linux信号的处理

基于linux master v4.9版本

信号是异步的，

一、信号何时来

信号是异步的，对于一个进程随时都会接收到信号。

二、选择哪个线程（task）来处理

　　那么一个进程接收到信号时，需要选择一个task来处理。

　　如何选择呢？

三、使线程达到能够处理信号的状态

　　设置信号的pending flag。

　　1）对于睡眠线程

　　　　a）处于TASK_INTERRUPTIBLE，唤醒，系统调用返回

 1     while (dev->current_len == GLOBALFIFO_SIZE) {
 2         if (filp->f_flags & O_NONBLOCK) {
 3             ret = -EAGAIN;
 4             goto out;
 5         }
 6         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
 7 
 8         mutex_unlock(&dev->mutex);
 9 
10         schedule();
11         if (signal_pending(current)) {
12             ret = -ERESTARTSYS;
13             goto out2;
14         }
15 
16         mutex_lock(&dev->mutex);
17     }

　　　　b）处于TASK_UNINTERRUPTIBLE，

　　　　　　　　i）如果signal是SIGKILL(9)，也会唤醒，返回系统调用

　　　　　　　　ii）如果signal不是SIGKILL(9)，不会唤醒，等task自己从睡眠中醒来，返回系统调用；如果task一直处于深度睡眠中，那么该信号就没办法得到处理

　　　　c）处于TASK_RUNNING（queued/runnable就绪态和运行态，tsk->state = TASK_RUNNING），不需要做进一步处理

四、真正处理信号

　　线程通过系统调用（sys_call）陷入内核态。具体来说，通过int80陷入内核，然后int80的处理函数通过系统调用号来调用sys_call，sys_call返回后会检查该task是否pending信号，有则处理。

五、拓展：1、通过signal no来获取信号处理函数。

　　　　　　task的信号处理函数保存在 task_struct里。

1     /* Signal handlers: */
2     struct signal_struct        *signal;
3     struct sighand_struct        *sighand;

　　　　　signal保存64个信号的标志位，sighand是信号处理函数的指针。

1 struct sighand_struct {
2     atomic_t        count;
3     struct k_sigaction    action[_NSIG];
4     spinlock_t        siglock;
5     wait_queue_head_t    signalfd_wqh;
6 };

　　　　当然信号处理函数可以通过signal和sigaction函数设置用户自定义处理函数。

　　　2、驱动层ERESTARTSYS和EINTR的区别

　　　　参考：https://stackoverflow.com/questions/9576604/what-does-erestartsys-used-while-writing-linux-driver

　　　　ERESTARTSYS有两种结果：1）该信号设置了SA_RESTART，会重启系统调用，当然，用户态不感知，但是对于一些系统调用没办法或者很难直接重启系统调用，比如定时器。2）该信号没有设置SA_RESTART，那么会返回到用户态，返回值为-1，并设置errno=EINTR（return −1 and set errno to indicate the error）。

　　　　EINTR只是返回到用户态，返回值为-1，并设置errno=EINTR（return −1 and set errno to indicate the error），上面所述第二种情况。

　　　　3、系统调用的改变

题外话：

1、TASK_INTERRUPTIBLE：浅度睡眠

TASK_UNINTERRUPTIBLE：深度睡眠

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