signal

• signal源码位置：、
  • 信号集合../sched/signal.h
  • 信号结构体：../signal_types.h
  • signal函数：..\kernel\signal.c

sigio的概述流程

• 对于网络IO来说，一旦收到数据，信号机制会发送sigio这个信号
  • 简单使用sigio，udp可以使用，tcp不行

• 网卡接收到数据帧，并发送给协议栈

• 网络协议栈处理原生包(raw package),再发送给应用程序

• 应用程序进一步处理

signal的工作流程

• signal函数和kill函数属于系统调用

• 从三个方面进行梳理

  • 对于进程内部，这些信号集合如何保存？
  • 调用signal函数时，是怎么保存到进程内部？
  • 其他进程调用某个命令(kill -9 pid)时，这个信号是如何发送？

  

1. 对于进程内部，这些信号集合如何保存？

   • 信号集合用一个结构体数组保存struct k_sigaction action[_NSIG];;
   • 数组大小为64，多处定义#define _NSIG 64;
   • struct k_sigaction- 》维护struct sigaction-》维护struct sigaction

   struct sighand_struct {
       ...
   	wait_queue_head_t	signalfd_wqh;
   	struct k_sigaction	action[_NSIG];// 数组维护
   };
   struct sigaction {
       ...
       __sighandler_t	_sa_handler;
       void (*_sa_sigaction)(int, struct siginfo *, void *);
   };
   

2. 调用signal函数时，是怎么保存到进程内部？

   • 系统调用内部调用关键函数do_sigaction()
   • 将当前进程中信号数组的第X为进行覆盖
     • X为信号的值#define SIGIO 29-》总共32个信号

    int do_sigaction(int sig, struct k_sigaction *act, struct k_sigaction *oact{
   
    	struct task_struct *p = current, *t;//当前进程的指针
    	struct k_sigaction *k;// 第一问中提过
    	...
    	k = &p->sighand->action[sig-1];//提取出信号集合中该信号对应的位置
    	...
    	*k = *act;//该信号的对应位置进行覆盖，如sigio是29，会对索引第28位进行覆盖
    	...
    }
   

   • 额外说明

     第一层：`SYSCALL_DEFINE2(signal, int, sig, __sighandler_t, handler)`;
     
     第二层：int do_sigaction(int sig, struct k_sigaction *act, struct k_sigaction *oact);
     

3. 其他进程调用某个命令(kill -9 pid)时，这个信号是如何发送？

   • 系统调用内部套层调用关键函数signalfd_notify()
   • 中间套层的函数中会找到kill要发送的pid是否存在，并且找到那个进程
   • 发送信号给该进程，并将其唤醒

   static inline void signalfd_notify(struct task_struct *tsk, int sig) {
       
   	if (unlikely(waitqueue_active(&tsk->sighand->signalfd_wqh)))
   		wake_up(&tsk->sighand->signalfd_wqh);
   }
   #define wake_up(x)			__wake_up(x, TASK_NORMAL, 1, NULL)
   

   • 额外说明

     第1层：`SYSCALL_DEFINE2(kill, pid_t, pid, int, sig)`;
     
     第2层：static int kill_something_info(int sig, struct kernel_siginfo *info, pid_t pid);
     
     第3层：static int kill_proc_info(int sig, struct kernel_siginfo *info, pid_t pid);
     
     第4层：int kill_pid_info(int sig, struct kernel_siginfo *info, struct pid *pid);
     
     第5层：int group_send_sig_info(int sig, struct kernel_siginfo *info,
     			struct task_struct *p, enum pid_type type);
     
     第6层:int do_send_sig_info(int sig, struct kernel_siginfo *info, struct task_struct *p,enum pid_type type);
     
     第7层：int send_signal_locked(int sig, struct kernel_siginfo *info,
     		       struct task_struct *t, enum pid_type type);
     
     第8层：static int __send_signal_locked(int sig, 
     struct kernel_siginfo *info,struct task_struct *t, enum pid_type type, bool force);
     
     第9层：static inline void signalfd_notify(struct task_struct *tsk, int sig);
     

     • 第二层：进行pid的判断