深入理解计算机基础—

异常

发生某个事件后将控制移交给kernel

异常表：
异步异常：处理器外部的事件引起
同步异常：执行指令时引起，包括Trap(如syscall), Fault(如page fault), abort(如非法指令)
其中，segmentation fault(缺页异常)：当指令引用的地址不在存储器中，必须从磁盘中取出时会发生。

system call

过程（如open）：
1.用户调用open(filename, options)函数
2.调用__open函数，将syscall number存放在%eax中，调用syscall

Context switch

进程

获取进程/父进程id

pid_t getpid(void)
pid_t getppid(void)

获取/设置进程组id

pid_t getpgrp(void)
void setpgid(pid_t)

进程状态：

Prepared
Running
Stopped
Terminated

进程终止原因：

收到终止信号
从main中返回
调用exit

fork函数

//子进程返回0，父进程返回子进程PID
//子进程获得父进程拷贝：虚拟地址空间，文件描述符
int fork(void)

wait函数：

//返回子进程pid
int wait(int *child_status)

execve函数：

//执行新的文件，参数为argv, 环境变量为envp
//永远不返回
int execve(char *filename, char *argv[], char *envp[])

当新程序开始时，用户栈的结构：

僵尸进程：当子进程结束时，它仍然消耗着系统的资源，如果父进程没有及时调用wait，子进程称为僵尸进程
孤儿进程：当父进程结束，子进程尚未结束，子进程称为孤儿进程，被Init(pid=1)进程收养。
Linux进程：

shell：接收用户命令，fork子进程，子进程调用exec执行命令

Signal

信号状态：
1.pending：已发送但尚未接收。如果某个信号pending，接下来所有的该信号都被丢弃
2.block：如果某个信号被阻塞，它仍可被发送，但不会被接收，直到取消阻塞。

kernel记录每个进程：
1.pending bit：发送信号设置，接收到信号时清除
2.blocked bit：通过sigprocmask设置

发送信号的方式：
1.linux shell

//发送SIGKILL给24818进程
kill -9 24818
//发送SIGKILL给24818进程组
kill -9 -24818

2.键盘输入
ctrl-c：发送SIGINT给所有后台进程组
ctrl-z：发送SIGSTP给所有后台进程组
3.调用kill函数
4.调用alarm函数发送信号给自己

接收信号
当kernel执行完exception handler，检查pending & ~block如果为0，则返回进程p。
否则：
1.选择最低的不为0的bit k并强制要求进程p接收信号k
2.进程p处理信号k
3.kernel重复执行直到bit全为0
4.返回控制权给进程p

信号处理函数

handler_t *signal(int signum, handler_t *handler)

异步信号安全函数：所有变量存放在栈上或者不会被信号中断

跳转
setjmp/longjmp

//将控制权交给某个位置
//记录寄存器上下文等
int setjmp(jmp_buf j)
//回到setjmp的地方，恢复寄存器上下文
void longjmp(jmp_buf j, int j)

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