第八章 异常控制流

异常的类别

• 中断(interrupt)：来自I/O设备的信号，异步，总是返回下一条指令
• 陷阱(trap)：有意的异常，同步，总是返回到下一条指令。如系统调用
• 故障(fault)：潜在可以恢复的错误，同步，可能返回到当前指令。如缺页异常
• 终止(abort)：不可恢复的错误，同步，不会返回

进程

• 并发流：concurrent flow
• 并行流：parallel flow

Linux进程地址空间

用户模式和内核模式

处理器通常用某个控制寄存器的一个模式位(mode bit)来提供用户模式和内核模式的切换。

进程控制

• 运行(running)
• 停止/挂起(suspended)
• 终止(abort)

Linux回收子进程

• 当一个进程终止时，保持在终止状态，由它的父进程回收(reaped)。终止未回收的进程称为僵尸进程(zombie)。
• 如果一个父进程终止，内核安排init进程成为孤儿进程的养父。Init进程系统启动时由内核创建，不会终止，是所有进程的祖先。

信号

信号(signal)通知进程系统中发生了某种类型的事件

• 发送信号：内核通过更新目的进程上下文中的某个状态，发送一个信号给目的进程
• 接收信号：目的进程被内核强迫以某种方式对信号的发送作出反应
• 待处理信号(pending signal)：任何时候至多只会欧一个待处理信号，待处理信号的实现是用信号掩码(signam mask)实现的，每种类型的信号只占用一个比特位

安全/正确/可移植信号处理

• 处理函数尽可能简单
• 处理函数只调用异步信号安全函数，即能被信号处理函数安全调用：可重入或者能被中断。如printf/malloc/exit都不是安全的。
• 保存和恢复errno，如果处理函数再次调用系统调用，可能会修改errno，需要事先保存并在退出时恢复
• 阻塞所有信号，保护共享全局结构的访问
• volatile声明全局变量，信号处理函数更新全局变量，外部可能会继续使用缓存的全局变量。volatile期望每次使用全局变量都从内存中获取

• sig_atomic_t声明标志位

• 进程只能接收一个pending的信号，后续再有相同信号，将会被丢弃，不能用信号来对发生的事件进行计数

• 正确处理竞争
• 非本地跳转，采用setjmp()/longjmp()方式进行跳转并快速恢复