新增signal文档 (#126)

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login 2022-12-24 23:30:26 +08:00 committed by GitHub
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GPG Key ID: 4AEE18F83AFDEB23
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@ -22,6 +22,7 @@
kernel/locking/index
kernel/process_management/index
kernel/sched/index
kernel/ipc/index
kernel/memory_management/index
kernel/filesystem/index
kernel/debug/index

10
docs/kernel/ipc/index.rst Normal file
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@ -0,0 +1,10 @@
====================================
进程间通信
====================================
这里是DragonOS进程间通信IPC的说明文档。
.. toctree::
:maxdepth: 1
signal

82
docs/kernel/ipc/signal.md Normal file
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@ -0,0 +1,82 @@
# Signal信号
:::{note}
本文Maintainer: 龙进
Email: <longjin@RinGoTek.cn>
:::
&emsp;&emsp;信号是一种进程间通信机制,当我们发送一个信号给特定的进程,就能触发它的特定行为(例如退出程序,或者运行一些信号处理程序)。信号是发送到进程或同一进程内的特定线程的异步通知,用于通知它有事件发生。信号的常见用途是中断、挂起、终止或终止进程。发送信号时,操作系统会中断目标进程的正常执行流程以传递信号。可以在任何非原子指令期间中断执行。如果该进程之前注册了一个信号处理程序,则执行该例程。否则,将执行默认信号处理程序。
&emsp;&emsp;信号类似于中断区别在于中断由CPU调解并由内核处理而信号在内核中产生也可通过系统调用让内核产生并由各个进程或内核的默认处理函数处理。
## 1.信号处理概要
### 1.1 信号发送
&emsp;&emsp;当进程A想发送信号给进程B的时候使用`kill(pid, signal)`接口进行发送。然后陷入内核的`sys_kill()`函数中进行处理。然后内核将会把信号加入目标进程的pcb的`sigpending`中。
示意图如下:
```text
┌────────────┐
│ Process A: │
│ │
│ sys_kill │
└──────┬─────┘
┌──────▼──────┐ ┌────────────────────┐
│ Send Signal ├────►Add to sigpending of│
└─────────────┘ │ process B. │
└────────────────────┘
```
### 1.2 信号处理
&emsp;&emsp;进程会在退出内核态的时候,跳转到`do_signal()`函数内,检查当前是否有需要被处理的信号,如果有的话,就会开启信号处理流程。
信号处理流程示意图:
```text
┌───────────────────────┐
│ Process B: │
│ ◄─────────────────────────────────┐
│ Return from syscall...│ │
└─────────┬─────────────┘ │
│ │
│ │
│ ┌────────────────┐ │
┌─────▼─────┐ default │ │ │
│ do_signal ├────────► │ stop process B.│ │
└─────┬─────┘ action │ │ │
│ └────────────────┘ │
│ custom action │
┌──────▼───────┐ │
│ setup signal │ │
│ frame │ │
└──────┬───────┘ │
│jump to │
┌──────▼───────┐ ┌────────────┐ sys_sigreturn ┌────────┴────────┐
│ userland ├─►sa_restorer ├──────────────►│Restore the stack│
│ sig handler │ └────────────┘ │ frame. │
└──────────────┘ └─────────────────┘
```
- 如果内核检查发现,进程没有指定信号处理函数,且信号处理动作不是“忽略”,那就会杀掉进程。
- 如果内核发现该信号没有被忽略,那么将会:
- 备份当前内核栈
- 设置信号处理的用户态栈帧
- 回到用户态,执行信号处理函数
- 信号处理函数结束之后将会进入由libc提供的__sa_restorer中发起`sys_sigreturn()`系统调用,回到内核态
- 内核恢复处理信号之前的内核栈。
- 信号处理流程结束,内核继续执行“返回用户态”的过程。
- 如果内核发现当前信号被忽略,那么就检查下一个信号。
- 发现没有任何需要处理的信号时,返回用户态。
## 2. 其他问题
&emsp;&emsp;暂无。