系列文章目录

Linux 0.11启动过程分析（一）
Linux 0.11 fork 函数（二）
Linux0.11 缺页处理（三）
Linux0.11 根文件系统挂载（四）
Linux0.11 文件打开open函数（五）
Linux0.11 execve函数（六）
Linux0.11 80X86知识（七）
Linux0.11 内核体系结构（八）
Linux0.11 系统调用进程创建与执行（九）
Linux0.11 进程切换（十）
Linux0.11 管道（十一）
Linux0.11 信号（十二）

前言

    信号机制是 Linux 0.11 为进程提供的一套"局部的类中断机制"，即在进程执行的过程
中，如果系统发现某个进程接收到了信号，就暂时打断进程的执行，转而去执行该进程的信
号处理程序，处理完毕后，再从进程"被打断"之处继续执行。

一、实验代码

    这里采用一个关于"信号的发送、接收以及处理"的实例来介绍对系统以及进程处理信号的过程。其包含两个用户进程。一个进程用来接收及处理信号，名字叫做 processsig。它所对应的程序源代码如下 ：

// processsing.cpp#include <signal.h>
#include <stdio.h>void sig_usr(int signo) { // 处理信号的函数if (signo == SIGUSR1)printf("received SIGUSR1\\n");elseprintf("received %d\\n", signo);signal(SIGUSR1, sig_usr); // 重新设置 processsing 进程的信号处理函数指针，// 以便下次使用
}int main(int argc, char **argv) {signal(SIGUSR1, sig_usr); // 挂接 processsing 进程的信号处理函数指针for (;;)pause();return 0;
}

// sendsig.cpp#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>int main(int argc, char **argv) {int pid, ret, signo;int i;if (argc != 3) {printf("Usage: sendsig <signo> <pid>\\n");return -1;}signo = atoi(argv[1]);pid = atoi(argv[2]);ret = kill(pid, signo);for (i = 0; i < 1000000; i++) {if (ret != 0)printf("send signal error\\n");}return 0;
}

系统需要具备以下三个功能，以支持信号机制。

1. 系统要支持进程对信号的发送和接收
       系统在每个进程 task_struct 中都设置了用以接收信号的数据成员 signal（信号位图），每个进程接收到的信号就"按位"存储在这个数据结构中。系统支持两种方式给进程发送信号：
   • 一种方式是一个进程通过调用特定的库函数给另一个进程发送信号；
   • 另一种方式是用户通过键盘输入信息产生键盘中断后，中断服务程程序给进程发送信号。

   这两种方式的信号发送原理是相同的，都是通过设置信号位图（signal）上的信号位来实现的。本实例将结合第一种方式，即一个进程给另一个进程发送信号来展现系统对信号的发送和接收。

2. 系统要能够及时检测到进程接收到的信号
       系统通过两种方式来检测进程是否接收到信号 ：
   • 一种方式是在系统调用返回之前检测当前进程是否接收到信号；
   • 另一种方式是时钟中断产生后，其中断服务程序执行结束之前检测当前进程是否接收到信号。

    这两种信号检测方式大体类似。本实例将结合第一种方式来展现系统对进程接收到的信号的检测。

3. 系统要支持进程对信号进行处理
       系统要能够保证，当用户进程不需要处理信号时，信号处理函数完全不参与用户进程的执行；当用户进程需要处理信号时，进程的程序将暂时停止执行，转而去执行信号处理函数，待信号处理函数执行完毕后，进程程序将从"暂停的现场处"继续执行。

终端中执行如下命令：

./processsing &./sendsig 10 160	# 10 代表 SIGUSR1 这个信号， # 160 是 processsing 进程的进程号