一,信号在内核中的表示
1,在此之前,必须先了解几个概念:
信号递达(Delivery):实际执行信号处理的动作。
信号未决(Pending):信号从产生到递达之间的状态。
信号阻塞(Block):被阻塞的信号产生时将保持在未决状态,直到 进程解除对此信号的阻塞,才 执行递达的动作。
注意:信号阻塞和信号忽略是不同的。只要信号被阻塞就不会递达,除非解除阻塞,而忽略是在递达之后 可选的一种处理动作。
一个信号处于Pending状态,屏蔽之后,它永远不会被Delivery 。
一个信号是否立即Delivery ,与Block没有绝对关系。
一个信号是否被Block与是否Pending没关系。
2,信号在内核中的表示—-每个进程都会维护这3张表:
每个信号都有两个标志位分别表示阻塞(block)和未决(pending),还有一个函数指针表示处理动作。信号产生时,内核在进程控制块中设置该信号的未决标志,直到信号递达才清除该标志。
3张表的存储:
pending表:用4个字节的位图表示,位图的位置表示信号编号,内容表示是否pending。
block表:用4个字节的位图表示,位图的位置表示信号编号,内容表示是否block。
handler表:是一个句柄函数指针,数组即可表示,下标表示信号编号,内容表示信号处理的动作,为NULL表示没有处理该信号。
分析上图中的信号:
1〉SIGHUP信号未阻塞也未产生过,当它递达时执行默认处理动作。
2〉SIGINT信号产生过,但正在被阻塞,所以暂时不能递达。虽然它的处理动作是忽略,但在没有解除阻塞之前不能忽略这个信号,因为进程仍有机会改变处理动作之后再解除阻塞。
3〉 SIGQUIT信号未产生过,一旦产生SIGQUIT信号将被阻塞,它的处理动作是用户自定义函数sighandler。
3,如果在进程解除对某信号的阻塞之前这种信号产生过多次,将如何处理?
Linux是这样实现的:常规信号在递达之前产生多次只计一次,而实时信号在递达之前产生多次可以依次放在一个队列⾥里。从上图来看,每个信号只有一 个bit的未决标志,非0即1,不记录该信号产生了多少次,阻塞标志也是这样表示的。
因此,未决和阻塞标志可以用相同的数据类型sigset_t来存储,sigset_t称为信号集,这个类型可以表示每个信号的“有效”或“无效”状态,在阻塞信号集中“有效”和“无效”的含义是该信号是否被阻塞,而在未决信号集中“有效”和“无效”的含义是该信号是否处于未决状态。 阻塞信号集也叫做当前进程的信号屏蔽字(Signal Mask),这里的 “屏蔽”应该理解为阻塞而不是忽略。
注意:信号集和信号量级二者之间没有任何关系。
当利用信号量机制解决了单个资源的互斥访问后,我们讨论如何控制同时需要多个资源的互斥访问,信号量集是指同时需要多个资源时的信号量操作。
4,内核是如何处理信号的?