进程与信号(一)

在linux进程的描述中，task_struct结构体中存在下面的信号域:

struct task_struct {
….
struct signal_struct *signal;//该进程的信号描述符指针
struct sighand_struct *sighand;//信号处理程序描述符
sigset_t blocked,real_blocked;//被阻塞信号的掩码，临时掩码
sigset_t saved_sigmask;//
struct sigpending pending;//私有信号挂起队列
unsigned long sas_ss_sp;//信号处理程序备用栈地址
size_t  sas_ss_size;//信号处理程序备用栈大小
int (*notifier)(void *priv);//指向一个函数指针，设备驱动程序用该函数阻塞进程的某些信号
void *notifier_data;//处理函数的形参
sigset_t *notifier_mask;//设备驱动程序通过notifier函数所阻塞的信号位掩码
…..
}
sigset_t定义如下:
typedef struct {
    unsigned long sig[2];
}sigset_t

信号编号中1~31为非实时信号31~64为实时信号(通过kill -l 来查看系统中的所有信号)，当系统创建的是线程时就会进行共享，其中的部分函数代码如下:

static int copy_signal(unsigned long clone_flags,struct task_struct *tsk)
{
    struct signal_struct *sig;
    int ret;
    if(clone_flags & CLONE_THREAD) {
        atomic_inc(&current->signal->count);
        atomic_inc(&current->signal->live);
        return 0;
    }
    …......
}

struct signal_struct 结构体的定义如下:

struct signal_struct {
    atomic_t count;//信号描述符的使用计数器
    atomic_t live;//线程组中的活动进程数量
    wait_queue_head_t wait_chldexit;//wait4()中睡眠的进程等待队列
    struct task_struct *curr_target;//接收信号的线程组中最后一个进程的描述符
    struct sigpending shared_pending;//存放共享挂起信号的数据结构
    int  group_exit_code;//线程组的进程终止代码
    struct task_struct *group_exit_task;//杀死整个线程组
    int notify_count;//杀死整个线程组时使用
    int group_stop_count;//停止整个线程组
    unsigned int flags;//在传递修改进程状态的信号使用的标志
    …......
};

信号处理函数

struct sighand_struct {
    atomic_t count;
    struct k_sigaction action[64];//与信号的个数保持一致
    spinlock_t siglock;//保护信号描述符和信号处理程序描述符的自旋锁
    wait_queue_head_t  signalfd_wqh;
};

struct k_sigaction的原型如下:

struct k_sigaction {
    struct sigaction sa;
}
struct sigaction{
    __sighandler_t sa_handler;//处理函数指针或SIG_DFL或SIG_IGN
    unsigned long sa_flags;//处理信号的标志
    __sigrestore_t sa_restorer;//目前已不再使用
    sigset_t mask;//当前信号处理程序时要屏蔽的信号
}

挂起信号队列为:

struct sigpending {
    struct list_head list;
    sigset_t signal;
}

一共有两条信号挂起队列：公有信号挂起队列和私有信号挂起队列,实时信号排队的数据结构如下:

struct sigqueue
{
    struct list_head list;
    int flags;//sigqueue数据结构标志
    siginfo_t info;//产生信号的事件
    struct user_struct *user;//与信号相关进程的用户信息
    si_signo;//信号编号
    si_errno;//引起信号产生的指令出错码
    si_code;//发送信号者的代码
}

同样当创建线程时也会共享线程处理函数:

….
if(clone_flags & (CLONE_SIGHAND | CLONE_THREAD)) {
    atomic_inc(&current->sighand->count);
    return 0;
}
…..