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.
15 \section{I concetti base}
18 Come il nome stesso indica i segnali sono usati per notificare ad un processo
19 l'occorrenza di un evento eccezionale. Gli eventi che possono generare un
20 segnale sono vari; un breve elenco di possibile cause è il seguente:
23 \item un errore del programma, come una divisione per zero o un tentativo di
24 accesso alla memoria fuori dai limiti validi.
25 \item la terminazione di un processo figlio.
26 \item la scadenza di un timer o di un allarme.
27 \item il tentativo di effettuare un'operazione di input/output che non può
29 \item una richiesta dell'utente di terminare o fermare il programma. In genere
30 si realizza attraverso un segnale mandato dalla shell in corrispondenza
31 della pressione di tasti del terminale come 'ctrl-c' o 'ctrl-z'.
32 \item l'esecuzione di una \texttt{kill} o di una \texttt{raise} da parte del
33 processo stesso o di un'altro (solo nel caso della \texttt{kill}).
36 Ciascuno di questi eventi (tranne gli ultimi due che sono controllati
37 dall'utente) comporta l'intervento diretto da parte del kernel che causa la
38 generazione un particolare tipo di segnale.
41 \subsection{Le modalità di funzionamento}
42 \label{sec:sig_semantics}
44 Quando un processo riceve un segnale il kernel esegue una azione di default o
45 una apposita routine di gestione (il cosiddetto \textit{signal handler} o
46 \textsl{manipolatore}) che può essere specificata dall'utente (nel qual caso
47 si dice che si \textsl{intercetta} il segnale). Negli anni il comportamento
48 del sistema in risposta ai segnali è stato modificato in vari modi nelle
49 differenti implementazioni di unix. Si possono individuare due tipologie
50 fondamentali di comportamento dei segnali (dette semantiche) che vengono
51 chiamate rispettivamente \textit{reliable} e \textit{unreliable}.
53 Nella semantica \textit{unreliable} (quella implementata dalle prime versioni
54 di unix) la routine di gestione del segnale specificata dall'utente non resta
55 installata una volta chiamata; è perciò a carico dell'utente stesso ripetere
56 l'installazione all'interno della routine di gestione stessa in tutti i casi
57 in cui si vuole che il signal handler esterno resti attivo.
59 In questo caso è possibile una situazione in cui i segnali possono essere
60 perduti; si consideri il seguente segmento di codice in cui la prima
61 operazione del manipolatore è quella di reinstallare se stesso:
62 \begin{lstlisting}{showlines=false}
64 int sig_handler(); /* handler function */
66 signal(SIGINT, sig_handler); /* establish handler */
71 signal(SIGINT, sig_handler); /* restablish handler */
72 ... /* process signal */
75 se un secondo segnale arriva prima che il manipolatore invocato dal primo
76 abbia eseguito la re-installazione di se stesso il segnale può essere perso o
77 causare il comportamento originale assegnato al segnale (in genere la
78 terminazione del processo).
80 Questa è la ragione per cui l'implementazione dei segnali secondo questa
81 semantica viene chiamata \textit{inaffidabile}, in quanto la ricezione del
82 segnale e la reinstallazione del suo manipolatore non sono operazioni
85 Un'altro problema è che in questa semantica è che non esiste un modo per
86 bloccare i segnali quando non si vuole che arrivino; i processi possono si
87 ignorare il segnale, ma non è possibile istruire il sistema a non fare nulla
88 in occasione di un segnale, pur mantenendo memoria del fatto che è avvenuto.
90 Un caso classico, riportato da Stevens, in cui si incontra questo problema, è
91 quello in cui si usa il manipolatore per settare un flag che riporta al
92 processo l'occorrenza del segnale. Si consideri il seguente segmento di
93 codice il cui scopo sarebbe quello di fermare il processo fino all'occorrenza
94 di un opportuno segnale:
99 int sig_handler(); /* handler function */
101 signal(SIGINT, sig_handler); /* establish handler */
103 while(signal_flag == 0) { /* while flag is zero */
104 pause(); /* go to sleep */
110 signal(SIGINT, sig_handler); /* restablish handler */
111 signal_flag = 1; /* set flag */
114 l'idea è che quando il processo trova il flag a zero viene messo in sleep e
115 verrà risvegliato solo dalla ricezione di un segnale. Il manipolatore si
116 limita in questo caso a settare il flag a uno; all'uscita dal manipolatore la
117 chiamata a \func{pause} è interrotta ed il processo viene risvegliato e
118 riprende l'esecuzione all'istruzione successiva, ma essendo cambiato il flag
119 la condizione non è più soddisfatta e il programma prosegue.
121 Il problema con l'implementazione inaffidabile è che niente ci garantisce che
122 il segnale arrivi fra la valutazione della condizione del \func{while} e la
123 chiamata a \func{pause}, nel qual caso, se il segnale non viene più generato,
124 il processo resterà in sleep permanentemente.
126 % Un'altra caratteristica della implementazione inaffidabile è che le chiamate
127 % di sistema non sono fatte ripartire automaticamente quando sono interrotte da
128 % un segnale, per questo un programma deve controllare lo stato di uscita della
129 % chiamata al sistema e riperterla nel caso l'errore riportato da \texttt{errno}
130 % sia \texttt{EINTR}.
132 Questo ci mostra ad esempio come con la semantica inaffidabile non esista una
133 modalità semplice per ottenere una operazione di pausa atomica (cioè mandare
134 in sleep un processo fino all'arrivo di un segnale).
136 Nella semantica \textit{reliable} (quella utilizzata da Linux e da ogni Unix
137 moderno) invece il signal handler una volta installato resta attivo e non si
138 hanno tutti i problemi precedenti. In questa semantica i segnali vengono
139 \textsl{generati} dal kernel per un processo all'occorrenza dell'evento che
140 causa il segnale. In genere questo viene fatto dal kernel settando un flag
141 nella process table del processo.
143 Si dice che il segnale viene \textsl{consegnato} al processo (dall'inglese
144 \textit{delivered}) quando viene eseguita l'azione per esso prevista, mentre
145 per tutto il tempo che passa fra la generazione del segnale e la sua consegna
146 esso è detto \textsl{pendente}. In genere questa procedura viene effettuata
147 dal kernel quando, riprendendo l'esecuzione del processo in questione, verifica
148 la presenza del flag del segnale nella process table.
150 In questa semantica un processo ha la possibilità di bloccare la consegna dei
151 segnali, in questo caso se l'azione per il suddetto segnale non è quella di
152 ignorarlo, il segnale resta \textsl{pendente} fintanto che il processo non lo
153 sblocca (nel qual caso viene consegnato) o setta l'azione di default per
156 Si tenga presente kernel stabilisce cosa fare con un segnale che è stato
157 bloccato al momento della consegna, non quando viene generato; questo consente
158 di cambiare l'azione per il segnale prima che esso venga consegnato, e si può
159 usare la funzione \func{sigpending} (vedi \secref{sec:sig_sigpending}) per
160 determinare quali segnali sono bloccati e quali sono pendenti.
164 \subsubsection{Tipi di segnali}
165 \label{sec:sig_types}
167 In generale gli eventi che generano i segnali si possono dividere in tre
168 categorie principali: errori, eventi e richieste esplicite.
170 Un errore significa che un programma ha fatto qualcosa di sbagliato e non può
171 continuare ad essere eseguito. Non tutti gli errori causano dei segnali, in
172 genere la condizione di errore più comune comporta la restituzione di un
173 codice di errore da parte di una funzione di libreria, sono gli errori che
174 possono avvenire ovunque in un programma che causano l'emissione di un
175 segnale, come le divisioni per zero o l'uso di indirizzi di memoria non validi.
177 Un evento esterno ha in genere a che fare con l'I/O o con altri processi;
178 esempi di segnali di questo tipo sono quelli legati all'arrivo di dati di
179 input, scadenze di un timer, terminazione di processi figli.
181 Una richiesta esplicita significa l'uso di una chiamata di sistema (come
182 \texttt{kill} o \texttt{raise}) per la generazione di un segnale, cosa che
183 viene fatta usualmente dalla shell quando l'utente invoca la sequenza di tasti
184 di stop o di suspend, ma può essere pure inserita all'interno di un programma.
186 Si dice poi che i segnali possono essere \textit{asincroni} o
187 \textit{sincroni}. Un segnale sincrono è legato ad una azione specifica di un
188 programma ed è inviato (a meno che non sia bloccato) durante tale azione;
189 molti errori generano segnali sincroni, così come la richiesta esplicita da
190 parte del processo tramite le chiamate al sistema. Alcuni errori come la
191 divisione per zero non sono completamente sincroni e possono arrivare dopo
194 I segnali asincroni sono generati da eventi fuori dal controllo del processo
195 che li riceve e arrivano in tempi impredicibili nel corso dell'esecuzione del
196 programma. Eventi esterni come la terminazione di un processo figlio generano
197 segnali asincroni, così come le richieste di generazione di un segnale
198 effettuate da altri processi.
200 In generale un tipo di segnale o è sincrono o è asincrono, salvo il caso in
201 cui esso sia generato attraverso una richiesta esplicita tramite chiamata al
202 sistema, nel qual caso qualunque tipo di segnale (quello scelto nella
203 chiamata) può diventare sincrono o asincrono a seconda che sia generato
204 internamente o esternamente al processo.
206 \subsection{La notifica dei segnali}
207 \label{sec:sig_notification}
209 Quando un segnale viene generato il kernel prende nota del fatto; si dice così
210 che diventa \textit{pending} (sospeso), e rimarrà tale fino al momento in cui
211 verrà notificato al processo a cui deve essere inviato.
213 Normalmente l'invio al processo che deve ricevere il segnale è immediato, a
214 meno che il segnale in questione non sia stato bloccato (\textit{blocked}) nel
215 qual caso l'invio non avviene ed il segnale resta sospeso indefinitamente. Una
216 volta però che esso venga sbloccato il segnale sarà subito notificato.
218 Una volta che il segnale viene notificato (che questo avvenga subito o dopo
219 una attesa più o meno lunga) viene eseguita l'azione specificata per detto
220 segnale. Per alcuni segnali (\texttt{SIGKILL} e \texttt{SIGSTOP}) questa azione
221 è fissa e non può essere cambiata, ma per tutti gli altri il programma può
222 specificare una scelta fra le tre seguenti:
225 \item ignorare il segnale
226 \item utilizzare il manipolatore (\textit{signal handler}) specificato
227 \item accettare l'azione di default per quel segnale.
230 Il programma può specificare queste scelte usano le due routine
231 \texttt{signal} e \texttt{sigaction}; se si è installato un manipolatore sarà
232 quest'ultimo a intercettare il segnale ed ad essere eseguito, e mentre viene
233 eseguito (onde evitare race conditions) il segnale viene bloccato.
235 Se l'azione specificata per un certo tipo di segnale è quella di ignorarlo
236 questo sarà scartato immediatamente ogni volta che verrà generato, e questo
237 avverrà anche se in quel momento il segnale è bloccato. Per questo un segnale
238 ignorato non sarà mai notificato, anche se in seguito si sarà specificata una
239 diversa azione per lo stesso segnale.
241 Se arriva un segnale per il quale non è stato specificata un'azione viene
242 utilizzata l'azione standard. Questa è diversa da segnale a segnale (come
243 vedremo in \secref{sec:sig_standard}) ma per la maggior parte essa comporta la
244 terminazione del processo, per alcuni che invece rappresentano eventi innocui
245 l'azione standard è di non fare nulla.
247 Quando un segnale termina un processo, il padre può determinare la causa della
248 terminazione esaminando il codice di stato riportato delle funzioni
249 \texttt{wait} e \texttt{waitpid} in cui è riportato anche se la causa è un
250 segnale e nel caso quale; questo è il modo in cui la shell determina i motivi
251 della terminazione di un programma e scrive un eventuale messaggio di errore.
253 I segnali che rappresentano errori del programma (divisione per zero o
254 violazioni di accesso) hanno anche la caratteristica di scrivere un file
255 \textit{core dump} che registra lo stato del processo prima della terminazione
256 e può essere esaminato da un debugger per investigare sulla causa dell'errore.
257 Lo stesso avviene se i suddetti segnale vengono generati artificialmente con
262 \section{I segnali standard}
263 \label{sec:sig_standard}
265 Esaminiamo ora i vari segnali disponibili e le loro caratteristiche.
266 Ciascun segnale è identificato rispetto al sistema da un numero, ma l'uso
267 diretto di questo numero da parte dei programmi è da evitare, in quanto esso
268 può variare a seconda dell'implementazione del sistema.
270 Per questo ad ogni tipo di segnale viene associato un nome, che corrisponde,
271 tramite una macro di preprocessore, al suddetto numero. Sono questi nomi, che
272 sono standardizzati e uniformi rispetto alle varie implementazioni, che si
273 devono usare nei programmi. Tutti i nomi e le funzioni che concernono i
274 segnali sono definiti nell'header di sistema \texttt{signal.h}.
276 Il numero totale di segnali presenti è dato dalla macro \texttt{NSIG}, e dato
277 che i numeri dei segnali sono allocati progressivamente, essa corrisponde
278 anche al successivo del valore numerico assegnato all'ultimo segnale definito.
279 In \ntab\ si è riportato l'elenco completo dei segnali definiti in Linux
280 (estratto dalle man page), comparati con quelli definiti in vari standard.
283 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c||c|p{8cm}|}
285 Segnale & POSIX.1 & SUSv2 & Linux &Azione & Descrizione \\
288 SIGHUP &$\bullet$&&$\bullet$& A & Hangup sul terminale o
289 morte del processo di controllo \\
290 SIGINT &$\bullet$&&$\bullet$& A & Interrupt da tastiera (\cmd{C-c})\\
291 SIGQUIT &$\bullet$&&$\bullet$& C & Quit da tastiera (\cmd{C-y}) \\
292 SIGILL &$\bullet$&&$\bullet$& C & Istruzione illegale\\
293 SIGABRT &$\bullet$&&$\bullet$& C & Segnale di Abort da \func{abort} \\
294 SIGFPE &$\bullet$&&$\bullet$& C & Errore aritmetico\\
295 SIGKILL &$\bullet$&&$\bullet$& AEF & Segnale di terminazione forzata \\
296 SIGSEGV &$\bullet$&&$\bullet$& C & Errore di accesso in memoria\\
297 SIGPIPE &$\bullet$&&$\bullet$& A & Pipe spezzata\\
298 SIGALRM &$\bullet$&&$\bullet$& A & Segnale del timer da \func{alarm} \\
299 SIGTERM &$\bullet$&&$\bullet$& A & Segnale di terminazione \verb|C-\|\\
300 SIGUSR1 &$\bullet$&&$\bullet$& A & User-defined signal 1\\
301 SIGUSR2 &$\bullet$&&$\bullet$& A & User-defined signal 2\\
302 SIGCHLD &$\bullet$&&$\bullet$& B & Child stopped or terminated\\
303 SIGCONT &$\bullet$&&$\bullet$& & Continue if stopped\\
304 SIGSTOP &$\bullet$&&$\bullet$& DEF & Stop process\\
305 SIGTSTP &$\bullet$&&$\bullet$& D & Stop typed at tty \\
306 SIGTTIN &$\bullet$&&$\bullet$& D & tty input for background process \\
307 SIGTTOU &$\bullet$&&$\bullet$& D & tty output for background process \\
308 SIGBUS &&$\bullet$&$\bullet$& C & Bus error (bad memory access) \\
309 SIGPOLL &&$\bullet$&$\bullet$& A & Pollable event (Sys V). Synonym of SIGIO\\
310 SIGPROF &&$\bullet$&$\bullet$& A & Profiling timer expired \\
311 SIGSYS &&$\bullet$&$\bullet$& C & Bad argument to routine (SVID)\\
312 SIGTRAP &&$\bullet$&$\bullet$& C & Trace/breakpoint trap \\
313 SIGURG &&$\bullet$&$\bullet$& B & Urgent condition on socket (4.2 BSD)\\
314 SIGVTALRM &&$\bullet$&$\bullet$& A & Virtual alarm clock (4.2 BSD) \\
315 SIGXCPU &&$\bullet$&$\bullet$& C & CPU time limit exceeded (4.2 BSD) \\
316 SIGXFSZ &&$\bullet$&$\bullet$& C & File size limit exceeded (4.2 BSD)\\
317 SIGIOT &&&$\bullet$& C & IOT trap. A synonym for SIGABRT \\
318 SIGEMT &&&$\bullet$& & \\
319 SIGSTKFLT &&&$\bullet$& A & Stack fault on coprocessor \\
320 SIGIO &&&$\bullet$& A & I/O now possible (4.2 BSD) \\
321 SIGCLD &&&$\bullet$& & A synonym for SIGCHLD \\
322 SIGPWR &&&$\bullet$& A & Power failure (System V) \\
323 SIGINFO &&&$\bullet$& & A synonym for SIGPWR \\
324 SIGLOST &&&$\bullet$& A & File lock lost \\
325 SIGWINCH &&&$\bullet$& B & Window resize signal (4.3 BSD, Sun) \\
326 SIGUNUSED &&&$\bullet$& A & Unused signal (will be SIGSYS) \\
329 \caption{Lista dei segnali in Linux}
330 \label{tab:sig_signal_list}
332 in \curtab\ si sono riportate le azioni di default di ciascun segnale
333 (riassunte con delle lettere, la cui legenda completa è in \ntab), quando
334 nessun manipolatore è installato un segnale può essere ignorato o causare la
335 terminazione del processo.
337 In alcuni casi alla terminazione del processo è associata la creazione di un
338 file (posto nella directory corrente del processo e chiamato \file{core}) su
339 cui viene salvata un'immagine della memoria del processo (il cosiddetto
340 \textit{core dump}), che può essere usata da un debugger per esaminare lo
341 stato dello stack e delle variabili al momento della ricezione del segnale.
345 \begin{tabular}[c]{c p{10cm}}
346 A & L'azione di default è terminare il processo. \\
347 B & L'azione di default è ignorare il segnale. \\
348 C & L'azione di default è terminare il processo e scrivere un \textit{core
350 D & L'azione di default è fermare il processo. \\
351 E & Il segnale non può essere intercettato. \\
352 F & Il segnale non può essere ignorato.\\
354 \caption{Legenda delle caratteristiche dei segnali riportate in
355 \tabref{tab:sig_signal_list}. }
356 \label{tab:sig_action_leg}
358 la descrizione dettagliata del significato dei vari segnali, raggruppati per
359 tipologia, è a seguire.
361 \subsubsection{Segnali di errore di programma}
362 \label{sec:sig_prog_error}
364 Questi segnali sono generati quando il sistema, o in certi casi direttamente
365 l'hardware (come per i page fault non validi) rileva un qualche errore
366 insanabile nel programma in esecuzione. In generale la generazione di questi
367 segnali significa che il programma ha dei gravi problemi (ad esempio ha
368 dereferenziato un puntatore non valido o ha eseguito una operazione aritmetica
369 proibita) e l'esecuzione non può essere proseguita.
371 In genere si intercettano questi segnali per permettere al programma di
372 terminare in maniera pulita, ad esempio per ripristinare i settaggi della
373 console o eliminare i file di lock prima dell'uscita. In questo caso il
374 manipolatore deve concludersi ripristinando l'azione di default e rialzando il
375 segnale, in questo modo il programma si concluderà senza effetti spiacevoli,
376 ma riportando lo stesso stato di uscita che avrebbe avuto se il manipolatore
379 L'azione di default per tutti questi segnali è causare la terminazione del
380 processo che li ha causati. In genere oltre a questo il segnale provoca pure
381 la registrazione su disco di un file di \textit{core dump} che viene scritto
382 in un file \texttt{core} nella directory corrente del processo al momento
383 dell'errore, che il debugger può usare per ricostruire lo stato del programma
384 al momento della terminazione.
388 \item \texttt{SIGFPE} Riporta un errore aritmetico fatale. Benché il nome
389 derivi da \textit{floating point exception} si applica a tutti gli errori
390 aritmetici compresa la divisione per zero e l'overflow.
392 % Per questo segnale le cose sono complicate dal fatto che possono esserci
393 % molte diverse eccezioni che \texttt{SIGFPE} non distingue, mentre lo
394 % standard IEEE per le operazioni in virgola mobile definisce vaire eccezioni
395 % aritmetiche e richiede che esse siano notificate.
397 \item \texttt{SIGILL} Il nome deriva da \textit{illegal instruction},
398 significa che il programma sta cercando di eseguire una istruzione
399 privilegiata o inesistente, in generale del codice illegale. Poiché il
400 compilatore del C genera del codice valido si ottiene questo segnale se il
401 file eseguibile è corrotto o si stanno cercando di eseguire dei dati.
402 Quest'ultimo caso può accadere quando si passa un puntatore sbagliato al
403 posto di un puntatore a funzione, o si eccede la scrittura di un vettore di
404 una variabile locale, andando a corrompere lo stack. Lo stesso segnale viene
405 generato in caso di overflow dello stack o di problemi nell'esecuzione di di
407 \item \texttt{SIGSEGV} Il nome deriva da \textit{segment violation}, e
408 significa che il programma sta cercando di leggere o scrivere in una zona di
409 memoria protetta al di fuori di quella che gli è stata riservata dal
410 sistema. In genere è il meccanismo della protezione della memoria che si
411 accorge dell'errore ed il kernel genera il segnale.
413 È tipico ottenere questo segnale dereferenziando un puntatore nullo o non
414 inizializzato leggendo al di la della fine di un vettore.
415 \item \texttt{SIGBUS} Il nome deriva da \textit{bus error}. Come
416 \texttt{SIGSEGV} questo è un segnale che viene generato di solito quando si
417 dereferenzia un puntatore non inzializzato, la differenza è
418 che\texttt{SIGSEGV} indica un accesso non permesso su un indirizzo esistente
419 (tipo fuori dallo heap o dallo stack), mentre \texttt{SIGBUS} indica
420 l'accesso ad un indirizzo non valido, come nel caso di un puntatore non
422 \item \texttt{SIGABRT} Il nome deriva da \textit{abort}. Il segnale indica che
423 il programma stesso ha rilevato un errore che viene riportato chiamando la
424 funzione \texttt{abort} che genera questo segnale.
425 \item \texttt{SIGTRAP} È il segnale generato da un'istruzione di breakpoint o
426 dall'attivazione del tracciamento per il processo. È usato dai programmi per
427 il debugging e se un programma normale non dovrebbe ricevere questo segnale.
428 \item \texttt{SIGSYS} Sta ad indicare che si è eseguita una istruzione che
429 richiede l'esecuzione di una system call, ma si è fornito un codice
430 sbagliato per quest'ultima.
434 \subsection{I segnali di terminazione}
435 \label{sec:sig_termination}
437 Questo tipo di segnali sono usati per terminare un processo; hanno vari nomi a
438 causa del differente uso che se ne può fare, ed i programmi possono
439 trattarli in maniera differente.
441 La ragione per cui può essere necessario trattare questi segnali è che il
442 programma può dover eseguire una serie di azioni di pulizia prima di
443 terminare, come salvare informazioni sullo stato in cui si trova, cancellare
444 file temporanei, o ripristinare delle condizioni alterate durante il
445 funzionamento (tipi il modo del terminale o i settaggi di una qualche
448 L'azione di default di questi segnali è di terminare il processo, questi
451 \item \macro{SIGTERM} Il nome sta per \textit{terminate}. È un segnale
452 generico usato per causare la conclusione di un programma. Al contrario di
453 \macro{SIGKILL} può essere intercettato, ignorato, bloccato. In genere lo si
454 usa per chiedere in maniera ``educata'' ad un processo di concludersi.
455 \item \macro{SIGINT} Il nome sta per \textit{interrupt}. È il segnale di
456 interruzione per il programma. È quello che viene generato di default dal
457 comando \cmd{kill} o dall'invio sul terminale del carattere di controllo
458 INTR (interrupt, generato dalla sequenza \macro{C-c}).
459 \item \macro{SIGQUIT} È analogo a \macro{SIGINT} con la differenze che è
460 controllato da un'altro carattere di controllo, QUIT, corrispondente alla
461 sequenza \macro{C-\\}. A differenza del precedente l'azione di default,
462 oltre alla terminazione del processo, comporta anche la creazione di un core
465 In genere lo si può pensare come corrispondente ad una condizione di
466 errore del programma rilevata dall'utente. Per questo motivo non è opportuno
467 fare eseguire al manipolatore di questo segnale le operazioni di pulizia
468 normalmente previste (tipo la cancellazione di file temporanei), dato che in
469 certi casi esse possono eliminare informazioni utili nell'esame dei core
471 \item \macro{SIGKILL} Il nome è utilizzato per terminare in maniera immediata
472 qualunque programma. Questo segnale non può essere né intercettato, né
473 ignorato, né bloccato, per cui causa comunque la terminazione del processo.
474 In genere esso viene generato solo per richiesta esplicita dell'utente dal
475 comando (o tramite la funzione) \cmd{kill}. Dato che non lo si può
476 intercettare è sempre meglio usarlo come ultima risorsa quando metodi meno
477 brutali, come \macro{SIGTERM} o \macro{C-c} non funzionano.
479 Se un processo non risponde a nessun altro segnale \macro{SIGKILL} ne causa
480 sempre la terminazione (in effetti il fallimento della terminazione di un
481 processo da parte di \macro{SIGKILL} costituirebbe un funzionamento del
482 kernel). Talvolta è il sistema stesso che può generare questo segnale quando
483 per condizioni particolari il processo non può più essere eseguito neanche
484 per eseguire il manipolatore.
485 \item \macro{SIGHUP} Il nome sta per \textit{hang-up}. Segnala che il
486 terminale dell'utente si è disconnesso (ad esempio perché si è interrotta la
487 rete). Viene usato anche per riportare la terminazione del processo di
488 controllo di un terminale a tutti i processi della sessione, in modo che
489 essi possano disconnettersi dal relativo terminale.
491 Viene inoltre usato in genere per segnalare ai demoni (che non hanno un
492 terminale di controllo) la necessità di reinizializzarsi e rileggere il/i
493 file di configurazione.
496 \subsection{I segnali di allarme}
497 \label{sec:sig_alarm}
499 Questi segnali sono generati dalla scadenza di un timer. Il loro comportamento
500 di default è quello di causare la terminazione del programma, ma con questi
501 segnali la scelta di default è irrilevante, in quanto il loro uso presuppone
502 sempre la necessità di un manipolatore. Questi segnali sono:
504 \item \texttt{SIGALRM} Il nome sta per \textit{alarm}. Segnale la scadenza di
505 un timer misurato sul tempo reale o sull'orologio di sistema. È normalmente
506 usato dalla funzione \func{alarm}.
507 \item \texttt{SIGVTALRM} Il nome sta per \textit{virtual alarm}. È analogo al
508 precedente ma segnala la scadenza di un timer sul tempo di CPU usato dal
510 \item \texttt{SIGPROF} Il nome sta per \textit{profiling}. Indica la scadenza
511 di un timer che misura sia il tempo di CPU speso direttamente dal processo
512 che quello che il sistema ha speso per conto di quest'ultimo. In genere
513 viene usato dai tool che servono a fare il profilo d'uso della CPU da parte
518 \subsection{I segnali di I/O asincrono}
519 \label{sec:sig_asyncio}
521 Questi segnali operano in congiunzione con le funzioni di I/O asincrono. Per
522 questo occorre comunque usare \func{fcntl} per abilitare un file descriptor a
523 generare questi segnali.
525 L'azione di default è di essere ignorati. Questi segnali sono:
527 \item \texttt{SIGIO} Questo segnale viene inviato quando un file descriptor è
528 pronto per eseguire dell'input/output. In molti sistemi solo i socket e i
529 terminali possono generare questo segnale, in Linux questo può essere usato
530 anche per i file, posto che la \func{fcntl} abbia avuto successo.
531 \item \texttt{SIGURG} Questo segnale è inviato quando arrivano dei dati
532 urgenti o \textit{out of band} su di un socket; per maggiori dettagli al
533 proposito si veda \secref{sec:xxx_urgent_data}.
534 \item \texttt{SIGPOLL} Questo segnale è equivalente a \macro{SIGIO}, è
535 definito solo per compatibilità con i sistemi System V.
538 \subsection{I segnali per il controllo di sessione}
539 \label{sec:sig_job_control}
541 Questi sono i segnali usati dal controllo delle sessioni e dei processi, il
542 loro uso è specifico e viene trattato in maniera specifica nelle sezioni in
543 cui si trattano gli argomenti relativi. Questi segnali sono:
545 \item \macro{SIGCHLD} Questo è il segnale mandato al processo padre quando un
546 figlio termina o viene fermato. L'azione di default è di ignorare il
547 segnale, la sua gestione è trattata in \secref{sec:prochand_wait}.
548 \item \macro{SIGCLD} Per Linux questo è solo un segnale identico al
549 precedente, il nome è obsoleto e andrebbe evitato.
550 \item \macro{SIGCONT} Il nome sta per \textit{continue}. Il segnale viene
551 usato per fare ripartire un programma precedentemente fermato da
552 \macro{SIGSTOP}. Questo segnale ha un comportamento speciale, e fa sempre
553 ripartire il processo prima della sua consegna. Il comportamento di default
554 è di fare solo questo; il segnale non può essere bloccato. Si può anche
555 installare un manipolatore, ma il segnale provoca comunque il riavvio del
558 La maggior pare dei programmi non hanno necessità di intercettare il
559 segnale, in quanto esso è completamente trasparente rispetto all'esecuzione
560 che riparte senza che il programma noti niente. Si possono installare dei
561 manipolatori per far si che un programma produca una qualche azione speciale
562 se viene fermato e riavviato, come per esempio riscrivere un prompt, o
564 \item \macro{SIGSTOP} Il segnale ferma un processo (lo porta in uno stato di
565 sleep); il segnale non può essere né intercettato, né ignorato, né bloccato.
566 \item \macro{SIGTSTP} Il nome sta per \textit{interactive stop}. Il segnale
567 ferma il processo interattivamente, ed è generato dal carattere SUSP
568 (prodotto dalla combinazione \macro{C-z}), ed al contrario di
569 \macro{SIGSTOP} può essere intercettato e ignorato. In genere un programma
570 installa un manipolatore per questo segnale quando vuole lasciare il sistema
571 o il terminale in uno stato definito prima di fermarsi; se per esempio un
572 programma ha disabilitato l'eco sul terminale può installare un manipolatore
573 per riabilitarlo prima di fermarsi.
574 \item \macro{SIGTTIN}
575 \item \macro{SIGTTOU}
578 \subsection{I segnali di operazioni errate}
579 \label{sec:sig_oper_error}
581 Questi segnali sono usati per riportare al programma errori generati da
582 operazioni da lui eseguite; non indicano errori del programma quanto errori
583 che impediscono il completamento dell'esecuzione dovute all'interazione con il
586 L'azione di default di questi segnali è di terminare il processo, questi
589 \item \texttt{SIGPIPE}
590 \item \texttt{SIGLOST}
591 \item \texttt{SIGXCPU}
592 \item \texttt{SIGXFSZ}
596 \subsection{Ulteriori segnali}
597 \label{sec:sig_misc_sig}
599 Raccogliamo qui infine usa serie di segnali che hanno scopi differenti non
600 classificabili in maniera omogenea. Questi segnali sono:
602 \item \texttt{SIGUSR1} e \texttt{SIGUSR2} Sono due segnali a disposizione
603 dell'utente che li può usare per quello che vuole. Possono essere utili per
604 implementare una comunicazione elementare fra processi diversi, o per
605 eseguire a richiesta una operazione utilizzando un manipolatore. L'azione di
606 default è terminare il processo.
607 \item \texttt{SIGWINCH} Il nome sta per \textit{window (size) change} ed è
608 generato da molti sistemi (GNU/Linux compreso) quando le dimensioni (in
609 righe e colonne) di un terminale vengono cambiate. Viene usato da alcuni
610 programmi testuali per riformattare l'uscita su schermo quando si cambia
611 dimensione a quest'ultimo. L'azione di default è di essere ignorato.
612 \item \texttt{SIGINFO} Il segnale indica una richiesta di informazioni. È
613 usato con il controllo di sessione, causa la stampa di informazioni da parte
614 del processo leader del gruppo associato al terminale di controllo, gli
615 altri processi lo ignorano.
620 \section{La gestione dei segnali}
621 \label{sec:sig_handlers}
623 I segnali sono il primo e più classico esempio di eventi asincroni, che
624 possono accadere in un qualunque momento durante l'esecuzione di un programma.
625 Non essendo sotto il controllo del programma la gestione dei segnali non potrà
626 essere controllata all'interno del flusso di esecuzione di quest'ultimo, ma
627 tutto quello che si potrà fare è di specificare (al kernel, che li genera)
628 quale azione andrà intrapresa quando essi si verificano.
630 In questa sezione vedremo allora come si gestiscono i segnali, esaminando le
631 funzioni che si usano per effettuare la gestione dei segnali ed analizzando le
632 problematiche relative alla gestione di eventi asincroni di questo tipo.
635 \subsection{La funzione \func{signal}}
636 \label{sec:sig_signal}
638 L'interfaccia più semplice alla manipolazione dei segnali è costituita dalla
639 funzione \func{signal}; questa funzione è definita fin dallo standard ANSI C
640 che però non considera sistemi multitasking, per cui la sua definizione in
641 tale standard è tanto vaga da essere del tutto inutile in un sistema unix, per
642 questo ogni implementazione successiva ne ha modificato e ridefinito il
643 comportamento, pur mantenendone immutato il prototipo\footnote{in realtà
644 alcune vecchie implementazioni (SVR4 e 4.3+BSD) usano parametri aggiuntivi
645 per definire il comportamento della funzione} che è:
646 \begin{prototype}{signal.h}
647 {sighandler\_t signal(int signum, sighandler\_t handler)}
649 Installa una nuova funzione di gestione (manipolatore) per il segnale
650 \param{signum}, usando il manipolatore \param{handler}.
652 La funzione ritorna il precedente manipolatore in caso di successo o
653 \macro{SIG\_ERR} in caso di errore.
656 In questa definizione si è usato il tipo \type{sighandler\_t} che è una
657 estensione GNU definita in Linux che permette di riscrivere il prototipo in
658 forma più leggibile dell'originario \func{void (*signal(int signum, void
659 (*handler)(int)))int)}, e che è sostanzialmente equivalente alla
662 typedef void (* sighandler_t)(int)
664 cioè un puntatore ad una funzione di tipo \type{void} con un parametro di tipo
665 \type{int}\footnote{si devono usare le parentesi intorno al nome della
666 funzione per via delle precedenze degli operatori del C, senza di esse si
667 sarebbe definita una funzione che ritorna un puntatore a \type{void} e non
668 un puntatore ad una funzione \type{void}}.
670 Il numero di segnale passato in \param{signum} segnale può essere indicato
671 direttamente con una delle costanti definite in \secref{sec:sig_standard}, il
672 manipolatore \param{handler} invece, oltre all'indirizzo della funzione da
673 chiamare all'occorrenza del segnale, può assumere anche i valori costanti
674 \macro{SIG\_IGN} con cui si dice ignorare il segnale e \macro{SIG\_DFL} per
675 installare l'azione di di default (si ricordi però che i due segnali
676 \macro{SIGKILL} e \macro{SIGSTOP} non possono essere ignorati né
680 \subsection{Funzioni rientranti e default dei segnali}
681 \label{sec:sig_reentrant}