信号在linux内核的表示

在Linux内核中，信号的表示和处理机制是进程间通信和进程控制的重要组成部分。以下是信号在Linux内核中的表示及相关机制的详细说明：

1. 信号在内核中的表示

在Linux内核中，每个信号有三个关键属性：

阻塞标志（Block）：表示该信号是否被进程屏蔽，即是否暂时不递达。

未决标志（Pending）：表示该信号是否已经被发送但尚未递达。（是否到达）

处理动作（Handler）：表示信号的处理方式，可以是默认动作、忽略或用户自定义的处理函数。

这些信息存储在进程的task_struct结构体中，内核通过这些标志位和处理动作来管理信号的生命周期。

2. 信号的递达机制

信号的递达过程包括以下几个步骤： 1. **信号的发送**：信号可以通过内核事件（如错误或异常）或通过其他进程调用`kill()`函数发送。 2. **信号的处理检查**：当进程被调度执行时，内核会检查该进程是否有未决信号。如果信号被屏蔽，则不会立即递达。 3. **信号的递送**：如果信号未被屏蔽，内核会根据信号的处理动作来决定是执行默认动作还是调用用户定义的处理函数。

3. 信号的未决状态 当信号发送给进程时，如果该信号被进程的信号屏蔽字阻塞，信号会进入未决状态。内核会将未决信号存储在进程的未决信号队列中，直到进程解除对该信号的阻塞。

4. 信号集与`sigset_t` `sigset_t`是一个用于表示信号集合的数据结构，通常通过位掩码的方式表示信号集合。Linux提供了以下操作信号集的函数： - `sigemptyset()`：初始化信号集为空。 - `sigaddset()`：将某个信号添加到信号集中。 - `sigdelset()`：将某个信号从信号集中删除。 - `sigismember()`：判断某个信号是否在信号集中。

5. 信号屏蔽与`sigprocmask()` `sigprocmask()`用于修改进程的信号屏蔽字，支持以下操作模式： - `SIG_BLOCK`：将指定信号添加到信号屏蔽字中，阻塞这些信号。 - `SIG_UNBLOCK`：从信号屏蔽字中删除指定信号，解除阻塞。 - `SIG_SETMASK`：将信号屏蔽字设置为指定值。

6. 获取未决信号：`sigpending()` `sigpending()`函数用于获取当前进程的未决信号集合，返回一个信号集，表示尚未处理的信号。

7. 信号捕捉与处理 Linux提供了两种捕捉信号的方式： - **`signal()`**：简单的信号捕捉接口，允许指定信号处理函数。 - **`sigaction()`**：更灵活的信号捕捉接口，支持复杂的信号处理行为，例如在处理信号时阻塞其他信号。

通过这些机制，Linux内核能够高效地管理信号的产生、递达和处理，为进程提供灵活的信号控制能力。