Question

我开发了一个处理SIGILL信号的库。因为我想避免libc依赖，并直接使用Linux系统调用。我注意到我的库挂在一些Linux系统上，经过大量调试后我发现使用rt_sigaction系统调用代替sigaction解决了这个问题。但是，我没有找到两个系统调用之间差异的描述。 SO上是否有人知道潜在的细节？

更新：我使用信号处理程序来检测某些ARM指令扩展的CPU支持，例如XScale指令MIATT。这是指令探测功能：

static uint32_t probe_xscale() {
    register uint32_t retValue asm("r0") = 0;
    asm volatile (
        // Equivalent of the following code:
        //  ".arch xscale\n"
        //  "MIATT acc0, r0, r0;"
        // If the next line raises SIGILL,  the signal handle will change r0 to 1 and skip the instruction (4 bytes)
        "MCR P0, 0x1, r0, c15, c0, 0;"
        : "+r" (retValue)
        :
        :
    );
    return retValue;
}

在SIGILL处理程序中，我将PC寄存器前进4个字节（此指令的大小），并更改其中一个寄存器以指示已调用SIGILL处理程序。这是信号处理程序代码。

static void probe_signal_handler(int, siginfo_t *, void* ptr) {
    ucontext_t* ctx = (ucontext_t*)ptr;
    ctx->uc_mcontext.arm_pc += 4;
    ctx->uc_mcontext.arm_r0 = 1;
}

以下是我如何进行探测（如果指令未导致SIGILL，则函数返回0;如果调用SIGILL处理程序，则返回1，如果sigaction syscall失败，则返回2）：

static uint32_t probeInstruction(uint32_t (*ProbeFunction)()) {
    struct sigaction oldSigillAction;
    struct sigaction probeSigillAction;
    memset(&probeSigillAction, 0, sizeof(probeSigillAction));
    probeSigillAction.sa_sigaction = &probe_signal_handler;
    // Needs Linux >= 2.2
    probeSigillAction.sa_flags = SA_ONSTACK | SA_RESTART | SA_SIGINFO;
    int sigactionResult = _syscall_sigaction(SIGILL, &probeSigillAction, &oldSigillAction);
    if (sigactionResult == 0) {
        const uint32_t probeResult = ProbeFunction();
        _syscall_sigaction(SIGILL, &oldSigillAction, NULL);
        return probeResult;
    } else {
        return 2;
    }
}

这是我的sigaction syscall存根函数的实现：

static int _syscall_sigaction(int signum, const struct sigaction *new_action, struct sigaction *old_action) __attribute__((noinline));
static int _syscall_sigaction(int signalNumberParameter, const struct sigaction *newActionParameter, struct sigaction *oldActionParameter) {
    register int result asm ("r0");
    register int signalNumber asm ("r0") = signalNumberParameter;
    register const struct sigaction *newAction asm ("r1") = newActionParameter;
    register struct sigaction *oldAction asm ("r2") = oldActionParameter;
    register int syscallNumber asm ("r7") = __NR_rt_sigaction;
    asm volatile (
        "swi $0;"
        : "=r" (result)
        : "r" (signalNumber), "r" (newAction), "r" (oldAction), "r" (syscallNumber)
        :
    );
    return result;
}

我在Android SDK（qemu）的模拟器中以及运行Ubuntu的Pandaboard上测试了此代码。在模拟器中，代码运行良好（在模拟ARM9和Cortex-A8 CPU时），但在Pandaboard上，如果我使用__NR_sigaction，它会挂起MIATT指令：似乎在信号处理程序之后代码不会跳过4个字节，而是运行同样的指示。

Answer 1

我没有明确的答案，但我仍会努力做出贡献：

查看内核源代码：

 300SYSCALL_DEFINE3(sigaction, int, sig, const struct sigaction __user *, act,
 301        struct sigaction __user *, oact)
 302{
 303        struct k_sigaction new_ka, old_ka;
 304        int ret;
 305        int err = 0;
 306
 307        if (act) {
 308                old_sigset_t mask;
 309
 310                if (!access_ok(VERIFY_READ, act, sizeof(*act)))
 311                        return -EFAULT;
 312                err |= __get_user(new_ka.sa.sa_handler, &act->sa_handler);
 313                err |= __get_user(new_ka.sa.sa_flags, &act->sa_flags);
 314                err |= __get_user(mask, &act->sa_mask.sig[0]);
 315                if (err)
 316                        return -EFAULT;
 317
 318                siginitset(&new_ka.sa.sa_mask, mask);
 319        }
 320
 321        ret = do_sigaction(sig, act ? &new_ka : NULL, oact ? &old_ka : NULL);
 322
 323        if (!ret && oact) {
 324                if (!access_ok(VERIFY_WRITE, oact, sizeof(*oact)))
 325                        return -EFAULT;
 326                err |= __put_user(old_ka.sa.sa_flags, &oact->sa_flags);
 327                err |= __put_user(old_ka.sa.sa_handler, &oact->sa_handler);
 328                err |= __put_user(old_ka.sa.sa_mask.sig[0], oact->sa_mask.sig);
 329                err |= __put_user(0, &oact->sa_mask.sig[1]);
 330                err |= __put_user(0, &oact->sa_mask.sig[2]);
 331                err |= __put_user(0, &oact->sa_mask.sig[3]);
 332                if (err)
 333                        return -EFAULT;
 334        }
 335
 336        return ret;
 337}
 338#endif

VS。

2955SYSCALL_DEFINE4(rt_sigaction, int, sig,
2956                const struct sigaction __user *, act,
2957                struct sigaction __user *, oact,
2958                size_t, sigsetsize)
2959{
2960        struct k_sigaction new_sa, old_sa;
2961        int ret = -EINVAL;
2962
2963        /* XXX: Don't preclude handling different sized sigset_t's.  */
2964        if (sigsetsize != sizeof(sigset_t))
2965                goto out;
2966
2967        if (act) {
2968                if (copy_from_user(&new_sa.sa, act, sizeof(new_sa.sa)))
2969                        return -EFAULT;
2970        }
2971
2972        ret = do_sigaction(sig, act ? &new_sa : NULL, oact ? &old_sa : NULL);
2973
2974        if (!ret && oact) {
2975                if (copy_to_user(oact, &old_sa.sa, sizeof(old_sa.sa)))
2976                        return -EFAULT;
2977        }
2978out:
2979        return ret;
2980}

我看到的不同之处在于rt_sigaction复制了整个sigaction结构，而sigaction正在获取并更改内联内存（使用get / set用户函数）...我不确定，但可能需要更多是时候直接访问用户空间内存而不是使用临时副本。

Answer 2

从man sigaction（link）我引用：

最初的Linux系统调用名为sigaction（）。然而，随着在Linux 2.2中添加实时信号，固定大小，该系统调用支持的32位sigset_t类型不再适用为了目的。因此，新的系统调用rt_sigaction（）就是添加以支持扩大的sigset_t类型。新的系统调用采用第四个参数size_t sigsetsize，它指定大小 act.sa_mask和oldact.sa_mask中信号集的字节数。

Linux中信号和rt_signal系统调用有什么区别？

2 个答案: