内核线程中获取接收到的信号

在测试开发的内核模块时，发现了一个BUG：在模块没有卸载时使用reboot命令重启系统的话，系统重启不了，查看日志发现在创建的内核线程中陷入了死循环，导致系统无法重启。检查了代码，发现产生问题的原因是当系统调用返回-EINTR（也就是被信号中断），内核线程中的循环没有退出，而是继续循环操作，这个逻辑跟业务是相符合的并没有错误。问题就在于没有检查接收到的是什么信号，如果是在系统重启时发送的信号或者执行关机时发送的信号，应该退出循环。剩下的就是找到在内核线程中获取接收的信号的方法。

在用户态获取阻塞的信号，调用的就是sigpending()，因此首先尝试调用sys_sigpending()来获取。sys_sigpending()作为系统调用是没有导出的，因此不能直接调用，但是可以通过/proc/kallsyms文件来获取sys_sigpending()的地址来调用这个函数。在我的测试机上，sys_sigpending()的地址为0xffffffff810802e0。测试代码如下所示：

[cpp] view plaincopy

* fcluster.c

#include <linux/init.h>

#include <linux/module.h>

#include <linux/signal.h>

#include <linux/spinlock.h>

#include <linux/sched.h>

#include <linux/uaccess.h>

static int remove_mod = 0;

static int my_sigpending(sigset_t *set)

{

int (*sigpending)(sigset_t *set);

int ret;

mm_segment_t old_fs;

sigpending = (typeof(sigpending))0xffffffff810802e0;

old_fs = get_fs();

set_fs(get_ds());

ret = sigpending(set);

set_fs(old_fs);

return ret;

}

static int thread_process(void *arg)

{

sigset_t *sigset, __sigset;

sigset = &__sigset;

allow_signal(SIGURG);

allow_signal(SIGTERM);

allow_signal(SIGKILL);

allow_signal(SIGSTOP);

allow_signal(SIGCONT);

printk(KERN_ALERT "the pid of thread_process is %d.\n", current->pid);

my_sigpending(sigset);

printk(KERN_ALERT "Before receive signal, signal map: 0x%lX.\n", sigset->sig[0]);

for ( ; !remove_mod; ) {

/* Avoid infinite loop */

msleep(1000);

if (signal_pending(current)) {

my_sigpending(sigset);

printk(KERN_ALERT "Received signal, signal map: 0x%lX.\n", sigset->sig[0]);

printk(KERN_ALERT "Receive SIGURG signal ? %s.\n",

sigismember(sigset, SIGURG) ? "true" : "false");

printk(KERN_ALERT "Receive SIGTERM signal ? %s.\n",

sigismember(sigset, SIGTERM) ? "true" : "false");

printk(KERN_ALERT "Receive SIGKILL signal ? %s.\n",

sigismember(sigset, SIGKILL) ? "true" : "false");

printk(KERN_ALERT "Receive SIGSTOP signal ? %s.\n",

sigismember(sigset, SIGSTOP) ? "true" : "false");

/* Use halt to stop the system */

printk(KERN_ALERT "Receive SIGCONT signal ? %s.\n",

sigismember(sigset, SIGCONT) ? "true" : "false");

break;

}

return 0;

}

static int __init fcluster_init(void)

{

kernel_thread(thread_process, NULL, CLONE_FILES);

return 0;

}

static void __exit fcluster_exit(void)

{

remove_mod = 1;

msleep(2000);

}

MODULE_LICENSE("GPL");

module_init(fcluster_init);

module_exit(fcluster_exit);

内核线程如果想接收用户终端发送的信号，必须在处理函数中调用allow_signal()来指定允许接收哪些信号。my_sigpending()是对sys_sigpending()的简单封装，用来获取当前内核线程阻塞的信号。

将上面的代码编译成内核模块，插入到系统中，打开系统日志，查看创建的内核线程的ID（我的是3278，如下图所示），然后在另一个终端中使用kill命令给创建的内核线程发送SIGTERM命令。测试结果要通过系统日志文件（/var/log/messages）来查看，如下图所示：

查看系统日志发现获取到的信号位图竟然是0！不可能啊，因为从上面的代码中可以看出只有在signal_pending()函数返回true的情况下（也就是接收到信号时），才能输出上图中的日志信息。代码很简单，关键的函数就是my_sigpending()，该函数只是对sys_sigpending()进行了简单的封装，

因此还是要从sys_sigpending()的实现中查找原因。

查看sys_sigpending()的源码，只是对do_sigpending()函数的简单封装，继续从do_sigpending()中找原因。do_sigpending()源码如下：

[cpp] view plaincopy

long do_sigpending(void __user *set, unsigned long sigsetsize)

{

long error = -EINVAL;

sigset_t pending;

if (sigsetsize > sizeof(sigset_t))

goto out;

spin_lock_irq(¤t->sighand->siglock);

sigorsets(&pending, ¤t->pending.signal,

¤t->signal->shared_pending.signal);