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# Signal信号
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:::{note}
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本文Maintainer: 龙进
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Email: <longjin@RinGoTek.cn>
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  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。
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  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。
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## 1.信号处理概要
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### 1.1 信号发送
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  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。
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示意图如下：
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```text
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┌────────────┐
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│ Process A: │
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│ │
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│ sys_kill │
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└──────┬─────┘
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│
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│
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┌──────▼──────┐ ┌────────────────────┐
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│ Send Signal ├────►Add to sigpending of│
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└─────────────┘ │ process B. │
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└────────────────────┘
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```
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### 1.2 信号处理
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  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。
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信号处理流程示意图：
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```text
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┌───────────────────────┐
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│ Process B: │
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│ ◄─────────────────────────────────┐
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│ Return from syscall...│ │
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└─────────┬─────────────┘ │
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│ │
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│ │
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│ ┌────────────────┐ │
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┌─────▼─────┐ default │ │ │
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│ do_signal ├────────► │ stop process B.│ │
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└─────┬─────┘ action │ │ │
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│ └────────────────┘ │
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│ custom action │
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┌──────▼───────┐ │
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│ setup signal │ │
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│ frame │ │
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└──────┬───────┘ │
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│jump to │
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┌──────▼───────┐ ┌────────────┐ sys_sigreturn ┌────────┴────────┐
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│ userland ├─►sa_restorer ├──────────────►│Restore the stack│
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│ sig handler │ └────────────┘ │ frame. │
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└──────────────┘ └─────────────────┘
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```
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- 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。
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- 如果内核发现该信号没有被忽略，那么将会：
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- 备份当前内核栈
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- 设置信号处理的用户态栈帧
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- 回到用户态，执行信号处理函数
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- 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
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- 内核恢复处理信号之前的内核栈。
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- 信号处理流程结束，内核继续执行“返回用户态”的过程。
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- 如果内核发现当前信号被忽略，那么就检查下一个信号。
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- 发现没有任何需要处理的信号时，返回用户态。
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## 2. 其他问题
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  暂无。
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