从零写OS（二十四）：signal 信号机制

Thu, 14 May 2026 04:00:00 +0000

到目前为止，进程只能顺序跑完，没有"被打断"的能力。按 Ctrl+C 没有反应，子进程崩溃父进程不知道，kill 命令更无从谈起。

这一章实现 signal——内核向进程发送异步通知的机制。

信号是什么

信号是一个整数编号，内核用它告诉进程"发生了某件事"：

信号	编号	默认行为
SIGUSR1	10	终止
SIGKILL	9	终止（不可捕获）
SIGTERM	15	终止
SIGCHLD	17	忽略

进程可以用 signal(sig, handler) 注册自定义处理函数，也可以接受默认行为。

关键：信号不立刻打断进程

信号发送时只是设置一个 pending 位，不立刻跳转。等进程下次从内核态返回用户态时，才检查并派发：

SYS_KILL → pending_signals |= (1 << sig)

syscall 处理完 → 准备 sysret
                    ↓
          检查 pending_signals
                    ↓
        有信号 → 操纵 user_rip/user_rsp → sysret 跳到 handler
        handler 执行完 ret → 回到原来被中断的位置

这和硬件中断不同——硬件中断可以在任意时刻打断 CPU，信号只在内核→用户的切换点才生效。

派发机制（trampoline）

signal_dispatch 收到两个指针：内核栈上保存的 user_rip（原来准备 sysret 到的地址）和 user_rsp。它做的事：

1. user_rsp -= 8
2. *(user_rsp) = user_rip    // 原返回地址压到用户栈
3. user_rip = handler_addr   // sysret 改跳到 handler

sysret 跳到 handler，handler 执行完 ret，弹出用户栈上的原 rip，回到 kill syscall 之后继续。

信号 on 大飞的博客

从零写OS（二十四）：signal 信号机制

信号是什么

关键：信号不立刻打断进程

派发机制（trampoline）