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。
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
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。
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。
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？
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
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
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。
· 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。
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。
尽管每个进程独立拥有3GB的可访问地址空间，但是这些资源都是内核开出的空头支票，也就是说进程手握着和自己相关的一个个虚拟内存区域(vma)，但是这些虚拟内存区域并不会在创建的时候就和物理页框挂钩，由于程序的局部性原理...，程序在一定时间内所访问的内存往往是有限的，因此内核只会在进程确确实实需要访问物理内存时才会将相应的虚拟内存区域与物理内存进行关联(为相应的地址分配页表项，并将页表项映射到物理内存)，也就是说这种缺页异常是正常的...，而第一种缺页异常是不正常的，内核要采取各种可行的手段将这种异常带来的破坏减到最小。...缺页异常的处理函数为do_page_fault()，该函数是和体系结构相关的一个函数，缺页异常的来源可分为两种，一种是内核空间(访问了线性地址空间的第4个GB)，一种是用户空间(访问了线性地址空间的0~...3GB)，以X86架构为例，先来看内核空间异常的处理。
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