收到信号后如何跳转到内核？

Question

如果我使用Linux系统调用“signal”覆盖用户代码段中的信号处理程序，那么当进程接收到信号时，信号处理程序在用户模式下运行。信号处理程序执行完成后，如何返回内核模式？当信号处理程序的return语句执行完毕，当前cs:rip指向用户栈顶时，我们如何跳回内核呢？

我目前正在学习有关 Linux 异常控制流的课程，并且在与信号处理程序相关的部分中面临挑战。

Answer 1

一般来说，信号处理程序是通过库代码安装的（例如

signal()

、

sigaction()

），因此从信号处理程序返回的操作是由库透明处理的。

要从信号返回，需要使用

sigreturn

和

rt_signreturn

系统调用，因此当信号处理函数返回时，它会返回到由名为“signal Tampoline”的库设置的特殊存根，用于执行这两个系统调用之一.

手册页对此进行了很好的描述：

如果 Linux 内核确定未阻塞的信号正在等待 进程，然后在该进程中下一次转换回用户模式时 （例如，从系统调用返回或重新安排进程时 到 CPU），它在用户空间堆栈上创建一个新帧 保存进程上下文的各个部分（处理器状态字， 寄存器、信号掩码和信号堆栈设置）。

内核还安排，在转换回用户模式期间， 调用信号处理程序，并且从处理程序返回后， 控制权传递给一段通常称为“信号”的用户空间代码 蹦床”。信号蹦床代码依次调用

sigreturn()

。

这个

sigreturn()

调用会撤消所做的一切 - 更改 进程的信号掩码，切换信号堆栈（参见

sigaltstack(2)

）—in 命令调用信号处理程序。使用当时的信息 之前保存在用户空间堆栈上

sigreturn()

恢复进程的 信号掩码、切换堆栈并恢复进程的上下文 （处理器标志和寄存器，包括堆栈指针和 指令指针），以便进程在该点恢复执行 被信号中断的地方。