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linux内核信号通知上层

发布时间:2024-04-29 23:38:44

linux网络 - 数据包在内核中接收和发送的过程(转)

本文将介绍在Linux系统中, 数据包是如何一步一步从网卡传到进程手中的 以及 数据包是如何一步一步从应用程序到网卡并最终发送出去的

如果英文没有问题,强烈建议阅读后面参考里的文章,里面介绍的更详细。

本文只讨论以太网的物理网卡,不涉及虚拟设备,并且以一个UDP包的接收过程作为示例.

网卡需要有驱动才能工作,驱动是加载到内核中的模块,负责衔接网卡和内核的网络模块,驱动在加载的时候将自己注册进网络模块,当相应的网卡收到数据包时,网络模块会调用相应的驱动程序处理数据。

下图展示了数据包(packet)如何进入内存,并被内核的网络模块开始处理:

软中断会触发内核网络模块中的软中断处理函数,后续流程如下

由于是UDP包,所以第一步会进入IP层,然后一级一级的函数往下调:

应用层一般有两种方式接收数据,一种是recvfrom函数阻塞在那里等着数据来,这种情况下当socket收到通知后,recvfrom就会被唤醒,然后读取接收队列的数据;另一种是通过epoll或者select监听相应的socket,当收到通知后,再调用recvfrom函数去读取接收队列的数据。两种情况都能正常的接收到相应的数据包。

了解数据包的接收流程有助于帮助我们搞清楚我们可以在哪些地方监控和修改数据包,哪些情况下数据包可能被丢弃,为我们处理网络问题提供了一些参考,同时了解netfilter中相应钩子的位置,对于了解iptables的用法有一定的帮助,同时也会帮助我们后续更好的理解Linux下的网络虚拟设备。

ndo_start_xmit会绑定到具体网卡驱动的相应函数,到这步之后,就归网卡驱动管了,不同的网卡驱动有不同的处理方式,这里不做详细介绍,其大概流程如下:

在网卡驱动发送数据包过程中,会有一些地方需要和netdevice子系统打交道,比如网卡的队列满了,需要告诉上层不要再发了,等队列有空闲的时候,再通知上层接着发数据。

② linux系统上信号发送和信号接收讲解

用于进程间通信,通信机制由操作系统保证,比较稳定。

在linux中可以通过kill -l查看所有信号的类型。

kill -信号类型 进程ID

int kill(pid_t pid, int sig);
入参pid :
pid > 0: 发送信号给指定的进程。
pid = 0: 发送信号给 与调用kill函数进程属于同一进程组的所有进程。
pid < 0: 取|pid|发给对应进程组。
pid = -1:发送给进程有权限发送的系统中所有进程。
sig :信号类型。
返回值 :成功:0;失败:-1 (ID非法,信号非法,普通用户杀init进程等权级问题),设置errno
以OpenHarmony源码为例,应用ANR后,AbilityManagerService会通知应用mp堆栈信息,就是通过信号量做的。

文件位置 :
include <signal.h>
函数解释 :
typedef void (*sighandler_t)(int);
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
当接收到指定的信号signum时,就会跳转到参数handler指定的函数执行。其中handler的入参是信号值。

函数原型

signum参数指出要捕获的信号类型,act参数指定新的信号处理方式,oldact参数输出先前信号的处理方式(如果不为NULL的话)。
sigaction结构体

sa_handler 信号处理函数
sa_mask 在处理该信号时可以暂时将sa_mask 指定的信号集搁置
sa_flags 指定一组修改信号行为的标志。 它由以下零个或多个的按位或组成
   SA_RESETHAND:当调用信号处理函数时,将信号的处理函数重置为缺省值SIG_DFL
   SA_RESTART:如果信号中断了进程的某个系统调用,则系统自动启动该系统调用
   SA_NODEFER :一般情况下, 当信号处理函数运行时,内核将阻塞该给定信号。但是如果设置了 SA_NODEFER标记, 那么在该信号处理函数运行时,内核将不会阻塞该信号
sa_restorer 是一个替代的信号处理程序,当设置SA_SIGINFO时才会用它。
相关函数
int sigemptyset( sigset_t *set);
sigemptyset()用来将参数set信号集初始化并清空。
执行成功则返回0,如果有错误则返回-1。
完整示例

阅读全文

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