信号量与异步通知

信号量与异步通知

一 信号量原理概述

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LINUX当中的信号处理机制

进程管理块（PCB）中有几个字节的比特位，每一个比特位代表着一种信号。进程首先要注册一个函数用于处理对应的信号，一般来说调用signal或者是signalaction函数。当用kill指令向某一个进程发送信号，就会陷入内核，通过进程号（PID）取得对应得PCB，然后将PCB中对应信号得比特位置位。在内核返回用户空间之前，会进行PCB的信号比特位检查，检查有置位时，就调用前面注册得相对应得函数进行处理。

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发送信号

使用kill指令发送信号时，必须给出的参数有PID。内核通过PID索引到PCB，然后将对应得比特位置位，即完成了信号的发送。一般来说，对于异步通知，信号的发送是驱动程序需要完成的任务。

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信号屏蔽

每个进程都有一个信号集，用于描述哪些信号被屏蔽，这个信号集叫做信号掩码。信号屏蔽并非让进程不响应信号，只是延迟了信号的到达，只要屏蔽解除，信号响应会继续进行。

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捕捉信号

进程对信号的响应就是捕捉到了信号。在进程初始化时，每一个信号都会被注册一个默认的处理函数。我们可以调用signal来注册自己的处理函数用于取代默认处理函数。这个signal也可以说是信号捕捉函数。捕捉信号是用户程序的任务，驱动程序不会干涉。

二 信号量操作

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信号量的捕获

#include
<signal.h>

typedef
void (*sighandler_t)(int)

signalhandler_t
signal(int signum, sighandler_t handler)

#include
<signal.h>

int
sigaction(int signum, const struct sigaction *act, 

			struct
sigaction *oldact)

其中signum
表示要操作的信号量

	act
是新的操作方式

	oldact是旧的操作方式

struct
sigaction {

	void
(*sa_handler)(int);

	void
(*sa_action)(int, siginfo_t *,void *);

	sigset_t
mask;

	int
sa_flag;

	void
(*sa_restorer)(void);

}

成员说明： sa_handler是信号量处理函数

	
  sa_sigaction 用于获取信号量详细信息的函数

	
  mask 用于信号处理函数期间屏蔽信号的信号掩码

	
  sa_flag 用于控制信号处理行为的标志位

	
  sa_restorer 已废弃，不使用

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信号的发送

原理：在用户程序当中，调用了fasync函数时给出两个命令标志，分别为F_SETDOWM和F_SETFL（set
fasync
list），前者会调用f_setdown函数，该函数将当前进程的PID记录到file->f_owner当中去。后者调用会导致调用setfl函数，该函数调用到驱动程序当中得fasync函数，在fasync函数中会调用fasync_hlper函数，这个函数将当前进程加入到fasync链表当中去。当调用到kill_fasync
函数发送信号时，就会历遍这个链表，并且调用sed_sigio函数发送信号。（sed_sigio(fowm,fa->fa_fd,band)）。