Linux内核深入解析：信号处理机制

"Linux内核中的信号机制通过do_notify_resume()函数和do_signal()函数实现，这两个函数在处理进程被调度时的信号队列，并且涉及sighand_struct结构中的信号处理函数。" 在Linux内核中，信号机制是进程间通信和异常处理的重要组成部分。当一个进程被调度执行时，如果存在待处理的信号，内核会通过特定的机制来处理这些信号。这个过程主要由`do_notify_resume()`函数触发，该函数在`arch/arm/kernel/signal.c`文件中定义。 `do_notify_resume()`函数首先检查`thread_flags`参数，看是否设置了 `_TIF_SIGPENDING` 标志。这个标志表示有信号正在等待进程处理。如果设置了该标志，那么就会调用 `do_signal()` 函数，传入当前进程的`blocked`信号集、寄存器状态`regs`以及系统调用号`syscall`。 `do_signal()`函数是处理信号的核心，它首先检查当前进程是否处于用户模式。如果进程处于内核模式，那么函数将直接返回，不进行任何操作。这是因为内核模式下的进程通常不会直接响应用户级别的信号。接着，`do_signal()`会遍历信号集，查找可以被处理的信号，并准备相应的用户空间信号处理栈帧。 `do_signal()`还会调用`k_sigaction`结构体，它包含了对每个信号的用户定义处理函数（如果有的话）和默认处理行为。`siginfo_t`结构体用于传递信号的详细信息，如信号源和附加信息。函数会根据信号处理策略，选择执行默认动作、用户自定义的信号处理函数或者忽略信号。 在这个过程中，`current`指针指向当前运行的进程，`sighand_struct`结构体则包含了进程的信号处理信息，包括信号处理函数指针。信号处理函数可能是一个用户空间的函数，也可能是一个内建的默认处理函数，例如SIGKILL（信号9）无法被捕获或忽略，内核会立即结束目标进程。 信号处理机制确保了即使在进程执行关键操作时，也可以安全地响应外部事件，如用户中断或系统错误。这种机制对于系统的健壮性和可靠性至关重要，因为它允许进程在适当的时候对异常情况进行反应，或者接收并处理其他进程发送的消息。 总结来说，Linux内核中的信号机制通过`do_notify_resume()`和`do_signal()`函数协调，确保进程在被调度时能正确处理待处理的信号。这两个函数与`sighand_struct`结构配合，使得内核能够按照设定的规则和用户自定义的行为来处理各种信号。这种机制是Linux操作系统中多任务和异常处理的基础。