake_up()首先為進(jìn)程設(shè)置TIF_SIGPENDING標(biāo)志，說(shuō)明該進(jìn)程有延遲的信號(hào)要等待處理。然后再調(diào)用wake_up_state()喚醒目標(biāo)進(jìn)程，如果目標(biāo)進(jìn)程在其他的CPU上運(yùn)行，wake_up_state()將返回0，此時(shí)調(diào)用kick_process()向該CPU發(fā)送一個(gè)處理器間中斷。當(dāng)中斷返回前戲，會(huì)為當(dāng)前進(jìn)程處理延遲的信號(hào)。
        此后當(dāng)該進(jìn)程被調(diào)度時(shí)，在進(jìn)程返回用戶(hù)空間前，會(huì)調(diào)用do_notify_resume()處理該進(jìn)程的信號(hào)。
        
				
            
                
			
							
        
                
			              
              
            
        
		
        
		
        
		
        
		
        
		
        
			
          
				
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        技術(shù)專(zhuān)區(qū)
        
      
        
      
        
			
      
         
       

        

   











        
	
        
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