内核态 返回 用户态 时，会在操作系统的指导下，对信号进行检测及处理 至于处理动作，分为：默认动作、忽略、用户自定义 搞清楚 “合适” 的时机 后，接下来需要学习 用户态 和 内核态 相关知识 ---...，运行相应的进程 系统调用结束后 异常、中断、陷阱等处理完毕 信号的处理时机就是 内核态 切换为 用户态，也就是 当把更重要的事做完后，进程才会在操作系统的指导下，对信号进行检测、处理 下面来结合 进程地址空间...当在 内核态 完成某种任务后，需要切回 用户态，此时就可以对信号进行 检测 并 处理 了 情况1：信号被阻塞，信号产生/未产生 信号都被阻塞了，也就不需要处理信号，此时不用管，直接切回 用户态...，还需要坠入 内核态 通过一张图快速记录信号的 处理 过程 图片来源：Linux进程信号 ---- 3、信号的捕捉 接下来谈谈 信号 是如何被 捕捉 的 3.1、内核如何实现信号的捕捉？...表，信号在产生之后，存储在 pending 表中 信号处理阶段：信号在 内核态 切换回 用户态 时，才会被处理 ---- 总结 以上就是本次关于 Linux进程信号【信号处理】的全部内容了，本文对信号的处理时机做了探讨
在这三种情况下，操作系统都会保存用户态的上下文，并在内核态下处理这些事件。 二、信号被处理的时机 如下图所示，进程从内核态切换回用户态的时候，信号会被检测并处理。...如果该信号的处理方法为默认处理方法，就不需要从内核态切换回用户态来处理我们写的方法，但如果该信号的处理方法为我们自己的自定义处理方法，就要从内核态切换回用户态来执行，执行完毕程序再进入内核。...下面是进程处理信号并执行我们写的自定义处理方法的过程： 执行信号自定义的处理方法时，可以由操作系统直接帮我们做了，但是为了避免我们写的处理方法存在非法操作，就必须切换回用户态， 由用户态的权限来约束我们是否能执行这个处理方法...四、设置自定义信号处理的函数 设置自定义信号处理的函数除了signal函数外，还有一个sigaction函数。 ...，可以用来设置在处理signum信号的同时所屏蔽的信号，第四个参数用于修改信号处理的某些默认行为，第五个参数通常不用于现代操作系统，不设置。
信号实现原理 接下来我们分析一下Linux对信号处理机制的实现原理。...为了尽快让信号得到处理，Linux把信号处理过程放置在进程从内核态返回到用户态前，也就是在 ret_from_sys_call 处： // arch/i386/kernel/entry.S ENTRY...而从系统调用返回到用户态前还是属于内核态，CPU是禁止内核态执行用户态代码的，那么怎么办？ 答案先返回到用户态执行信号处理程序，执行完信号处理程序后再返回到内核态，再在内核态完成收尾工作。...我们知道，从内核态返回到用户态时，CPU要从内核栈中找到返回到用户态的地址（就是调用系统调用的下一条代码指令地址），Linux为了先让信号处理程序执行，所以就需要把这个返回地址修改为信号处理程序的入口，...Linux的做法就是在用户态栈空间构建一个 Frame（帧）（我也不知道为什么要这样叫），构建这个帧的目的就是为了执行完信号处理程序后返回到内核态，并恢复原来内核栈的内容。
： 忽略此信号 执行该信号的默认处理动作 提供一个信号处理函数，要求内核在处理该信号时切换到用户态执行这个处理函数，这种方式称为捕捉(Catch)一个信号 2.产生信号 2.1 通过终端按键产生信号...被阻塞的信号产生时将保持在未决状态，直到进程解除对此信号的阻塞，才执行递达的动作 阻塞和忽略是不同的，只要信号被阻塞就不会递达，而忽略是在递达之后可选的一种处理动作 3.2 在内核中的表示 信号在内核中的表示示意图...信号没有阻塞 4.捕捉信号 4.1 内核如何实现信号的捕捉 如果信号的处理动作是用户自定义函数，在信号递达时就调用这个函数，这称为捕捉信号 由于信号处理函数的代码是在用户空间的，处理过程比较复杂，举例如下...，或者说向内核注册了一个信号处理函数，该函数返回值为void，可以带一个int参数，通过参数可以得知当前信号的编号，这样就可以用同一个函数处理多种信号。...显然，这也是一个回调函数，不是被main函数调用，而是被系统所调用 当某个信号的处理函数被调用时，内核自动将当前信号加入进程的信号屏蔽字，当信号处理函数返回时自动恢复原来的信号屏蔽字，这样就保证了在处理某个信号时
这一篇有区别于上一篇的“信号量”机制哈 平台的手机版对排版的支持有限，建议用电脑打开此文章 一，Linux信号的概念： 信号是 Linux 进程间通信的最古老的方式。...二，Linux信号的特点： 1.信号是异步的，进程不需要等待信号的到来，也不需要有获得信号的操作，而是在进程内部设置与信号对应的处理函数，有信号到达的时候，系统异步触发对应的处理函数。...在Linux终端上敲“Ctrl+c”，就产生一个“中断”，相当于产生一个信号，接着就会处理这个“中断任务”（默认的处理方式为结束掉当前进程） 2.信号可以直接进行用户空间进程和内核空间进程的交互，内核进程可以利用它来通知用户空间进程发生了哪些系统事件...b) 硬件异常将产生信号。 除数为 0，无效的内存访问等。这些情况通常由硬件检测到，并通知内核，然后内核产生适当的信号发送给相应的进程。 c) 软件异常将产生信号。...内核在递送一个原来阻塞的信号给进程时（而不是在产生信号时），才决定对他的处理方式。所以，进程在信号递送给他之前仍可以改变该信号的处理动作。
如果应用程序没有注册过SIGPIPE信号处理函数，内核则会执行SIGPIPE的默认处理即终止当前进程。...对于应用层程序来说，信号就像一个“中断”。外部硬件通过可以注册中断处理函数，应用层也可以注册信号处理函数。...既要满足信号可以打断应用程序执行流程，又要保证性能，只有在目的进程陷入内核态，并返回用户态之前，完成信号响应和处理，是最为合适的。 而目的进程什么情况下会陷入内核态呢？...同时为了研究signal的处理，我在内核信号处理的入口函数do_signal增加了一句dump_stack()，来打印调用栈。...“信号”的响应总结为一句话：应用态进程由于系统调用、中断或异常，而陷入内核态后，在返回应用态之前，内核会进行信号的检查和处理。 PS： 本文中的示例程序没有考虑代码的健壮性。
信号的处理 1 信号的处理 2 内核态 VS 用户态 3 键盘输入数据的过程 4 如何理解OS如何正常的运行 5 如何进行信号捕捉 信号处理的总结 6 可重入函数 volatile关键字 Thanks♪...下一篇文章见 1 信号的处理 处理信号本质就是递达这个信号！...我们说过：信号可能不会被立即处理，而是在合适的时候进行处理。那么这个合适的时候到底是什么时候？！ 进程从内核态（处于操作系统的状态）返回到用户态（处在用户状态）的时候进行处理！...来看Linux内核： 在操作系统的主函数中，首先是进行一些初始化（包括系统调用方法），然后就进入到了死循环！...----- head = p; } 我们进行头插时，进行完第一步之后，突然来了一个信号，但是我们之前说过：信号处理时在用户态到内核态进行切换时才进行处理，这链表的头插没有进行状态的切换啊？
硬件异常产生信号：除数据、无效的存储访问等。这些事件通常由硬件(如:CPU)检测到，并将其通知给Linux操作系统内核，然后内核生成相应的信号，并把信号发送给该事件发生时正在进行的程序。...signal.h中，在Linux中没有16和32这两个信号。...(30) SIGRTMIN~SIGRTMAX：Linux的实时信号，它没有固定的含义(或者说可以由用户自由使用)。注意，Linux线程机制使用了前3个实时信号。所有的实时信号的默认动作都是终止进程。...Linux系统根据POSIX标准定义了SIGRTMIN (33) ~ SIGRTMAX(64)之间的信号，它们都是可靠信号，也称为实时信号。 当导致产生信号的事件发生时，内核就产生一个信号。...信号产生后，内核通常会在进程表中设置某种形的标志。当内核设置了这个标志，我们就说内核向一个进程递送了一个信号。
二、信号捕捉处理 1. 信号的处理 我们在上面说过，信号保存是为了让进程在合适的时候处理，那么信号是什么时候被处理的呢？...首先进程要处理一个信号，前提是要知道自己收到信号了，就必须得合适的时候去查 pending表、block表和 handler表，而它们都属于内核数据结构，而这说明进程必须处于内核状态才能对信号做处理，所以结论就是...，当进程从内核态返回到用户态的时候，进行信号的检测和处理！...信号的捕捉 我们理解了内核态和用户态之后，我们下面结合下图来理解信号的捕捉： 所以信号保存是为了让进程在合适的时候处理，那么信号是在内核态返回用户态时进行处理的！ 4....（3）struct sigaction 中的 sa_mask 字段 当某个信号的处理函数被调用时，内核自动将当前信号加入进程的信号屏蔽字，当信号处理函数返回时自动恢复原来的信号屏蔽字，这样就保证了在处理某个信号时
事实上，Linux提供了两类信号量： 内核使用的信号量 用户态使用的信号量（遵循System V IPC信号量要求） 在本文中，我们集中研究内核信号量，至于进程间通信使用的信号量以后再分析。...虽然信号量可以支持很大的count，但是在linux内核中，大部分情况下还是使用信号量的一种特殊形式，也就是互斥信号量（MUTEX）。...但是，从Linux内核2.6.37版本之后，上面的函数和宏已经不存在。这是为什么呢？因为大家发现在Linux内核的设计实现中通常使用互斥信号量，而不会使用信号量。...所以，只有异常处理程序，尤其是系统调用服务例程可以调用down()函数。基于这个原因，Linux还提供了其它版本的请求信号量的函数： down_trylock() 可以被中断和延时函数调用。...而且down_interruptible()还能满足中断处理程序和延时函数的调用。所以，在2.6.37版本以后的内核中，这个函数已经被废弃。
Linux多进程访问共享资源时，需要按下列步骤进行操作： (1)检测控制这个资源的信号量的值。 (2)如果信号量是正数，就可以使用这个资源。进程将信号量的值“减 1”，表示当前进程占用了一份资源。...四，信号量的分类： 信号量按照使用场景分为 ：二值信号量和计数信号量： 二值信号量：指初始值为 1 的信号量，此类信号量只有 1 和 0 两个值，通常用来代替锁机制实现线程同步， 在一个时刻仅允许有一个资源持有者...*临界资源在同一时刻只允许一个进程使用，此时的信号量是一个二值信号量，它只控制一个资源；另一种应用于处理多个共享资源（例如多台打印机的分配），信号量在其中起到记录空闲资源数目的作用，此时的信号量是计数信号量...五，信号量的处理函数： 对应的头文件： #include 1.得到或者创建一个信号量： semget函数 int semget(key_t key, int nsems, int...pthread_create(&smk_1, 0, smoker, 1); pthread_create(&smk_2, 0, smoker, 2); while(1); } Linux
· 信号的默认处理操作有： 显式地忽略信号：即内核将会丢弃该信号，信号不会对目标进程产生任何影响。 终止进程：很多信号的默认处理是终止进程，即将进程杀死。...Linux信号可以分为两类：可靠信号和不可靠信号，信号值在[1，31] 之间的所有信号，都被称为不可靠信号；在[SIGRTMIN，SIGRTMAX] 之间的信号，被称为可靠信号。...严格说来，内核也设有上限，挂起信号的个数也不能无限制地增大，因此只能说，在一定范围之内，可靠信号不会被丢弃。 信号未决状态是指 从生成信号到信息处理逻辑执行的这段时间。...常见的Linux信号如下（可以通过命令kill -l查看）： SIGHUP 1 终端挂起或控制进程终止。当用户退出Shell时，由该进程启动的所有进程都会收到这个信号，默认动作为终止进程。...信号的执行时机 每个进程有一个对应的”信号表“的东东，当内核传递给进程信号时，会在该进程对应的信号表中写入信号，当进程由内核态切换到用户态时，会查信号表，如果有信号，则会执行信号处理逻辑。
如果需要进程捕获某个信号，并作出相应的处理，就需要注册信号处理函数（其实就是内核里需要识别信号函数，类似C语言里的include某函数库）。 ...处理信号就类似软中断，内核为每个进程准备了一段信号向量表，记录信号的处理机制。当某个信号发生后，内核就会调用注册的函数去处理。 信号何时来，是未知的，因此进程不可能一直等待信号来。...信号的接收不是有用户进程来完成，需要内核来代理。当用户进程P2向另一个进程P1发送信号后，内核接收到信号，将信号放置P1进程的信号队里中。...当P1进程进入内核态时，会检查信号队列，并调取相应的信号函数进行处理。 ?
1.1、硬件中断 硬件中断是计算机中的一种机制，它允许硬件设备在需要时向中央处理器（CPU）发送信号，以请求其关注并处理某些事件或条件。...当硬件设备需要CPU的注意时，它会生成一个中断信号，该信号随后被送到CPU的中断控制器。中断控制器负责管理这些信号，并确定哪个中断需要优先处理。...一旦CPU接收到中断信号，它会暂停当前正在执行的程序（保存当前的状态，如程序计数器、寄存器值等），然后跳转到特定的中断处理程序或中断服务例程来响应这个中断。...中断处理程序会执行必要的操作来处理该中断，这可能包括读取硬件的状态、更新数据、发送响应等。处理完中断后，CPU会恢复之前保存的状态，并继续执行原来的程序。...因为发送信号要修改PCB内核数据结构的内容，所以无论产生信号的方式有多少种，最终都是由操作系统将信号写入进程PCB中的。
在Linux下写socket的程序的时候，如果尝试send到一个disconnected socket上，就会让底层抛出一个SIGPIPE信号。...这个信号的缺省处理方法是退出进程，大多数时候这都不是我们期望的。因此我们需要重载这个信号的处理方法。...example of piping is the following. ps l | head This command, when run on a Unix-like machine (including Linux
4.一旦知道了发生缺页中断的虚拟地址，操作系统会检查地址是否有效，并检查读写是否与保护权限一致，不过不一致，则向进程发一个信号或者杀死该进程。...linux内核对缺页异常的处理流程很复杂，但是基本思想和上述流程差不多。...下面看linux的基本处理流程： 内核处理缺页异常的主函数就是do_page_fault: /* * 缺页异常处理函数 * pt_regs 各个寄存器的值 * error_code,由硬件产生:...下面看内核态缺页异常具体的处理函数，内核态分为当前进程的页表内核映射部分没更新到最新的，此时需要进行页表同步，调用vmalloc_fault /* * 处理vmalloc异常或者模块区域映射异常 *...内核的缺页异常处理有了一个比较深入的理解，当然还有很多细枝末节没分析到，但是整个处理逻辑已经分析完了。
中断处理 如前所述，我们知道异常的处理还是比较简单的，就是给相关的进程发送信号，而且不存在进程调度的问题，所以内核很快就处理完了异常。...但是，这种方法不适用于中断，因为当一个不相关的进程正在运行的时候，发送给特定进程的中断信号会被挂起，等到该进程执行的时候才会处理。所以，给中断发送一个信号没有太大意义。...为了统一处理这些硬件，Linux内核使用了面向对象的编程思想，构建了一个PIC对象，包含PIC名称和7个PIC标准方法。...多核系统中的IRQ分配 我们知道SMP的全称是对称多处理系统，这意味，Linux内核不应该对一个CPU有任何偏向。于是，内核在CPU之间采用循环法（round-robin）分配IRQ。...比如我们以Linux4.4.203内核对于中断的处理为例，与上面的处理过程进行比较，理解其主要变化。 调用do_IRQ函数。其入口位于entry_32.S文件中，是C语言实现的。
注意,阻塞和忽略是不同的,只要信号被阻塞就不会递达,而忽略是在递达之后可选的一种处理动作 信号在内存中的表示 信号在内核中的表示示意图： 每一个信号都有着三张表：block、pending、...信号产生时,内核在进程控制块中设置该信号的未决标志,直到信号递达才清除该标志。在上图的例子中,SIGHUP信号未阻塞也未产生过,当它递达时执行默认处理动作。...POSIX.1允许系统递送该信号一次或多次。Linux是这样实现的:常规信号在递达之前产生多次只计一次,而实时信号在递达之前产生多次可以依次放在一个队列里。...); //自定义 signal(2,SIG_IGN); //忽略 signal(2,SIG_DFL); //默认 信号可能不会被立即处理而是在合适的时候（进程从内核态返回到用户态的时候）处理。...内核和用户 在Linux操作系统中，用户态（User Mode）和内核态（Kernel Mode）是两种不同的执行级别，它们定义了程序（包括操作系统内核和用户程序）的权限和访问资源的能力。
异常处理的基本过程 当异常发生时，Linux内核给造成异常的进程发送一个信号，告知其发生了异常。...比如，如果一个进程尝试除零操作，CPU会产生除法错误异常，相应的异常处理程序发送SIGFPE信号给当前进程，然后由其采取必要的步骤，恢复还是中止（如果该信号没有对应的处理程序，则中止）。...但是，除了这些常规的异常以外，Linux有时候会特意利用某些CPU异常管理硬件资源。...异常处理程序基本上都是下面这样的代码：（所有的异常和中断处理函数都可以在linux\arch\x86\entry\entry_32.S文件中找到） handler_name: pushl $0...如果进程是在用户态，则信号交给进程自身的信号处理程序（如果存在的话）；如果是在内核态，则内核通常会杀死进程。 最后异常处理程序跳转到ret_from_exception()函数地址处，从异常状态返回。
那也就是说，读/写信号量同读/写自旋锁一样，对于读操作，多个内核控制路径可以并发请求一个读写信号量；而对于写操作，每个内核控制路径必须独占访问受保护的资源。...因此，对于读/写信号量来说，写操作的时候，既不可以进行读操作，也不可以进行写操作。读/写信号量提高了内核中的并发数量，也同时提高了系统的整体性能。...内核严格按照先进先出（FIFO）的原则处理等待读/写信号量的进程。读进程或者写进程一旦请求信号量失败，就被写到信号量等待队列的队尾。当信号量被释放后，队列中的第一个进程先被执行，因为它先被唤醒。...高16位的计数器以2的补码形式表示非等待写进程和等待内核控制路径的数量，低16位表示非等待读进程和非等待写进程的总数。 wait_list 等待进程的列表。...down_read() 和 down_write()函数分别用来请求读信号量和写信号量。同理，up_read()和 up_write()函数分别用来释放读信号量和写信号量。
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