内核中信号排队机制

         看到一些文章中看到说，linux信号有一部分是排队，另一部分是不排队的，在“独辟蹊径品内核”中对于信号排队是这样说的“由于linux早期只有31个信号，内核中仅仅用一个32位的变量signal来表示当前进程接受到的信号，如果要向一个进程发送一个信号，就把signal的第n位设置成为1,这样会很快的判断出进程接收到了哪些信号，这样是处理不了一个信号的多次发送，此后linux为了兼容的目的，1-32号信号继续采用原来的处理方式，33-64使用新的机制，32-64成为实时信号”。以上的引用的意思时，现在的linux内核实现中，1-32号采用原来的处理方式，32-64位采用队列方式处理信号。来看下内核中如何实现这些：

以下代码在2.6.35.13 ： kernel/signal.c :894

static int __send_signal(int sig, struct siginfo *info, struct task_struct *t,
                          int group, int from_ancestor_ns)
  {
          struct sigpending *pending;
          struct sigqueue *q;
          int override_rlimit;

          trace_signal_generate(sig, info, t);

          assert_spin_locked(&t->sighand->siglock);

          if (!prepare_signal(sig, t, from_ancestor_ns))
                  return 0;

          pending = group ? &t->signal->shared_pending : &t->pending;
          /*
           * Short-circuit ignored signals and support queuing
          * exactly one non-rt signal, so that we can get more
           * detailed information about the cause of the signal.
           */
          if (legacy_queue(pending, sig))     //903行

在903中lagacy_queue中

static inline int legacy_queue(struct sigpending *signals, int sig)
  {
          return (sig < SIGRTMIN) && sigismember(&signals->signal, sig);
  }

宏 SIGRTMIN=32，sigismember函数：

#define sigismember(set,sig)                    \
         (__builtin_constant_p(sig) ?            \
          __const_sigismember(set,sig) :         \
          __gen_sigismember(set,sig))

__builtin_constant_p是gcc内建函数，如果在编译期sig为常数。返回true，否则false

 static inline int __const_sigismember(sigset_t *set, int _sig)
 {
         unsigned long sig = _sig - 1;
        return 1 & (set->sig[sig / _NSIG_BPW] >> (sig % _NSIG_BPW));
 }

const_sigismember函数返回进程中存储信号的标志位是否为1,为1代表有相关的信号，首先，sigset_t是够long的数组，长度为2,所以sigset_t能表示的信号总数有64个（2×4×8）,如果进程中有信号15,那么数组中第一个元素（32位）的第15位为1,从上面的函数中看到，宏_NSIG_BPW=32代表一个long能代表的信号数量，所以 sig / _NSIG_BPW代表sig所在的long数组的index， sig % _NSIG_BPW代表long的第几位减1位，所以上述表达式的循环右移后，最后以为正好是信号sig的标志位，然后这个标记位和1进行与操作，返回结果就是在数组sigset_t中是否标记有信号sig。

static inline int __gen_sigismember(sigset_t *set, int _sig)
{
        int ret;
        asm ("bfextu %1{%2,#1},%0"
                 : "=d" (ret)
                 : "od" (*set), "id" ((_sig-1) ^ 31)
                : "cc");
         return ret;
}

gen_sigismember 函数作着和__const_sigismember函数一样的事情，这个是用内联汇编实现的，返回sigset_t在相应的位上是否为1,首先befxtu汇编函数的格式是：

bfextu {offset:width},Dn

作用是：基地址是ea地址，位移offset，width是取得的宽度位数

这样通过befxtu函数直接取出了sigset_t数组中sig位的值，如果1就是有相关的信号，0就是没有相关的信号。

通过上面阐述，可以看出lagecy_queue函数的作用就是，如果信号值小于32且，sigset_t结构判断有无相关的信号标志，有的话就返回，kill函数结束退出，这就是所谓的非实时信号不排队，对于大于32信号的，不管该实时信号是否已经在sigset_t中，都继续后面的流程（加入队列中，如果是内核发出的sigkill，sigstop，就不排队了，后面直接唤醒，终止进程）。

后面的函数会为sig信号分配一个sigqueue结构q，同时把这个q加入到pending的队列中

q = __sigqueue_alloc(sig, t, GFP_ATOMIC | __GFP_NOTRACK_FALSE_POSITIVE,override_rlimit);
if (q) {
                            list_add_tail(&q->list, &pending->list);

sigaddset(&pending->signal, sig);
complete_signal(sig, t, group);

调用这两行，971行把pending队列当中的信号标志位设置为1,972行就是按照具体的情况将进程唤醒或者直接返回，这个情况比较复杂，过程后面在分析。