4 I segnali sono il primo e più semplice meccanismo di comunicazione nei
5 confronti dei processi. Non portano con se nessuna informazione che non sia il
6 loro tipo, si tratta in sostanza di un'interruzione software portata ad un
9 In genere i segnali vengono usati dal kernel per riportare situazioni
10 eccezionali (come errori di accesso, eccezioni aritmetiche, etc.) ma possono
11 anche essere usati come forma elementare di comunicazione fra processi (ad
12 esempio vengono usati per il controllo di sessione), per notificare eventi
13 (come la terminazione di un processo figlio), etc.
17 \section{I concetti base}
20 Come il nome stesso indica i segnali sono usati per notificare ad un processo
21 l'occorrenza di un evento eccezionale. Gli eventi che possono generare un
22 segnale sono vari; un breve elenco di possibile cause è il seguente:
25 \item un errore del programma, come una divisione per zero o un tentativo di
26 accesso alla memoria fuori dai limiti validi.
27 \item la terminazione di un processo figlio.
28 \item la scadenza di un timer o di un allarme.
29 \item il tentativo di effettuare un'operazione di input/output che non può
31 \item una richiesta dell'utente di terminare o fermare il programma. In genere
32 si realizza attraverso un segnale mandato dalla shell in corrispondenza
33 della pressione di tasti del terminale come 'ctrl-c' o 'ctrl-z'.
34 \item l'esecuzione di una \func{kill} o di una \func{raise} da parte del
35 processo stesso o di un'altro (solo nel caso della \func{kill}).
38 Ciascuno di questi eventi (tranne gli ultimi due che sono controllati
39 dall'utente) comporta l'intervento diretto da parte del kernel che causa la
40 generazione un particolare tipo di segnale.
43 \subsection{Le modalità di funzionamento}
44 \label{sec:sig_semantics}
46 Quando un processo riceve un segnale il kernel esegue una azione di default o
47 una apposita routine di gestione (il cosiddetto \textit{signal handler} o
48 \textsl{manipolatore}) che può essere specificata dall'utente (nel qual caso
49 si dice che si \textsl{intercetta} il segnale). Negli anni il comportamento
50 del sistema in risposta ai segnali è stato modificato in vari modi nelle
51 differenti implementazioni di unix. Si possono individuare due tipologie
52 fondamentali di comportamento dei segnali (dette semantiche) che vengono
53 chiamate rispettivamente \textit{reliable} e \textit{unreliable}.
55 Nella semantica \textit{unreliable} (quella implementata dalle prime versioni
56 di unix) la routine di gestione del segnale specificata dall'utente non resta
57 installata una volta chiamata; è perciò a carico dell'utente stesso ripetere
58 l'installazione all'interno della routine di gestione stessa in tutti i casi
59 in cui si vuole che il signal handler esterno resti attivo.
61 In questo caso è possibile una situazione in cui i segnali possono essere
62 perduti; si consideri il seguente segmento di codice in cui la prima
63 operazione del manipolatore è quella di reinstallare se stesso:
65 \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
66 int sig_handler(); /* handler function */
68 signal(SIGINT, sig_handler); /* establish handler */
73 signal(SIGINT, sig_handler); /* restablish handler */
74 ... /* process signal */
78 se un secondo segnale arriva prima che il manipolatore invocato dal primo
79 abbia eseguito la reinstallazione di se stesso il segnale può essere perso o
80 causare il comportamento originale assegnato al segnale (in genere la
81 terminazione del processo).
83 Questa è la ragione per cui l'implementazione dei segnali secondo questa
84 semantica viene chiamata \textit{inaffidabile}, in quanto la ricezione del
85 segnale e la reinstallazione del suo manipolatore non sono operazioni
88 Un'altro problema è che in questa semantica è che non esiste un modo per
89 bloccare i segnali quando non si vuole che arrivino; i processi possono si
90 ignorare il segnale, ma non è possibile istruire il sistema a non fare nulla
91 in occasione di un segnale, pur mantenendo memoria del fatto che è avvenuto.
93 Un caso classico, riportato da Stevens, in cui si incontra questo problema, è
94 quello in cui si usa il manipolatore per settare un flag che riporta al
95 processo l'occorrenza del segnale. Si consideri il seguente segmento di
96 codice il cui scopo sarebbe quello di fermare il processo fino all'occorrenza
97 di un opportuno segnale:
99 \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
103 int sig_handler(); /* handler function */
105 signal(SIGINT, sig_handler); /* establish handler */
107 while(signal_flag == 0) { /* while flag is zero */
108 pause(); /* go to sleep */
114 signal(SIGINT, sig_handler); /* restablish handler */
115 signal_flag = 1; /* set flag */
119 l'idea è che quando il processo trova il flag a zero viene messo in sleep e
120 verrà risvegliato solo dalla ricezione di un segnale. Il manipolatore si
121 limita in questo caso a settare il flag a uno; all'uscita dal manipolatore la
122 chiamata a \func{pause} è interrotta ed il processo viene risvegliato e
123 riprende l'esecuzione all'istruzione successiva, ma essendo cambiato il flag
124 la condizione non è più soddisfatta e il programma prosegue.
126 Il problema con l'implementazione inaffidabile è che niente ci garantisce che
127 il segnale arrivi fra la valutazione della condizione del \func{while} e la
128 chiamata a \func{pause}, nel qual caso, se il segnale non viene più generato,
129 il processo resterà in sleep permanentemente.
131 % Un'altra caratteristica della implementazione inaffidabile è che le chiamate
132 % di sistema non sono fatte ripartire automaticamente quando sono interrotte da
133 % un segnale, per questo un programma deve controllare lo stato di uscita della
134 % chiamata al sistema e ripeterla nel caso l'errore riportato da \texttt{errno}
135 % sia \texttt{EINTR}.
137 Questo ci mostra ad esempio come con la semantica inaffidabile non esista una
138 modalità semplice per ottenere una operazione di pausa atomica (cioè mandare
139 in sleep un processo fino all'arrivo di un segnale).
141 Nella semantica \textit{reliable} (quella utilizzata da Linux e da ogni Unix
142 moderno) invece il signal handler una volta installato resta attivo e non si
143 hanno tutti i problemi precedenti. In questa semantica i segnali vengono
144 \textsl{generati} dal kernel per un processo all'occorrenza dell'evento che
145 causa il segnale. In genere questo viene fatto dal kernel settando un flag
146 nella process table del processo.
148 Si dice che il segnale viene \textsl{consegnato} al processo (dall'inglese
149 \textit{delivered}) quando viene eseguita l'azione per esso prevista, mentre
150 per tutto il tempo che passa fra la generazione del segnale e la sua consegna
151 esso è detto \textsl{pendente}. In genere questa procedura viene effettuata
152 dal kernel quando, riprendendo l'esecuzione del processo in questione, verifica
153 la presenza del flag del segnale nella process table.
155 In questa semantica un processo ha la possibilità di bloccare la consegna dei
156 segnali, in questo caso se l'azione per il suddetto segnale non è quella di
157 ignorarlo, il segnale resta \textsl{pendente} fintanto che il processo non lo
158 sblocca (nel qual caso viene consegnato) o setta l'azione di default per
161 Si tenga presente kernel stabilisce cosa fare con un segnale che è stato
162 bloccato al momento della consegna, non quando viene generato; questo consente
163 di cambiare l'azione per il segnale prima che esso venga consegnato, e si può
164 usare la funzione \func{sigpending} (vedi \secref{sec:sig_sigpending}) per
165 determinare quali segnali sono bloccati e quali sono pendenti.
168 \subsection{Tipi di segnali}
169 \label{sec:sig_types}
171 In generale gli eventi che generano i segnali si possono dividere in tre
172 categorie principali: errori, eventi e richieste esplicite.
174 Un errore significa che un programma ha fatto qualcosa di sbagliato e non può
175 continuare ad essere eseguito. Non tutti gli errori causano dei segnali, in
176 genere la condizione di errore più comune comporta la restituzione di un
177 codice di errore da parte di una funzione di libreria, sono gli errori che
178 possono avvenire ovunque in un programma che causano l'emissione di un
179 segnale, come le divisioni per zero o l'uso di indirizzi di memoria non validi.
181 Un evento esterno ha in genere a che fare con l'I/O o con altri processi;
182 esempi di segnali di questo tipo sono quelli legati all'arrivo di dati di
183 input, scadenze di un timer, terminazione di processi figli.
185 Una richiesta esplicita significa l'uso di una chiamata di sistema (come
186 \func{kill} o \func{raise}) per la generazione di un segnale, cosa che
187 viene fatta usualmente dalla shell quando l'utente invoca la sequenza di tasti
188 di stop o di suspend, ma può essere pure inserita all'interno di un programma.
190 Si dice poi che i segnali possono essere \textit{asincroni} o
191 \textit{sincroni}. Un segnale sincrono è legato ad una azione specifica di un
192 programma ed è inviato (a meno che non sia bloccato) durante tale azione;
193 molti errori generano segnali sincroni, così come la richiesta esplicita da
194 parte del processo tramite le chiamate al sistema. Alcuni errori come la
195 divisione per zero non sono completamente sincroni e possono arrivare dopo
198 I segnali asincroni sono generati da eventi fuori dal controllo del processo
199 che li riceve e arrivano in tempi impredicibili nel corso dell'esecuzione del
200 programma. Eventi esterni come la terminazione di un processo figlio generano
201 segnali asincroni, così come le richieste di generazione di un segnale
202 effettuate da altri processi.
204 In generale un tipo di segnale o è sincrono o è asincrono, salvo il caso in
205 cui esso sia generato attraverso una richiesta esplicita tramite chiamata al
206 sistema, nel qual caso qualunque tipo di segnale (quello scelto nella
207 chiamata) può diventare sincrono o asincrono a seconda che sia generato
208 internamente o esternamente al processo.
210 \subsection{La notifica dei segnali}
211 \label{sec:sig_notification}
213 Quando un segnale viene generato il kernel prende nota del fatto; si dice così
214 che diventa \textit{pending} (sospeso), e rimarrà tale fino al momento in cui
215 verrà notificato al processo a cui deve essere inviato.
217 Normalmente l'invio al processo che deve ricevere il segnale è immediato, a
218 meno che il segnale in questione non sia stato bloccato (\textit{blocked}) nel
219 qual caso l'invio non avviene ed il segnale resta sospeso indefinitamente. Una
220 volta però che esso venga sbloccato il segnale sarà subito notificato.
222 Una volta che il segnale viene notificato (che questo avvenga subito o dopo
223 una attesa più o meno lunga) viene eseguita l'azione specificata per detto
224 segnale. Per alcuni segnali (\macro{SIGKILL} e \macro{SIGSTOP}) questa azione
225 è fissa e non può essere cambiata, ma per tutti gli altri il programma può
226 specificare una scelta fra le tre seguenti:
229 \item ignorare il segnale.
230 \item catturare il segnale, ed utilizzare il manipolatore (\textit{signal
231 handler}) specificato.
232 \item accettare l'azione di default per quel segnale.
235 Il programma può specificare queste scelte usano le due routine
236 \func{signal} e \func{sigaction}; se si è installato un manipolatore sarà
237 quest'ultimo a intercettare il segnale ed ad essere eseguito, e mentre viene
238 eseguito (onde evitare race conditions) il segnale viene bloccato.
240 Se l'azione specificata per un certo tipo di segnale è quella di ignorarlo
241 questo sarà scartato immediatamente ogni volta che verrà generato, e questo
242 avverrà anche se in quel momento il segnale è bloccato. Per questo un segnale
243 ignorato non sarà mai notificato, anche se in seguito si sarà specificata una
244 diversa azione per lo stesso segnale.
246 Se arriva un segnale per il quale non è stato specificata un'azione viene
247 utilizzata l'azione standard. Questa è diversa da segnale a segnale (come
248 vedremo in \secref{sec:sig_standard}) ma per la maggior parte essa comporta la
249 terminazione del processo, per alcuni che invece rappresentano eventi innocui
250 l'azione standard è di non fare nulla.
252 Quando un segnale termina un processo, il padre può determinare la causa della
253 terminazione esaminando il codice di stato riportato delle funzioni
254 \func{wait} e \func{waitpid} in cui è riportato anche se la causa è un
255 segnale e nel caso quale; questo è il modo in cui la shell determina i motivi
256 della terminazione di un programma e scrive un eventuale messaggio di errore.
258 I segnali che rappresentano errori del programma (divisione per zero o
259 violazioni di accesso) hanno anche la caratteristica di scrivere un file
260 \textit{core dump} che registra lo stato del processo prima della terminazione
261 e può essere esaminato da un debugger per investigare sulla causa dell'errore.
262 Lo stesso avviene se i suddetti segnale vengono generati artificialmente con
267 \section{I segnali standard}
268 \label{sec:sig_standard}
270 Esaminiamo ora i vari segnali disponibili e le loro caratteristiche.
271 Ciascun segnale è identificato rispetto al sistema da un numero, ma l'uso
272 diretto di questo numero da parte dei programmi è da evitare, in quanto esso
273 può variare a seconda dell'implementazione del sistema.
275 Per questo ad ogni tipo di segnale viene associato un nome, che corrisponde,
276 tramite una macro di preprocessore, al suddetto numero. Sono questi nomi, che
277 sono standardizzati e uniformi rispetto alle varie implementazioni, che si
278 devono usare nei programmi. Tutti i nomi e le funzioni che concernono i
279 segnali sono definiti nell'header di sistema \file{signal.h}.
281 Il numero totale di segnali presenti è dato dalla macro \macro{NSIG}, e dato
282 che i numeri dei segnali sono allocati progressivamente, essa corrisponde
283 anche al successivo del valore numerico assegnato all'ultimo segnale definito.
284 In \ntab\ si è riportato l'elenco completo dei segnali definiti in Linux
285 (estratto dalle man page), comparati con quelli definiti in vari standard.
289 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c||c|p{6cm}|}
291 Segnale & POSIX.1 & SUSv2 & Linux &Azione & Descrizione \\
294 SIGHUP &$\bullet$&&$\bullet$& A & Hangup o
295 fine del processo di controllo \\
296 SIGINT &$\bullet$&&$\bullet$& A & Interrupt da tastiera (\cmd{C-c})\\
297 SIGQUIT &$\bullet$&&$\bullet$& C & Quit da tastiera (\cmd{C-y}) \\
298 SIGILL &$\bullet$&&$\bullet$& C & Istruzione illegale\\
299 SIGABRT &$\bullet$&&$\bullet$& C & Segnale di Abort da \func{abort} \\
300 SIGFPE &$\bullet$&&$\bullet$& C & Errore aritmetico\\
301 SIGKILL &$\bullet$&&$\bullet$& AEF & Segnale di terminazione forzata \\
302 SIGSEGV &$\bullet$&&$\bullet$& C & Errore di accesso in memoria\\
303 SIGPIPE &$\bullet$&&$\bullet$& A & Pipe spezzata\\
304 SIGALRM &$\bullet$&&$\bullet$& A & Segnale del timer da \func{alarm} \\
305 SIGTERM &$\bullet$&&$\bullet$& A & Segnale di terminazione \verb|C-\|\\
306 SIGUSR1 &$\bullet$&&$\bullet$& A & User-defined signal 1\\
307 SIGUSR2 &$\bullet$&&$\bullet$& A & User-defined signal 2\\
308 SIGCHLD &$\bullet$&&$\bullet$& B & Child stopped or terminated\\
309 SIGCONT &$\bullet$&&$\bullet$& & Continue if stopped\\
310 SIGSTOP &$\bullet$&&$\bullet$& DEF & Stop process\\
311 SIGTSTP &$\bullet$&&$\bullet$& D & Stop typed at tty \\
312 SIGTTIN &$\bullet$&&$\bullet$& D & tty input for background process \\
313 SIGTTOU &$\bullet$&&$\bullet$& D & tty output for background process \\
314 SIGBUS &&$\bullet$&$\bullet$& C & Bus error (bad memory access) \\
315 SIGPOLL &&$\bullet$&$\bullet$& A & Pollable event (Sys V). Synonym of SIGIO\\
316 SIGPROF &&$\bullet$&$\bullet$& A & Profiling timer expired \\
317 SIGSYS &&$\bullet$&$\bullet$& C & Bad argument to routine (SVID)\\
318 SIGTRAP &&$\bullet$&$\bullet$& C & Trace/breakpoint trap \\
319 SIGURG &&$\bullet$&$\bullet$& B & Urgent condition on socket (4.2 BSD)\\
320 SIGVTALRM &&$\bullet$&$\bullet$& A & Virtual alarm clock (4.2 BSD) \\
321 SIGXCPU &&$\bullet$&$\bullet$& C & CPU time limit exceeded (4.2 BSD) \\
322 SIGXFSZ &&$\bullet$&$\bullet$& C & File size limit exceeded (4.2 BSD)\\
323 SIGIOT &&&$\bullet$& C & IOT trap. A synonym for SIGABRT \\
324 SIGEMT &&&$\bullet$& & \\
325 SIGSTKFLT &&&$\bullet$& A & Stack fault on coprocessor \\
326 SIGIO &&&$\bullet$& A & I/O now possible (4.2 BSD) \\
327 SIGCLD &&&$\bullet$& & A synonym for SIGCHLD \\
328 SIGPWR &&&$\bullet$& A & Power failure (System V) \\
329 SIGINFO &&&$\bullet$& & A synonym for SIGPWR \\
330 SIGLOST &&&$\bullet$& A & File lock lost \\
331 SIGWINCH &&&$\bullet$& B & Window resize signal (4.3 BSD, Sun) \\
332 SIGUNUSED &&&$\bullet$& A & Unused signal (will be SIGSYS) \\
335 \caption{Lista dei segnali in Linux}
336 \label{tab:sig_signal_list}
338 in \curtab\ si sono riportate le azioni di default di ciascun segnale
339 (riassunte con delle lettere, la cui legenda completa è in \ntab), quando
340 nessun manipolatore è installato un segnale può essere ignorato o causare la
341 terminazione del processo.
343 In alcuni casi alla terminazione del processo è associata la creazione di un
344 file (posto nella directory corrente del processo e chiamato \file{core}) su
345 cui viene salvata un'immagine della memoria del processo (il cosiddetto
346 \textit{core dump}), che può essere usata da un debugger per esaminare lo
347 stato dello stack e delle variabili al momento della ricezione del segnale.
351 \begin{tabular}[c]{|c|p{8cm}|}
353 Sigla & Significato \\
356 A & L'azione di default è terminare il processo. \\
357 B & L'azione di default è ignorare il segnale. \\
358 C & L'azione di default è terminare il processo e scrivere un \textit{core
360 D & L'azione di default è fermare il processo. \\
361 E & Il segnale non può essere intercettato. \\
362 F & Il segnale non può essere ignorato.\\
365 \caption{Legenda delle caratteristiche dei segnali riportate in
366 \tabref{tab:sig_signal_list}. }
367 \label{tab:sig_action_leg}
370 La descrizione dettagliata del significato dei vari segnali, raggruppati per
371 tipologia, verrà affrontate nel seguito.
374 \subsection{Segnali di errore di programma}
375 \label{sec:sig_prog_error}
377 Questi segnali sono generati quando il sistema, o in certi casi direttamente
378 l'hardware (come per i page fault non validi) rileva un qualche errore
379 insanabile nel programma in esecuzione. In generale la generazione di questi
380 segnali significa che il programma ha dei gravi problemi (ad esempio ha
381 dereferenziato un puntatore non valido o ha eseguito una operazione aritmetica
382 proibita) e l'esecuzione non può essere proseguita.
384 In genere si intercettano questi segnali per permettere al programma di
385 terminare in maniera pulita, ad esempio per ripristinare i settaggi della
386 console o eliminare i file di lock prima dell'uscita. In questo caso il
387 manipolatore deve concludersi ripristinando l'azione di default e rialzando il
388 segnale, in questo modo il programma si concluderà senza effetti spiacevoli,
389 ma riportando lo stesso stato di uscita che avrebbe avuto se il manipolatore
392 L'azione di default per tutti questi segnali è causare la terminazione del
393 processo che li ha causati. In genere oltre a questo il segnale provoca pure
394 la registrazione su disco di un file di \textit{core dump} che viene scritto
395 in un file \file{core} nella directory corrente del processo al momento
396 dell'errore, che il debugger può usare per ricostruire lo stato del programma
397 al momento della terminazione.
400 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
401 \item[\macro{SIGFPE}] Riporta un errore aritmetico fatale. Benché il nome
402 derivi da \textit{floating point exception} si applica a tutti gli errori
403 aritmetici compresa la divisione per zero e l'overflow.
405 % Per questo segnale le cose sono complicate dal fatto che possono esserci
406 % molte diverse eccezioni che \texttt{SIGFPE} non distingue, mentre lo
407 % standard IEEE per le operazioni in virgola mobile definisce varie eccezioni
408 % aritmetiche e richiede che esse siano notificate.
410 \item[\macro{SIGILL}] Il nome deriva da \textit{illegal instruction},
411 significa che il programma sta cercando di eseguire una istruzione
412 privilegiata o inesistente, in generale del codice illegale. Poiché il
413 compilatore del C genera del codice valido si ottiene questo segnale se il
414 file eseguibile è corrotto o si stanno cercando di eseguire dei dati.
415 Quest'ultimo caso può accadere quando si passa un puntatore sbagliato al
416 posto di un puntatore a funzione, o si eccede la scrittura di un vettore di
417 una variabile locale, andando a corrompere lo stack. Lo stesso segnale viene
418 generato in caso di overflow dello stack o di problemi nell'esecuzione di di
420 \item[\macro{SIGSEGV}] Il nome deriva da \textit{segment violation}, e
421 significa che il programma sta cercando di leggere o scrivere in una zona di
422 memoria protetta al di fuori di quella che gli è stata riservata dal
423 sistema. In genere è il meccanismo della protezione della memoria che si
424 accorge dell'errore ed il kernel genera il segnale.
426 È tipico ottenere questo segnale dereferenziando un puntatore nullo o non
427 inizializzato leggendo al di la della fine di un vettore.
428 \item[\macro{SIGBUS}] Il nome deriva da \textit{bus error}. Come
429 \macro{SIGSEGV} questo è un segnale che viene generato di solito quando si
430 dereferenzia un puntatore non inizializzato, la differenza è che
431 \macro{SIGSEGV} indica un accesso non permesso su un indirizzo esistente
432 (tipo fuori dallo heap o dallo stack), mentre \macro{SIGBUS} indica
433 l'accesso ad un indirizzo non valido, come nel caso di un puntatore non
435 \item[\macro{SIGABRT}] Il nome deriva da \textit{abort}. Il segnale indica che
436 il programma stesso ha rilevato un errore che viene riportato chiamando la
437 funzione \func{abort} che genera questo segnale.
438 \item[\macro{SIGTRAP}] È il segnale generato da un'istruzione di breakpoint o
439 dall'attivazione del tracciamento per il processo. È usato dai programmi per
440 il debugging e se un programma normale non dovrebbe ricevere questo segnale.
441 \item[\macro{SIGSYS}] Sta ad indicare che si è eseguita una istruzione che
442 richiede l'esecuzione di una system call, ma si è fornito un codice
443 sbagliato per quest'ultima.
447 \subsection{I segnali di terminazione}
448 \label{sec:sig_termination}
450 Questo tipo di segnali sono usati per terminare un processo; hanno vari nomi a
451 causa del differente uso che se ne può fare, ed i programmi possono
452 trattarli in maniera differente.
454 La ragione per cui può essere necessario trattare questi segnali è che il
455 programma può dover eseguire una serie di azioni di pulizia prima di
456 terminare, come salvare informazioni sullo stato in cui si trova, cancellare
457 file temporanei, o ripristinare delle condizioni alterate durante il
458 funzionamento (come il modo del terminale o i settaggi di una qualche
461 L'azione di default di questi segnali è di terminare il processo, questi
463 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
464 \item[\macro{SIGTERM}] Il nome sta per \textit{terminate}. È un segnale
465 generico usato per causare la conclusione di un programma. Al contrario di
466 \macro{SIGKILL} può essere intercettato, ignorato, bloccato. In genere lo si
467 usa per chiedere in maniera ``educata'' ad un processo di concludersi.
468 \item[\macro{SIGINT}] Il nome sta per \textit{interrupt}. È il segnale di
469 interruzione per il programma. È quello che viene generato di default dal
470 comando \cmd{kill} o dall'invio sul terminale del carattere di controllo
471 INTR (interrupt, generato dalla sequenza \macro{C-c}).
472 \item[\macro{SIGQUIT}] È analogo a \macro{SIGINT} con la differenze che è
473 controllato da un'altro carattere di controllo, QUIT, corrispondente alla
474 sequenza \verb|C-\|. A differenza del precedente l'azione di default,
475 oltre alla terminazione del processo, comporta anche la creazione di un core
478 In genere lo si può pensare come corrispondente ad una condizione di
479 errore del programma rilevata dall'utente. Per questo motivo non è opportuno
480 fare eseguire al manipolatore di questo segnale le operazioni di pulizia
481 normalmente previste (tipo la cancellazione di file temporanei), dato che in
482 certi casi esse possono eliminare informazioni utili nell'esame dei core
484 \item[\macro{SIGKILL}] Il nome è utilizzato per terminare in maniera immediata
485 qualunque programma. Questo segnale non può essere né intercettato, né
486 ignorato, né bloccato, per cui causa comunque la terminazione del processo.
487 In genere esso viene generato solo per richiesta esplicita dell'utente dal
488 comando (o tramite la funzione) \cmd{kill}. Dato che non lo si può
489 intercettare è sempre meglio usarlo come ultima risorsa quando metodi meno
490 brutali, come \macro{SIGTERM} o \macro{C-c} non funzionano.
492 Se un processo non risponde a nessun altro segnale \macro{SIGKILL} ne causa
493 sempre la terminazione (in effetti il fallimento della terminazione di un
494 processo da parte di \macro{SIGKILL} costituirebbe un malfunzionamento del
495 kernel). Talvolta è il sistema stesso che può generare questo segnale quando
496 per condizioni particolari il processo non può più essere eseguito neanche
497 per eseguire un manipolatore.
498 \item[\macro{SIGHUP}] Il nome sta per \textit{hang-up}. Segnala che il
499 terminale dell'utente si è disconnesso (ad esempio perché si è interrotta la
500 rete). Viene usato anche per riportare la terminazione del processo di
501 controllo di un terminale a tutti i processi della sessione, in modo che
502 essi possano disconnettersi dal relativo terminale.
504 Viene inoltre usato in genere per segnalare ai demoni (che non hanno un
505 terminale di controllo) la necessità di reinizializzarsi e rileggere il/i
506 file di configurazione.
510 \subsection{I segnali di allarme}
511 \label{sec:sig_alarm}
513 Questi segnali sono generati dalla scadenza di un timer. Il loro comportamento
514 di default è quello di causare la terminazione del programma, ma con questi
515 segnali la scelta di default è irrilevante, in quanto il loro uso presuppone
516 sempre la necessità di un manipolatore. Questi segnali sono:
517 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
518 \item[\macro{SIGALRM}] Il nome sta per \textit{alarm}. Segnale la scadenza di
519 un timer misurato sul tempo reale o sull'orologio di sistema. È normalmente
520 usato dalla funzione \func{alarm}.
521 \item[\macro{SIGVTALRM}] Il nome sta per \textit{virtual alarm}. È analogo al
522 precedente ma segnala la scadenza di un timer sul tempo di CPU usato dal
524 \item[\macro{SIGPROF}] Il nome sta per \textit{profiling}. Indica la scadenza
525 di un timer che misura sia il tempo di CPU speso direttamente dal processo
526 che quello che il sistema ha speso per conto di quest'ultimo. In genere
527 viene usato dai tool che servono a fare il profilo d'uso della CPU da parte
532 \subsection{I segnali di I/O asincrono}
533 \label{sec:sig_asyncio}
535 Questi segnali operano in congiunzione con le funzioni di I/O asincrono. Per
536 questo occorre comunque usare \func{fcntl} per abilitare un file descriptor a
537 generare questi segnali.
539 L'azione di default è di essere ignorati. Questi segnali sono:
540 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
541 \item[\macro{SIGIO}] Questo segnale viene inviato quando un file descriptor è
542 pronto per eseguire dell'input/output. In molti sistemi solo i socket e i
543 terminali possono generare questo segnale, in Linux questo può essere usato
544 anche per i file, posto che la \func{fcntl} abbia avuto successo.
545 \item[\macro{SIGURG}] Questo segnale è inviato quando arrivano dei dati
546 urgenti o \textit{out of band} su di un socket; per maggiori dettagli al
547 proposito si veda \secref{sec:xxx_urgent_data}.
548 \item[\macro{SIGPOLL}] Questo segnale è equivalente a \macro{SIGIO}, è
549 definito solo per compatibilità con i sistemi System V.
553 \subsection{I segnali per il controllo di sessione}
554 \label{sec:sig_job_control}
556 Questi sono i segnali usati dal controllo delle sessioni e dei processi, il
557 loro uso è specifico e viene trattato in maniera specifica nelle sezioni in
558 cui si trattano gli argomenti relativi. Questi segnali sono:
559 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
560 \item[\macro{SIGCHLD}] Questo è il segnale mandato al processo padre quando un
561 figlio termina o viene fermato. L'azione di default è di ignorare il
562 segnale, la sua gestione è trattata in \secref{sec:proc_wait}.
563 \item[\macro{SIGCLD}] Per Linux questo è solo un segnale identico al
564 precedente, il nome è obsoleto e andrebbe evitato.
565 \item[\macro{SIGCONT}] Il nome sta per \textit{continue}. Il segnale viene
566 usato per fare ripartire un programma precedentemente fermato da
567 \macro{SIGSTOP}. Questo segnale ha un comportamento speciale, e fa sempre
568 ripartire il processo prima della sua consegna. Il comportamento di default
569 è di fare solo questo; il segnale non può essere bloccato. Si può anche
570 installare un manipolatore, ma il segnale provoca comunque il riavvio del
573 La maggior pare dei programmi non hanno necessità di intercettare il
574 segnale, in quanto esso è completamente trasparente rispetto all'esecuzione
575 che riparte senza che il programma noti niente. Si possono installare dei
576 manipolatori per far si che un programma produca una qualche azione speciale
577 se viene fermato e riavviato, come per esempio riscrivere un prompt, o
579 \item[\macro{SIGSTOP}] Il segnale ferma un processo (lo porta in uno stato di
580 sleep); il segnale non può essere né intercettato, né ignorato, né bloccato.
581 \item[\macro{SIGTSTP}] Il nome sta per \textit{interactive stop}. Il segnale
582 ferma il processo interattivamente, ed è generato dal carattere SUSP
583 (prodotto dalla combinazione \macro{C-z}), ed al contrario di
584 \macro{SIGSTOP} può essere intercettato e ignorato. In genere un programma
585 installa un manipolatore per questo segnale quando vuole lasciare il sistema
586 o il terminale in uno stato definito prima di fermarsi; se per esempio un
587 programma ha disabilitato l'eco sul terminale può installare un manipolatore
588 per riabilitarlo prima di fermarsi.
589 \item[\macro{SIGTTIN}] Un processo non può leggere dal terminale se esegue una
590 sessione di lavoro in background. Quando un processo in background tenta di
591 leggere da un terminale viene inviato questo segnale a tutti i processi
592 della sessione di lavoro. L'azione di default è di fermare il processo.
593 L'argomento è trattato in \secref{sec:sess_xxx}.
594 \item[\macro{SIGTTOU}] Segnale analogo al precedente \macro{SIGTTIN}, ma
595 generato quando si tenta di scrivere o modificare uno dei modi del
596 terminale. L'azione di default è di fermare il processo, l'argomento è
597 trattato in \secref{sec:sess_xxx}.
601 \subsection{I segnali di operazioni errate}
602 \label{sec:sig_oper_error}
604 Questi segnali sono usati per riportare al programma errori generati da
605 operazioni da lui eseguite; non indicano errori del programma quanto errori
606 che impediscono il completamento dell'esecuzione dovute all'interazione con il
609 L'azione di default di questi segnali è di terminare il processo, questi
611 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
612 \item[\macro{SIGPIPE}] Sta per \textit{Broken pipe}. Se si usano delle pipe o
613 delle FIFO è necessario che, prima che un processo inizi a scrivere su di
614 essa, un'altro abbia aperto la pipe in lettura (si veda
615 \secref{sec:ipc_pipes}). Se il processo in lettura non è partito o è
616 terminato inavvertitamente alla scrittura sulla pipe il kernel genera questo
617 segnale. Se il segnale è bloccato, intercettato o ignorato la chiamata che
618 lo ha causato fallisce restituendo l'errore \macro{EPIPE}
619 \item[\macro{SIGLOST}] Sta per \textit{Resource lost}. Viene generato quando
620 c'è un advisory lock su un file NFS, ed il server riparte dimenticando la
621 situazione precedente.
622 \item[\macro{SIGXCPU}] Sta per \textit{CPU time limit exceeded}. Questo
623 segnale è generato quando un processo eccede il limite impostato per il
624 tempo di CPU disponibile, vedi \secref{sec:sys_xxx}.
625 \item[\macro{SIGXFSZ}] Sta per \textit{File size limit exceeded}. Questo
626 segnale è generato quando un processo tenta di estendere un file oltre le
627 dimensioni specificate dal limite impostato per le dimensioni massime di un
628 file, vedi \secref{sec:sys_xxx}.
632 \subsection{Ulteriori segnali}
633 \label{sec:sig_misc_sig}
635 Raccogliamo qui infine usa serie di segnali che hanno scopi differenti non
636 classificabili in maniera omogenea. Questi segnali sono:
637 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
638 \item[\macro{SIGUSR1} e \macro{SIGUSR2}] Sono due segnali a disposizione
639 dell'utente che li può usare per quello che vuole. Possono essere utili per
640 implementare una comunicazione elementare fra processi diversi, o per
641 eseguire a richiesta una operazione utilizzando un manipolatore. L'azione di
642 default è terminare il processo.
643 \item[\macro{SIGWINCH}] Il nome sta per \textit{window (size) change} ed è
644 generato da molti sistemi (GNU/Linux compreso) quando le dimensioni (in
645 righe e colonne) di un terminale vengono cambiate. Viene usato da alcuni
646 programmi testuali per riformattare l'uscita su schermo quando si cambia
647 dimensione a quest'ultimo. L'azione di default è di essere ignorato.
648 \item[\macro{SIGINFO}] Il segnale indica una richiesta di informazioni. È
649 usato con il controllo di sessione, causa la stampa di informazioni da parte
650 del processo leader del gruppo associato al terminale di controllo, gli
651 altri processi lo ignorano.
655 \subsection{Le funzioni \func{strsignal} e \func{psignal}}
656 \label{sec:sig_strsignal}
658 Per la descrizione dei segnali il sistema mette a disposizione due funzioni
659 che stampano un messaggio di descrizione dato il numero. In genere si usano
660 quando si vuole notificare all'utente il segnale avvenuto (nel caso di
661 terminazione di un processo figlio o di un manipolatore che gestisce più
662 segnali); la prima funzione è una estensione GNU ed è analoga alla funzione
663 \func{strerr} per gli errori:
664 \begin{prototype}{string.h}{char * strsignal (int signum)}
665 Ritorna il puntatore ad una stringa allocata staticamente che contiene la
666 descrizione del segnale \var{signum}.
669 Dato che la stringa è allocata staticamente non se ne deve modificare il
670 contenuto, che resta valido solo fino alla successiva chiamata di
671 \func{strsignal}; nel caso si debba mantenere traccia del messaggio sarà
674 La seconda funzione deriva da BSD ed è analoga alla funzione \func{perror}
675 descritta in \secref{sec:sys_strerror}.
678 \section{La gestione dei segnali}
679 \label{sec:sig_handlers}
681 I segnali sono il primo e più classico esempio di eventi asincroni, che
682 possono accadere in un qualunque momento durante l'esecuzione di un programma.
683 Non essendo sotto il controllo del programma la gestione dei segnali non potrà
684 essere controllata all'interno del flusso di esecuzione di quest'ultimo, ma
685 tutto quello che si potrà fare è di specificare (al kernel, che li genera)
686 quale azione andrà intrapresa quando essi si verificano.
688 In questa sezione vedremo allora come si gestiscono i segnali, esaminando le
689 funzioni che si usano per effettuare la gestione dei segnali ed analizzando le
690 problematiche relative alla gestione di eventi asincroni di questo tipo.
693 \subsection{La funzione \func{signal}}
694 \label{sec:sig_signal}
696 L'interfaccia più semplice alla manipolazione dei segnali è costituita dalla
697 funzione \func{signal}; questa funzione è definita fin dallo standard ANSI C
698 che però non considera sistemi multitasking, per cui la sua definizione in
699 tale standard è tanto vaga da essere del tutto inutile in un sistema unix, per
700 questo ogni implementazione successiva ne ha modificato e ridefinito il
701 comportamento, pur mantenendone immutato il prototipo\footnote{in realtà
702 alcune vecchie implementazioni (SVR4 e 4.3+BSD) usano parametri aggiuntivi
703 per definire il comportamento della funzione} che è:
704 \begin{prototype}{signal.h}
705 {sighandler\_t signal(int signum, sighandler\_t handler)}
707 Installa una nuova funzione di gestione (manipolatore) per il segnale
708 \param{signum}, usando il manipolatore \param{handler}.
710 \bodydesc{La funzione ritorna il precedente manipolatore in caso di successo
711 o \macro{SIG\_ERR} in caso di errore.}
714 In questa definizione si è usato il tipo \type{sighandler\_t} che è una
715 estensione GNU definita in Linux che permette di riscrivere il prototipo in
716 forma più leggibile dell'originario \func{void (*signal(int signum, void
717 (*handler)(int)))int)}, e che è sostanzialmente equivalente alla
720 typedef void (* sighandler_t)(int)
722 cioè un puntatore ad una funzione di tipo \type{void} con un parametro di tipo
723 \type{int}\footnote{si devono usare le parentesi intorno al nome della
724 funzione per via delle precedenze degli operatori del C, senza di esse si
725 sarebbe definita una funzione che ritorna un puntatore a \type{void} e non
726 un puntatore ad una funzione \type{void}}.
728 Il numero di segnale passato in \param{signum} segnale può essere indicato
729 direttamente con una delle costanti definite in \secref{sec:sig_standard}, il
730 manipolatore \param{handler} invece, oltre all'indirizzo della funzione da
731 chiamare all'occorrenza del segnale, può assumere anche i valori costanti
732 \macro{SIG\_IGN} con cui si dice ignorare il segnale e \macro{SIG\_DFL} per
733 installare l'azione di di default (si ricordi però che i due segnali
734 \macro{SIGKILL} e \macro{SIGSTOP} non possono essere ignorati né
738 \subsection{Funzioni rientranti e default dei segnali}
739 \label{sec:sig_reentrant}
745 \subsection{La funzione \func{sigpending}}
746 \label{sec:sig_sigpending}