在linux中执行信号处理程序是不可抢占的？

Question

我在p的信号处理程序中注册了一个进程SIGALRM。设置定时器以周期性地将信号SIGALRM发送到进程p。在进程p中还有多个线程在运行。信号处理程序在被触发和执行时是否是不可抢占的？或者说，是否信号处理程序的执行不会被进程p中的任何线程中断？

PS：我认为信号处理程序是在内核中执行的（是吗？）而内核对于用户模式线程是不受限制的？纠正我，如果这是错的......

Answer 1

非常 - 不 - 在信号处理程序中处理共享数据几乎总会导致痛苦的世界，同时处理线程并且让你自己弄得一团糟。

默认情况下，信号处理程序运行时会阻塞信号（至少在linux上，这可能不是普遍存在的），所以至少信号处理程序不会被自己抢占。但是，如果你有多个线程，并且信号没有在其他线程中被阻塞，那么信号处理程序很可能会在多个线程中同时运行。

一个线程将接收信号并执行处理程序，它或多或少是随机的线程，尽管你可以通过阻止你不想处理信号的所有线程中的信号来控制它。

但是，处理信号的任何其他线程都可以并行运行。处理信号的线程可以在程序中的几乎任何点运行信号处理程序（只要信号没有被阻塞）。因此，您需要某种锁定来保护该数据。问题是你不能使用任何普通的线程锁定原语，它们不是信号异步安全。这意味着你，例如尝试在信号处理程序中获取pthread_mutex_t，您很容易使程序死锁。

您可以在信号处理程序中安全调用的唯一函数是here列出的函数。 关于保护共享数据，您可以使用sigblock（）/ sigunblock（）作为一种保护，确保在您访问共享数据时信号处理程序不会运行 - 并且信号必须在所有线程，否则它只会在其中一个没有被阻塞的线程中运行 - 走这条路是疯狂的。

您可以在信号处理程序中安全访问的唯一共享数据是sig_atomic_t类型，实际上其他类型的原始类型通常也是安全的。

你在信号处理程序中真正应该做的只是

• 设置全局标志
• 在适当的时候检查代码中的其他位置，并采取措施

或者

• 有某种主循环，使用select（）/ poll（）或类似方法监视事件的文件描述符。
• 在主循环中创建一个管道并监控它
• 将一个字节写入信号处理程序中的管道
• 运行代码处理信号，包括在主循环检测到该管道上的事件时保护任何共享数据

或者

• 保持备用线程
• 阻止所有线程中的给定信号
• 在使用信号掩码调用sigsuspend（）时有备用线程循环，确保传递该信号。
• 运行您的代码，包括保护任何共享数据以在sigsuspend（）返回时处理信号

Answer 2

  

是信号处理程序   触发并执行，   未预占？

不，信号处理程序像任何其他用户级功能一样是抢占式的。

  

我认为信号处理程序已执行   在内核中（是吗？）

不，信号处理程序不在内核模式下执行。

内核在从内核模式切换到用户模式时检查进程的挂起信号。如果它找到待处理信号，则设置用户的堆栈帧，使得在返回用户模式之后，该过程开始执行信号处理程序。此后，进程在用户模式下开始执行，执行信号处理程序，就像任何其他用户级别函数一样。执行完成后，进程切换到内核模式。然后内核恢复进程的原始上下文，在信号处理之前执行 所有这种模式切换都不是魔术。内核更改用户堆栈中的相应返回地址。

Answer 3

简短的回答是“不”。

阅读sigaction，尤其是sa_mask字段。默认情况下，即使在信号处理程序中，您的线程也可能被另一个信号中断。

此外，短语“由进程p中的任何线程中断”没有意义。通常，线程并发运行;它们不会相互“中断”（除非通过调用pthread_kill（））。