信号优先级与安全性

问题

对于同一个进程，如果存在两个不同的未决实时信号，那么先处理谁？

信号优先级的概念

信号的本质是一种软中断 (中断有优先级，信号也有优先级)

对于同一个未决实时信号，按照发送先后次序递送给进程

对于不同的未决实时信号，信号值越小优先级越高

不可靠信号与可靠信号同时未决：

• 严格意义上，没有明确规定优先级
• 实际上，Linux 进程优先递送不可靠信号

信号优先级的概念

多个不可靠信号同时未决，优先递送谁？

• 优先递送硬件相关信号
  • SIGSEGV，SIGBUS，SIGILL，SIGTRAP，SIGFPE，SIGSYS
• 优先递送信号值小的不可靠信号
• 不可靠信号优先于可靠信号递送

信号优先级实验设计

目标：验证信号的优先级

• 场景：不可靠 vs 不可靠；不可靠 vs 可靠；可靠 vs 可靠

方案：对目标进程发送 N 次 "无" 序信号，验证信号递达进程的先后次序

预备函数：

• int sigaddset(sigset_t* set, int signum);
• int sigfillset(sigset_t* set);
• int sigemptyset(sigset_t* set);
• int sigprocmask(int how, const sigset_t* set, sigset_t* old_set);

需要思考的问题

• 如何使得多个信号同时未决，且以优先级方式递达进程？
• 如何记录和对比信号的递达次序及发送次序？
• 对于实验中涉及的不可靠信号，是否特殊考虑？

信号优先级实验设计 (发送端)

信号优先级实验设计 (接收端)

再论信号处理

信号安全性

什么是安全性？

• 程序能正确且无意外的按照预期方式执行

信号处理的不确定性

• 什么时候信号递达是不确定的 => 主程序被中断的位置是不确定的

当信号递达，转而执行信号处理函数时，不可重入的函数不能调用

• 不可重入函数：函数不能由超过一个函数所共享，除非能确保函数的互斥 (或者使用信号量，或者在代码的关键部分禁用中断)

下面的程序输出什么？为什么？

深入信号安全性

不要在信号处理函数中调用不可重入函数 (即：使用了全局变量的函数)

不要调用函数中存在临界区的函数 (可能产生竞争导致死锁)

不要调用 malloc() 和 free() 函数

不要调用标准 I/O 函数，如：printf() 函数

小问题：如何知道哪些函数是安全的？

man 7 signal-safety

思考

如何编写信号安全的应用程序？