CSAPP阅读—第八章 异常控制流

 今天继续阅读CSAPP第八章，异常控制流。当指令流遇到中断，陷阱，故障和终止四类异常时，会停止执行当前或者下一条指令，转到其他地方去执行，通常为异常处理代码。
 本章第一节把异常分为四类：
   1.中断，一般是由硬件引起的中断，为异步发生。当产生中断后，标记中断位，然后cpu响应中断，然后根据中断向量表，调用响应的中断处理程序处理中断。
   2.陷阱，为同步异常，当应用程序需要调用系统级函数的时候，就产生自陷异常。从用户层调入系统层，从而执行系统函数。陷阱的作用是在用户程序和内核之间提供一个象过程一样的接口。陷阱返回到下一条指令。
   3.故障，为同步异常。其是由错误引起的异常，不过其错误是可以被修复的。如缺页。
   4.终止，为同步异常。其是由不可恢复的致命错误造成的。典型的为一些硬件错误，
 
  对于intel处理器中的异常，一个pentium系统有最多256种不同的异常类型，其中0－31为pentuim体系结构定义的异常。32－255为操作系统定义的异常。其中128为自陷异常.

        第二节讲了进程的概念，进程就是一个正在执行的程序。一个系统中可以有多个进程，他们根据一定的调度策略占用CPU执行。当在一个进程中创建一个子进程的时候，创建者就为父进程，被创建者就是子进程。子进程和父进程有不同的pid，拥有相同相互独立的地址空间，共享打开的文件描述符。在unix系统中，函数fork创建进程，其调用一次，返回两次。每一个进程都有自己独立的地址空间，在一个32位的linux系统中，其地址空间可达4GB, 其中高四分之一地址空间留给内核虚拟地址空间，这个空间为内核函数运行时分配代码、数据、堆栈等空间。底四分之三为用户空间，包括通常的文本，数据，堆和栈等。

         第三节主要阐述了用户空间和内核空间的概念，同时还说明了何为上下文切换（context switch）。用户模式和内核模式最大的区别就是其权限。内核模式可以访问系统中的任何资源，执行任何特权指令。而用户模式是不允许这些特权操作的，当在用户模式下调用了一些特权指令，或使用非法区域的内存等操作时，就会导致致命的保护故障。
  内核为每个进程都维护一个上下文（context），上下文就是进程在运行时需要的状态环境，其包括通用寄存器，浮点寄存器，状态寄存器，程序计数器，用户栈，内核栈和一些内核数据结构，如进程相应的地址空间的页表， 进程信息的进程表和已打开文件信息的文件表等。当恢复一个进程执行之前，就必须比起相应的上下文恢复，此进程才能正常执行。

  第四节介绍的为linux系统提供的进程操作的C函数接口。

  第五节介绍信号的函数接口，及其使用方法。
    1.首先当然就是发送信号，信号可以发送给一个单独的进程，或者是一个进程组。在此需要注意，通过键盘发送信号，如crtl+c发送信号SIGINT信号到shell，shell捕获此信号，并将此信号发送给此时在前台运行的“进程组”中。当调用kill函数发送信号的时候，需要指定进程的pid，和信号类型。当pid大于零的话，则kill函数发送信号给进程pid，但当pid小于零的时候，信号则发送给abs（pid）进程组中的每个进程。同时，进程也可以调用aLarm函数在规定的时间内给自己发送消息。

   2.接受信号，在linux系统中，可以调用函数signal函数来改变与信号相对应的处理行为。共有三种改变方式，
       1. SIG_IGN 忽略相应的信号
       2. SIG_DFL 使用相应信号的默认执行方式。
       3. 使用用户自定义的函数地址作为参数，当接受到信号之后，就执行相应的函数。

   3.信号处理
     在linux的信号机制中，处理一个信号比较简单，但是在处理多个并发的信号时候，就必须注意其信号接受处理的方式了。
     1、当进程已经在处理一个信号的时候，这时第二个信号到达，则第二个信号将被阻塞，变成待处理的信号。直到处理程序返回，才可能重新处理第二个信号。
     2、对任何类型，linux系统至多只有一个待处理的信号，之后接受到信号讲被简单的丢弃。
     3、最关键的一点是，系统调用可能被中断，对于象read、wrtie和accept等这样的慢系统调用，在某些系统中，当处理程序捕捉到一个信号时，被中断的慢速系统调用在信号处理程序返回时不再继续。（验证一下：））。

   第六节讲的是非本地跳转，讲控制直接从一个函数转移到另一个当前正在执行的函数。注意c语言中的setjmp、sigsetjmp、longjmp、siglongjmp函数。详细请看。。。。
  http://blog.csdn.net/ywchh/archive/2006/12/19/1448610.aspx
  我的网摘中也有此文章。