Linux信号机制概述

2014-11-24 11:04:08 · 作者: · 浏览: 1

还是先看看Linux中用户空间怎么运用的,用户空间编程实例如下:


#include


#include


#include


/*下面为两个新的信号操作函数*/


void handler(int sig)


{


printf("Receive signal :%u\n",sig);


}


void sigroutine(int num)


{


switch(num)


{


case 1:


printf("SIGUP signal\n");


break;


case 2:


printf("SIGINT signal\n");


break;


case 3:


printf("SIGQUIT signal\n");


break;


default:


break;


}


return;


}


int main(void)


{


struct sigaction sa;


int count;


sa.sa_handler=handler;


sigemptyset(&sa.sa_mask);


sa.sa_flags=0;


printf("task id is:%d\n",getpid());


/*下面四条语句为相应的信号设置新的处理方法*/


sigaction(SIGTERM,&sa,NULL);


signal(SIGHUP,sigroutine);


signal(SIGINT,sigroutine);


signal(SIGQUIT,sigroutine);



while(1)


{


sigsuspend(&sa.sa_mask);/*阻塞,一直等待信号到达*/


printf("loop\n");


}


return 0;


}


可见,用户空间调用了很多系统调用来实现信号的编程,为了弄清楚他的内在原理,决定将内核中的实现做一个大致的梳理。为了理清思路,我们由内核中实现信号操作涉及的关键数据结构关系画出下图,我们看到,内核中的数据结构实现较简单,主要分两部分,一部分用于信号操作(即handler),由进程的sighand字段开始;另一部分用于信号的挂起,由进程的signal和pending字段索引。



由关系图,我们大致观其实现原理如下:


1, 进程的所有信号(现为32个)由一个数组task->sighand->action[]保存,数组的下标即为信号的ID,比如SIGQUIT等,每个操作由一个数据结构sigaction实现,该字段的sa_handler即为实现的操作;


2, 进程对挂起的信号有两种队列,一种为所有进程共享的。该队列的每一项为一个sigqueue结构,通过该结构info字段的si_signo等属性可以定位到对应的信号ID。其中sigset_t结构为一个32位整型,用于定位到ID,即类似位图的表示。


我们看几个最基本的操作于内核中的实现。