4 I segnali sono il primo e più semplice meccanismo di comunicazione nei
5 confronti dei processi. Non portano con sé nessuna informazione che non sia il
6 loro tipo; si tratta in sostanza di un'interruzione software portata ad un
9 In genere essi vengono usati dal kernel per riportare ai processi 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), ecc.
15 In questo capitolo esamineremo i vari aspetti della gestione dei segnali,
16 partendo da una introduzione relativa ai concetti base con cui essi vengono
17 realizzati, per poi affrontarne la classificazione a secondo di uso e modalità
18 di generazione fino ad esaminare in dettaglio funzioni e le metodologie di
22 \section{Introduzione}
25 In questa sezione esamineremo i concetti generali relativi ai segnali, vedremo
26 le loro caratteristiche di base, introdurremo le nozioni di fondo relative
27 all'architettura del funzionamento dei segnali e alle modalità con cui il
28 sistema gestisce l'interazione fra di essi ed i processi.
31 \subsection{I concetti base}
34 Come il nome stesso indica i segnali sono usati per notificare ad un processo
35 l'occorrenza di un qualche evento. Gli eventi che possono generare un segnale
36 sono vari; un breve elenco di possibili cause per l'emissione di un segnale è
40 \item un errore del programma, come una divisione per zero o un tentativo di
41 accesso alla memoria fuori dai limiti validi.
42 \item la terminazione di un processo figlio.
43 \item la scadenza di un timer o di un allarme.
44 \item il tentativo di effettuare un'operazione di input/output che non può
46 \item una richiesta dell'utente di terminare o fermare il programma. In genere
47 si realizza attraverso un segnale mandato dalla shell in corrispondenza
48 della pressione di tasti del terminale come \code{C-c} o
49 \code{C-z}.\footnote{indichiamo con \code{C-x} la pressione simultanea al
50 tasto \code{x} del tasto control (ctrl in molte tastiere).}
51 \item l'esecuzione di una \func{kill} o di una \func{raise} da parte del
52 processo stesso o di un'altro (solo nel caso della \func{kill}).
55 Ciascuno di questi eventi (compresi gli ultimi due che pure sono controllati
56 dall'utente o da un altro processo) comporta l'intervento diretto da parte del
57 kernel che causa la generazione un particolare tipo di segnale.
59 Quando un processo riceve un segnale, invece del normale corso del programma,
60 viene eseguita una azione di default o una apposita routine di gestione (il
61 cosiddetto \textit{signal handler} o \textsl{manipolatore}) che può essere
62 stata specificata dall'utente (nel qual caso si dice che si
63 \textsl{intercetta} il segnale).
66 \subsection{Le modalità di funzionamento}
67 \label{sec:sig_semantics}
69 Negli anni il comportamento del sistema in risposta ai segnali è stato
70 modificato in vari modi nelle differenti implementazioni di Unix. Si possono
71 individuare due tipologie fondamentali di comportamento dei segnali (dette
72 semantiche) che vengono chiamate rispettivamente semantica \textsl{affidabile}
73 (o \textit{reliable}) e semantica \textsl{inaffidabile} (o
76 Nella semantica \textsl{inaffidabile} (quella implementata dalle prime
77 versioni di Unix) la routine di gestione del segnale specificata dall'utente
78 non resta attiva una volta che è stata eseguita; è perciò compito dell'utente
79 stesso ripetere l'installazione della stessa all'interno della routine di
80 gestione, in tutti i casi in cui si vuole che il manipolatore esterno resti
83 In questo caso è possibile una situazione in cui i segnali possono essere
84 perduti. Si consideri il seguente segmento di codice, in cui la prima
85 operazione del manipolatore è quella di reinstallare se stesso:
88 \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
89 int sig_handler(); /* handler function */
91 signal(SIGINT, sig_handler); /* establish handler */
96 signal(SIGINT, sig_handler); /* restablish handler */
97 ... /* process signal */
101 se un secondo segnale arriva prima che il manipolatore invocato dal primo
102 abbia eseguito la reinstallazione di se stesso il segnale può essere perso o
103 causare il comportamento originale assegnato al segnale (in genere la
104 terminazione del processo).
106 Questa è la ragione per cui l'implementazione dei segnali secondo questa
107 semantica viene chiamata \textsl{inaffidabile}; infatti la ricezione del
108 segnale e la reinstallazione del suo manipolatore non sono operazioni
109 atomiche, e sono sempre possibili delle race condition (sull'argomento vedi
110 quanto detto in \secref{sec:proc_multi_prog}).
112 Un'altro problema è che in questa semantica non esiste un modo per bloccare i
113 segnali quando non si vuole che arrivino; i processi possono ignorare il
114 segnale, ma non è possibile istruire il sistema a non fare nulla in occasione
115 di un segnale, pur mantenendo memoria del fatto che è avvenuto.
117 % Un caso classico in cui si incontra questo problema, è quello in cui si usa il
118 % manipolatore per settare un flag che riporta al processo l'occorrenza del
119 % segnale, così che questo possa prendere provvedimenti al di fuori del
120 % manipolatore. Si consideri il seguente segmento di codice il cui scopo sarebbe
121 % quello di fermare il processo fino all'occorrenza di un opportuno segnale:
124 % \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
125 % int signal_flag = 0;
128 % int sig_handler(); /* handler function */
130 % signal(SIGINT, sig_handler); /* establish handler */
132 % while(signal_flag == 0) { /* while flag is zero */
133 % pause(); /* go to sleep */
139 % signal(SIGINT, sig_handler); /* restablish handler */
140 % signal_flag = 1; /* set flag */
144 % l'idea è che quando il processo trova il flag a zero viene messo in sleep e
145 % verrà risvegliato solo dalla ricezione di un segnale. Il manipolatore si
146 % limita in questo caso a settare il flag a uno; all'uscita dal manipolatore la
147 % chiamata a \func{pause} è interrotta ed il processo viene risvegliato e
148 % riprende l'esecuzione all'istruzione successiva, ma essendo cambiato il flag
149 % la condizione non è più soddisfatta e il programma prosegue.
151 % Il problema con l'implementazione inaffidabile è che niente ci garantisce che
152 % il segnale arrivi fra la valutazione della condizione del \code{while} e la
153 % chiamata a \func{pause}, nel qual caso, se il segnale non viene più generato,
154 % il processo resterà in sleep permanentemente.
156 % Questo ci mostra ad esempio come con la semantica inaffidabile non esista una
157 % modalità semplice per ottenere una operazione di attesa mandando in stato di
158 % sleep (vedi \ref{sec:proc_sched}) un processo fino all'arrivo di un segnale.
160 Nella semantica \textsl{affidabile} (quella utilizzata da Linux e da ogni Unix
161 moderno) il manipolatore una volta installato resta attivo e non si hanno
162 tutti i problemi precedenti. In questa semantica i segnali vengono
163 \textsl{generati} dal kernel per un processo all'occorrenza dell'evento che
164 causa il segnale. In genere questo viene fatto dal kernel settando l'apposito
165 campo della \var{task\_struct} del processo nella process table (si veda
166 \figref{fig:proc_task_struct}).
168 Si dice che il segnale viene \textsl{consegnato} al processo (dall'inglese
169 \textit{delivered}) quando viene eseguita l'azione per esso prevista, mentre
170 per tutto il tempo che passa fra la generazione del segnale e la sua consegna
171 esso è detto \textsl{pendente} (o \textit{pending}). In genere questa
172 procedura viene effettuata dallo scheduler quando, riprendendo l'esecuzione
173 del processo in questione, verifica la presenza del segnale nella
174 \var{task\_struct} e mette in esecuzione il manipolatore.
176 In questa semantica un processo ha la possibilità di bloccare la consegna dei
177 segnali, in questo caso, se l'azione per il suddetto segnale non è quella di
178 ignorarlo, il segnale resta \textsl{pendente} fintanto che il processo non lo
179 sblocca (nel qual caso viene consegnato) o setta l'azione di default per
182 Si tenga presente che il kernel stabilisce cosa fare con un segnale che è
183 stato bloccato al momento della consegna, non quando viene generato; questo
184 consente di cambiare l'azione per il segnale prima che esso venga consegnato,
185 e si può usare la funzione \func{sigpending} (vedi
186 \secref{sec:sig_sigpending}) per determinare quali segnali sono bloccati e
190 \subsection{Tipi di segnali}
191 \label{sec:sig_types}
193 In generale gli eventi che generano segnali si possono dividere in tre
194 categorie principali: errori, eventi esterni e richieste esplicite.
196 Un errore significa che un programma ha fatto qualcosa di sbagliato e non può
197 continuare ad essere eseguito. Non tutti gli errori causano dei segnali, in
198 genere la condizione di errore più comune comporta la restituzione di un
199 codice di errore da parte di una funzione di libreria, sono gli errori che
200 possono avvenire ovunque in un programma che causano l'emissione di un
201 segnale, come le divisioni per zero o l'uso di indirizzi di memoria non validi.
203 Un evento esterno ha in genere a che fare con l'I/O o con altri processi;
204 esempi di segnali di questo tipo sono quelli legati all'arrivo di dati di
205 input, scadenze di un timer, terminazione di processi figli.
207 Una richiesta esplicita significa l'uso di una chiamata di sistema (come
208 \func{kill} o \func{raise}) per la generazione di un segnale, cosa che
209 viene fatta usualmente dalla shell quando l'utente invoca la sequenza di tasti
210 di stop o di suspend, ma può essere pure inserita all'interno di un programma.
212 Si dice poi che i segnali possono essere \textsl{asincroni} o
213 \textsl{sincroni}. Un segnale \textsl{sincrono} è legato ad una azione
214 specifica di un programma ed è inviato (a meno che non sia bloccato) durante
215 tale azione; molti errori generano segnali \textsl{sincroni}, così come la
216 richiesta esplicita da parte del processo tramite le chiamate al sistema.
217 Alcuni errori come la divisione per zero non sono completamente sincroni e
218 possono arrivare dopo qualche istruzione.
220 I segnali \textsl{asincroni} sono generati da eventi fuori dal controllo del
221 processo che li riceve, e arrivano in tempi impredicibili nel corso
222 dell'esecuzione del programma. Eventi esterni come la terminazione di un
223 processo figlio generano segnali \textsl{asincroni}, così come le richieste di
224 generazione di un segnale effettuate da altri processi.
226 In generale un tipo di segnale o è sincrono o è asincrono, salvo il caso in
227 cui esso sia generato attraverso una richiesta esplicita tramite chiamata al
228 sistema, nel qual caso qualunque tipo di segnale (quello scelto nella
229 chiamata) può diventare sincrono o asincrono a seconda che sia generato
230 internamente o esternamente al processo.
233 \subsection{La notifica dei segnali}
234 \label{sec:sig_notification}
236 Come accennato quando un segnale viene generato, se la sua azione di default
237 non è quella di essere ignorato, il kernel prende nota del fatto nella
238 \var{task\_struct} del processo; si dice così che il segnale diventa
239 \textsl{pendente} (o \textit{pending}), e rimane tale fino al momento in cui
240 verrà notificato al processo (o verrà specificata come azione di default
241 quella di ignorarlo).
243 Normalmente l'invio al processo che deve ricevere il segnale è immediato ed
244 avviene non appena questo viene rimesso in esecuzione dallo scheduler che
245 esegue l'azione specificata. Questo a meno che il segnale in questione non sia
246 stato bloccato prima della notifica, nel qual caso l'invio non avviene ed il
247 segnale resta \textsl{pendente} indefinitamente. Quando lo si sblocca il
248 segnale \textsl{pendente} sarà subito notificato.
250 Si ricordi però che se l'azione specificata per un segnale è quella di essere
251 ignorato questo sarà scartato immediatamente al momento della sua generazione,
252 e questo anche se in quel momento il segnale è bloccato (perché ciò che viene
253 bloccata è la notifica). Per questo motivo un segnale, fintanto che viene
254 ignorato, non sarà mai notificato, anche se è stato bloccato ed in seguito si
255 è specificata una azione diversa (nel qual caso solo i segnali successivi alla
256 nuova specificazione saranno notificati).
258 Una volta che un segnale viene notificato (che questo avvenga subito o dopo
259 una attesa più o meno lunga) viene eseguita l'azione specificata per il
260 segnale. Per alcuni segnali (\macro{SIGKILL} e \macro{SIGSTOP}) questa azione
261 è fissa e non può essere cambiata, ma per tutti gli altri si può selezionare
262 una delle tre possibilità seguenti:
265 \item ignorare il segnale.
266 \item catturare il segnale, ed utilizzare il manipolatore specificato.
267 \item accettare l'azione di default per quel segnale.
270 Un programma può specificare queste scelte usando le due funzioni
271 \func{signal} e \func{sigaction} (vedi \secref{sec:sig_signal} e
272 \secref{sec:sig_sigaction}). Se si è installato un manipolatore sarà
273 quest'ultimo ad essere eseguito alla notifica del segnale. Inoltre il sistema
274 farà si che mentre viene eseguito il manipolatore di un segnale, quest'ultimo
275 venga automaticamente bloccato (così si possono evitare race condition).
277 Nel caso non sia stata specificata un'azione, viene utilizzata l'azione
278 standard che (come vedremo in \secref{sec:sig_standard}) è propria di ciascun
279 segnale; nella maggior parte dei casi essa porta alla terminazione del
280 processo, ma alcuni segnali che rappresentano eventi innocui vengono ignorati.
282 Quando un segnale termina un processo, il padre può determinare la causa della
283 terminazione esaminando il codice di stato riportato delle funzioni
284 \func{wait} e \func{waitpid} (vedi \secref{sec:proc_wait}); questo è il modo
285 in cui la shell determina i motivi della terminazione di un programma e scrive
286 un eventuale messaggio di errore.
288 I segnali che rappresentano errori del programma (divisione per zero o
289 violazioni di accesso) hanno anche la caratteristica di scrivere un file di
290 \textit{core dump} che registra lo stato del processo (ed in particolare della
291 memoria e dello stack) prima della terminazione. Questo può essere esaminato
292 in seguito con un debugger per investigare sulla causa dell'errore. Lo stesso
293 avviene se i suddetti segnale vengono generati con una \func{kill}.
296 \section{La classificazione dei segnali}
297 \label{sec:sig_classification}
299 Esamineremo in questa sezione quali sono i vari segnali definiti nel sistema,
300 le loro caratteristiche e tipologia, le varie macro e costanti che permettono
301 di identificarli, e le funzioni che ne stampano la descrizione.
304 \subsection{I segnali standard}
305 \label{sec:sig_standard}
307 Ciascun segnale è identificato rispetto al sistema da un numero, ma l'uso
308 diretto di questo numero da parte dei programmi è da evitare, in quanto esso
309 può variare a seconda dell'implementazione del sistema, e nel caso si Linux,
310 anche a seconda dell'architettura hardware.
311 Per questo motivo ad ogni segnale viene associato un nome, definendo con una
312 macro di preprocessore una costante uguale al suddetto numero. Sono questi
313 nomi, che sono standardizzati e sostanzialmente uniformi rispetto alle varie
314 implementazioni, che si devono usare nei programmi. Tutti i nomi e le funzioni
315 che concernono i segnali sono definiti nell'header di sistema \file{signal.h}.
317 Il numero totale di segnali presenti è dato dalla macro \macro{NSIG}, e dato
318 che i numeri dei segnali sono allocati progressivamente, essa corrisponde
319 anche al successivo del valore numerico assegnato all'ultimo segnale definito.
320 In \tabref{tab:sig_signal_list} si è riportato l'elenco completo dei segnali
321 definiti in Linux (estratto dalle man page), comparati con quelli definiti in
328 \begin{tabular}[c]{|c|p{8cm}|}
330 \textbf{Sigla} & \textbf{Significato} \\
333 A & L'azione di default è terminare il processo. \\
334 B & L'azione di default è ignorare il segnale. \\
335 C & L'azione di default è terminare il processo e scrivere un \textit{core
337 D & L'azione di default è fermare il processo. \\
338 E & Il segnale non può essere intercettato. \\
339 F & Il segnale non può essere ignorato.\\
342 \caption{Legenda delle azioni di default dei segnali riportate in
343 \tabref{tab:sig_signal_list}.}
344 \label{tab:sig_action_leg}
347 In \tabref{tab:sig_signal_list} si sono anche riportate le azioni di default
348 di ciascun segnale (riassunte con delle lettere, la cui legenda completa è in
349 \tabref{tab:sig_action_leg}), quando nessun manipolatore è installato un
350 segnale può essere ignorato o causare la terminazione del processo. Nella
351 colonna standard sono stati indicati anche gli standard in cui ciascun segnale
352 è definito, secondo lo schema di \tabref{tab:sig_standard_leg}.
358 \begin{tabular}[c]{|c|l|}
360 \textbf{Sigla} & \textbf{Standard} \\
369 \caption{Legenda dei valori della colonna \textbf{Standard} di
370 \tabref{tab:sig_signal_list}.}
371 \label{tab:sig_standard_leg}
374 In alcuni casi alla terminazione del processo è associata la creazione di un
375 file (posto nella directory corrente del processo e chiamato \file{core}) su
376 cui viene salvata un'immagine della memoria del processo (il cosiddetto
377 \textit{core dump}), che può essere usata da un debugger per esaminare lo
378 stato dello stack e delle variabili al momento della ricezione del segnale.
383 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|p{8cm}|}
385 \textbf{Segnale}&\textbf{Standard}&\textbf{Azione}&\textbf{Descrizione} \\
388 \macro{SIGHUP} &PL & A & Hangup o fine del processo di controllo \\
389 \macro{SIGINT} &PL & A & Interrupt da tastiera (\cmd{C-c}) \\
390 \macro{SIGQUIT} &PL & C & Quit da tastiera (\cmd{C-y}) \\
391 \macro{SIGILL} &PL & C & Istruzione illegale \\
392 \macro{SIGABRT} &PL & C & Segnale di abort da \func{abort} \\
393 \macro{SIGFPE} &PL & C & Errore aritmetico \\
394 \macro{SIGKILL} &PL &AEF& Segnale di terminazione forzata \\
395 \macro{SIGSEGV} &PL & C & Errore di accesso in memoria \\
396 \macro{SIGPIPE} &PL & A & Pipe spezzata \\
397 \macro{SIGALRM} &PL & A & Segnale del timer da \func{alarm} \\
398 \macro{SIGTERM} &PL & A & Segnale di terminazione \verb|C-\| \\
399 \macro{SIGUSR1} &PL & A & Segnale utente numero 1 \\
400 \macro{SIGUSR2} &PL & A & Segnale utente numero 2 \\
401 \macro{SIGCHLD} &PL & B & Figlio terminato o fermato \\
402 \macro{SIGCONT} &PL & & Continua se fermato \\
403 \macro{SIGSTOP} &PL &DEF& Ferma il processo \\
404 \macro{SIGTSTP} &PL & D & Stop typed at tty \\
405 \macro{SIGTTIN} &PL & D & Input sul terminale per un processo
407 \macro{SIGTTOU} &PL & D & Output sul terminale per un processo
409 \macro{SIGBUS} &SL & C & Errore sul bus (bad memory access) \\
410 \macro{SIGPOLL} &SL & A & Pollable event (Sys V).
411 Sinonimo di \macro{SIGIO} \\
412 \macro{SIGPROF} &SL & A & Timer del profiling scaduto \\
413 \macro{SIGSYS} &SL & C & Bad argument to routine (SVID) \\
414 \macro{SIGTRAP} &SL & C & Trace/breakpoint trap \\
415 \macro{SIGURG} &SLB& B & Urgent condition on socket \\
416 \macro{SIGVTALRM}&SLB& A & Virtual alarm clock \\
417 \macro{SIGXCPU} &SLB& C & Ecceduto il limite sul CPU time \\
418 \macro{SIGXFSZ} &SLB& C & Ecceduto il limite sulla dimensione dei file \\
419 \macro{SIGIOT} &L & C & IOT trap. A synonym for \macro{SIGABRT} \\
420 \macro{SIGEMT} &L & & \\
421 \macro{SIGSTKFLT}&L & A & Stack fault on coprocessor \\
422 \macro{SIGIO} &LB & A & I/O now possible (4.2 BSD) \\
423 \macro{SIGCLD} &L & & A synonym for \macro{SIGCHLD} \\
424 \macro{SIGPWR} &L & A & Fallimento dell'alimentazione \\
425 \macro{SIGINFO} &L & & A synonym for \macro{SIGPWR} \\
426 \macro{SIGLOST} &L & A & Perso un lock sul file (per NFS) \\
427 \macro{SIGWINCH} &LB & B & Window resize signal (4.3 BSD, Sun) \\
428 \macro{SIGUNUSED}&L & A & Unused signal (will be SIGSYS) \\
431 \caption{Lista dei segnali in Linux.}
432 \label{tab:sig_signal_list}
435 La descrizione dettagliata del significato dei vari segnali, raggruppati per
436 tipologia, verrà affrontate nel seguito.
439 \subsection{Segnali di errore di programma}
440 \label{sec:sig_prog_error}
442 Questi segnali sono generati quando il sistema, o in certi casi direttamente
443 l'hardware (come per i page fault non validi) rileva un qualche errore
444 insanabile nel programma in esecuzione. In generale la generazione di questi
445 segnali significa che il programma ha dei gravi problemi (ad esempio ha
446 dereferenziato un puntatore non valido o ha eseguito una operazione aritmetica
447 proibita) e l'esecuzione non può essere proseguita.
449 In genere si intercettano questi segnali per permettere al programma di
450 terminare in maniera pulita, ad esempio per ripristinare i settaggi della
451 console o eliminare i file di lock prima dell'uscita. In questo caso il
452 manipolatore deve concludersi ripristinando l'azione di default e rialzando il
453 segnale, in questo modo il programma si concluderà senza effetti spiacevoli,
454 ma riportando lo stesso stato di uscita che avrebbe avuto se il manipolatore
457 L'azione di default per tutti questi segnali è causare la terminazione del
458 processo che li ha causati. In genere oltre a questo il segnale provoca pure
459 la registrazione su disco di un file di \textit{core dump} che viene scritto
460 in un file \file{core} nella directory corrente del processo al momento
461 dell'errore, che il debugger può usare per ricostruire lo stato del programma
462 al momento della terminazione.
465 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
466 \item[\macro{SIGFPE}] Riporta un errore aritmetico fatale. Benché il nome
467 derivi da \textit{floating point exception} si applica a tutti gli errori
468 aritmetici compresa la divisione per zero e l'overflow.
470 Se il manipolatore ritorna il comportamento del processo è indefinito, ed
471 ignorare questo segnale può condurre ad un loop infinito.
473 % Per questo segnale le cose sono complicate dal fatto che possono esserci
474 % molte diverse eccezioni che \texttt{SIGFPE} non distingue, mentre lo
475 % standard IEEE per le operazioni in virgola mobile definisce varie eccezioni
476 % aritmetiche e richiede che esse siano notificate.
478 \item[\macro{SIGILL}] Il nome deriva da \textit{illegal instruction},
479 significa che il programma sta cercando di eseguire una istruzione
480 privilegiata o inesistente, in generale del codice illegale. Poiché il
481 compilatore del C genera del codice valido si ottiene questo segnale se il
482 file eseguibile è corrotto o si stanno cercando di eseguire dei dati.
483 Quest'ultimo caso può accadere quando si passa un puntatore sbagliato al
484 posto di un puntatore a funzione, o si eccede la scrittura di un vettore di
485 una variabile locale, andando a corrompere lo stack. Lo stesso segnale viene
486 generato in caso di overflow dello stack o di problemi nell'esecuzione di un
487 manipolatore. Se il manipolatore ritorna il comportamento del processo è
489 \item[\macro{SIGSEGV}] Il nome deriva da \textit{segment violation}, e
490 significa che il programma sta cercando di leggere o scrivere in una zona di
491 memoria protetta al di fuori di quella che gli è stata riservata dal
492 sistema. In genere è il meccanismo della protezione della memoria che si
493 accorge dell'errore ed il kernel genera il segnale. Se il manipolatore
494 ritorna il comportamento del processo è indefinito.
496 È tipico ottenere questo segnale dereferenziando un puntatore nullo o non
497 inizializzato leggendo al di la della fine di un vettore.
498 \item[\macro{SIGBUS}] Il nome deriva da \textit{bus error}. Come
499 \macro{SIGSEGV} questo è un segnale che viene generato di solito quando si
500 dereferenzia un puntatore non inizializzato, la differenza è che
501 \macro{SIGSEGV} indica un accesso non permesso su un indirizzo esistente
502 (tipo fuori dallo heap o dallo stack), mentre \macro{SIGBUS} indica
503 l'accesso ad un indirizzo non valido, come nel caso di un puntatore non
505 \item[\macro{SIGABRT}] Il nome deriva da \textit{abort}. Il segnale indica che
506 il programma stesso ha rilevato un errore che viene riportato chiamando la
507 funzione \func{abort} che genera questo segnale.
508 \item[\macro{SIGTRAP}] È il segnale generato da un'istruzione di breakpoint o
509 dall'attivazione del tracciamento per il processo. È usato dai programmi per
510 il debugging e se un programma normale non dovrebbe ricevere questo segnale.
511 \item[\macro{SIGSYS}] Sta ad indicare che si è eseguita una istruzione che
512 richiede l'esecuzione di una system call, ma si è fornito un codice
513 sbagliato per quest'ultima.
517 \subsection{I segnali di terminazione}
518 \label{sec:sig_termination}
520 Questo tipo di segnali sono usati per terminare un processo; hanno vari nomi a
521 causa del differente uso che se ne può fare, ed i programmi possono
522 trattarli in maniera differente.
524 La ragione per cui può essere necessario trattare questi segnali è che il
525 programma può dover eseguire una serie di azioni di pulizia prima di
526 terminare, come salvare informazioni sullo stato in cui si trova, cancellare
527 file temporanei, o ripristinare delle condizioni alterate durante il
528 funzionamento (come il modo del terminale o i settaggi di una qualche
531 L'azione di default di questi segnali è di terminare il processo, questi
533 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
534 \item[\macro{SIGTERM}] Il nome sta per \textit{terminate}. È un segnale
535 generico usato per causare la conclusione di un programma. Al contrario di
536 \macro{SIGKILL} può essere intercettato, ignorato, bloccato. In genere lo si
537 usa per chiedere in maniera ``educata'' ad un processo di concludersi.
538 \item[\macro{SIGINT}] Il nome sta per \textit{interrupt}. È il segnale di
539 interruzione per il programma. È quello che viene generato di default dal
540 comando \cmd{kill} o dall'invio sul terminale del carattere di controllo
541 INTR (interrupt, generato dalla sequenza \macro{C-c}).
542 \item[\macro{SIGQUIT}] È analogo a \macro{SIGINT} con la differenze che è
543 controllato da un'altro carattere di controllo, QUIT, corrispondente alla
544 sequenza \verb|C-\|. A differenza del precedente l'azione di default,
545 oltre alla terminazione del processo, comporta anche la creazione di un core
548 In genere lo si può pensare come corrispondente ad una condizione di
549 errore del programma rilevata dall'utente. Per questo motivo non è opportuno
550 fare eseguire al manipolatore di questo segnale le operazioni di pulizia
551 normalmente previste (tipo la cancellazione di file temporanei), dato che in
552 certi casi esse possono eliminare informazioni utili nell'esame dei core
554 \item[\macro{SIGKILL}] Il nome è utilizzato per terminare in maniera immediata
555 qualunque programma. Questo segnale non può essere né intercettato, né
556 ignorato, né bloccato, per cui causa comunque la terminazione del processo.
557 In genere esso viene generato solo per richiesta esplicita dell'utente dal
558 comando (o tramite la funzione) \cmd{kill}. Dato che non lo si può
559 intercettare è sempre meglio usarlo come ultima risorsa quando metodi meno
560 brutali, come \macro{SIGTERM} o \macro{C-c} non funzionano.
562 Se un processo non risponde a nessun altro segnale \macro{SIGKILL} ne causa
563 sempre la terminazione (in effetti il fallimento della terminazione di un
564 processo da parte di \macro{SIGKILL} costituirebbe un malfunzionamento del
565 kernel). Talvolta è il sistema stesso che può generare questo segnale quando
566 per condizioni particolari il processo non può più essere eseguito neanche
567 per eseguire un manipolatore.
568 \item[\macro{SIGHUP}] Il nome sta per \textit{hang-up}. Segnala che il
569 terminale dell'utente si è disconnesso (ad esempio perché si è interrotta la
570 rete). Viene usato anche per riportare la terminazione del processo di
571 controllo di un terminale a tutti i processi della sessione, in modo che
572 essi possano disconnettersi dal relativo terminale.
574 Viene inoltre usato in genere per segnalare ai demoni (che non hanno un
575 terminale di controllo) la necessità di reinizializzarsi e rileggere il/i
576 file di configurazione.
580 \subsection{I segnali di allarme}
581 \label{sec:sig_alarm}
583 Questi segnali sono generati dalla scadenza di un timer. Il loro comportamento
584 di default è quello di causare la terminazione del programma, ma con questi
585 segnali la scelta di default è irrilevante, in quanto il loro uso presuppone
586 sempre la necessità di un manipolatore. Questi segnali sono:
587 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
588 \item[\macro{SIGALRM}] Il nome sta per \textit{alarm}. Segnale la scadenza di
589 un timer misurato sul tempo reale o sull'orologio di sistema. È normalmente
590 usato dalla funzione \func{alarm}.
591 \item[\macro{SIGVTALRM}] Il nome sta per \textit{virtual alarm}. È analogo al
592 precedente ma segnala la scadenza di un timer sul tempo di CPU usato dal
594 \item[\macro{SIGPROF}] Il nome sta per \textit{profiling}. Indica la scadenza
595 di un timer che misura sia il tempo di CPU speso direttamente dal processo
596 che quello che il sistema ha speso per conto di quest'ultimo. In genere
597 viene usato dai tool che servono a fare il profilo d'uso della CPU da parte
602 \subsection{I segnali di I/O asincrono}
603 \label{sec:sig_asyncio}
605 Questi segnali operano in congiunzione con le funzioni di I/O asincrono. Per
606 questo occorre comunque usare \func{fcntl} per abilitare un file descriptor a
607 generare questi segnali.
609 L'azione di default è di essere ignorati. Questi segnali sono:
610 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
611 \item[\macro{SIGIO}] Questo segnale viene inviato quando un file descriptor è
612 pronto per eseguire dell'input/output. In molti sistemi solo i socket e i
613 terminali possono generare questo segnale, in Linux questo può essere usato
614 anche per i file, posto che la \func{fcntl} abbia avuto successo.
615 \item[\macro{SIGURG}] Questo segnale è inviato quando arrivano dei dati
616 urgenti o \textit{out of band} su di un socket; per maggiori dettagli al
617 proposito si veda \secref{sec:xxx_urgent_data}.
618 \item[\macro{SIGPOLL}] Questo segnale è equivalente a \macro{SIGIO}, è
619 definito solo per compatibilità con i sistemi System V.
623 \subsection{I segnali per il controllo di sessione}
624 \label{sec:sig_job_control}
626 Questi sono i segnali usati dal controllo delle sessioni e dei processi, il
627 loro uso è specifico e viene trattato in maniera specifica nelle sezioni in
628 cui si trattano gli argomenti relativi. Questi segnali sono:
629 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
630 \item[\macro{SIGCHLD}] Questo è il segnale mandato al processo padre quando un
631 figlio termina o viene fermato. L'azione di default è di ignorare il
632 segnale, la sua gestione è trattata in \secref{sec:proc_wait}.
633 \item[\macro{SIGCLD}] Per Linux questo è solo un segnale identico al
634 precedente, il nome è obsoleto e andrebbe evitato.
635 \item[\macro{SIGCONT}] Il nome sta per \textit{continue}. Il segnale viene
636 usato per fare ripartire un programma precedentemente fermato da
637 \macro{SIGSTOP}. Questo segnale ha un comportamento speciale, e fa sempre
638 ripartire il processo prima della sua consegna. Il comportamento di default
639 è di fare solo questo; il segnale non può essere bloccato. Si può anche
640 installare un manipolatore, ma il segnale provoca comunque il riavvio del
643 La maggior pare dei programmi non hanno necessità di intercettare il
644 segnale, in quanto esso è completamente trasparente rispetto all'esecuzione
645 che riparte senza che il programma noti niente. Si possono installare dei
646 manipolatori per far si che un programma produca una qualche azione speciale
647 se viene fermato e riavviato, come per esempio riscrivere un prompt, o
649 \item[\macro{SIGSTOP}] Il segnale ferma un processo (lo porta in uno stato di
650 sleep); il segnale non può essere né intercettato, né ignorato, né bloccato.
651 \item[\macro{SIGTSTP}] Il nome sta per \textit{interactive stop}. Il segnale
652 ferma il processo interattivamente, ed è generato dal carattere SUSP
653 (prodotto dalla combinazione \macro{C-z}), ed al contrario di
654 \macro{SIGSTOP} può essere intercettato e ignorato. In genere un programma
655 installa un manipolatore per questo segnale quando vuole lasciare il sistema
656 o il terminale in uno stato definito prima di fermarsi; se per esempio un
657 programma ha disabilitato l'eco sul terminale può installare un manipolatore
658 per riabilitarlo prima di fermarsi.
659 \item[\macro{SIGTTIN}] Un processo non può leggere dal terminale se esegue una
660 sessione di lavoro in background. Quando un processo in background tenta di
661 leggere da un terminale viene inviato questo segnale a tutti i processi
662 della sessione di lavoro. L'azione di default è di fermare il processo.
663 L'argomento è trattato in \secref{sec:sess_xxx}.
664 \item[\macro{SIGTTOU}] Segnale analogo al precedente \macro{SIGTTIN}, ma
665 generato quando si tenta di scrivere o modificare uno dei modi del
666 terminale. L'azione di default è di fermare il processo, l'argomento è
667 trattato in \secref{sec:sess_xxx}.
671 \subsection{I segnali di operazioni errate}
672 \label{sec:sig_oper_error}
674 Questi segnali sono usati per riportare al programma errori generati da
675 operazioni da lui eseguite; non indicano errori del programma quanto errori
676 che impediscono il completamento dell'esecuzione dovute all'interazione con il
679 L'azione di default di questi segnali è di terminare il processo, questi
681 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
682 \item[\macro{SIGPIPE}] Sta per \textit{Broken pipe}. Se si usano delle pipe o
683 delle FIFO è necessario che, prima che un processo inizi a scrivere su di
684 essa, un'altro abbia aperto la pipe in lettura (si veda
685 \secref{sec:ipc_pipes}). Se il processo in lettura non è partito o è
686 terminato inavvertitamente alla scrittura sulla pipe il kernel genera questo
687 segnale. Se il segnale è bloccato, intercettato o ignorato la chiamata che
688 lo ha causato fallisce restituendo l'errore \macro{EPIPE}
689 \item[\macro{SIGLOST}] Sta per \textit{Resource lost}. Viene generato quando
690 c'è un advisory lock su un file NFS, ed il server riparte dimenticando la
691 situazione precedente.
692 \item[\macro{SIGXCPU}] Sta per \textit{CPU time limit exceeded}. Questo
693 segnale è generato quando un processo eccede il limite impostato per il
694 tempo di CPU disponibile, vedi \secref{sec:sys_xxx}.
695 \item[\macro{SIGXFSZ}] Sta per \textit{File size limit exceeded}. Questo
696 segnale è generato quando un processo tenta di estendere un file oltre le
697 dimensioni specificate dal limite impostato per le dimensioni massime di un
698 file, vedi \secref{sec:sys_xxx}.
702 \subsection{Ulteriori segnali}
703 \label{sec:sig_misc_sig}
705 Raccogliamo qui infine usa serie di segnali che hanno scopi differenti non
706 classificabili in maniera omogenea. Questi segnali sono:
707 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
708 \item[\macro{SIGUSR1} e \macro{SIGUSR2}] Sono due segnali a disposizione
709 dell'utente che li può usare per quello che vuole. Possono essere utili per
710 implementare una comunicazione elementare fra processi diversi, o per
711 eseguire a richiesta una operazione utilizzando un manipolatore. L'azione di
712 default è terminare il processo.
713 \item[\macro{SIGWINCH}] Il nome sta per \textit{window (size) change} ed è
714 generato da molti sistemi (GNU/Linux compreso) quando le dimensioni (in
715 righe e colonne) di un terminale vengono cambiate. Viene usato da alcuni
716 programmi testuali per riformattare l'uscita su schermo quando si cambia
717 dimensione a quest'ultimo. L'azione di default è di essere ignorato.
718 \item[\macro{SIGINFO}] Il segnale indica una richiesta di informazioni. È
719 usato con il controllo di sessione, causa la stampa di informazioni da parte
720 del processo leader del gruppo associato al terminale di controllo, gli
721 altri processi lo ignorano.
725 \subsection{Le funzioni \func{strsignal} e \func{psignal}}
726 \label{sec:sig_strsignal}
728 Per la descrizione dei segnali il sistema mette a disposizione due funzioni,
729 \func{strsignal} e \func{psignal}, che stampano un messaggio di descrizione
730 dato il numero. In genere si usano quando si vuole notificare all'utente il
731 segnale avvenuto (nel caso di terminazione di un processo figlio o di un
732 manipolatore che gestisce più segnali); la prima funzione è una estensione
733 GNU, accessibile avendo definito \macro{\_GNU\_SOURCE}, ed è analoga alla
734 funzione \func{strerror} (si veda \secref{sec:sys_strerror}) per gli errori:
735 \begin{prototype}{string.h}{char *strsignal(int signum)}
736 Ritorna il puntatore ad una stringa che contiene la descrizione del segnale
739 \noindent dato che la stringa è allocata staticamente non se ne deve
740 modificare il contenuto, che resta valido solo fino alla successiva chiamata
741 di \func{strsignal}. Nel caso si debba mantenere traccia del messaggio sarà
744 La seconda funzione deriva da BSD ed è analoga alla funzione \func{perror}
745 descritta in \secref{sec:sys_strerror}; il suo prototipo è:
746 \begin{prototype}{signal.h}{void psignal(int sig, const char *s)}
747 Stampa sullo standard error un messaggio costituito dalla stringa \param{s},
748 seguita da due punti ed una descrizione del segnale indicato da \param{sig}.
751 Una modalità alternativa per utilizzare le descrizioni restituite da
752 \func{strsignal} e \func{psignal} è quello di fare usare la variabile
753 \var{sys\_siglist}, che è definita in \file{signal.h} e può essere acceduta
754 con la dichiarazione:
755 \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
756 extern const char *const sys_siglist[]
758 l'array \var{sys\_siglist} contiene i puntatori alle stringhe di descrizione,
759 indicizzate per numero di segnale, per cui una chiamata del tipo di \code{char
760 *decr = strsignal(SIGINT)} può essere sostituita dall'equivalente \code{char
761 *decr = sys\_siglist[SIGINT]}.
765 \section{La gestione dei segnali}
766 \label{sec:sig_management}
768 I segnali sono il primo e più classico esempio di eventi asincroni, cioè di
769 eventi che possono accadere in un qualunque momento durante l'esecuzione di un
770 programma. Per questa loro caratteristica la loro gestione non può essere
771 effettuata all'interno del normale flusso di esecuzione dello stesso, ma è
772 delegata appunto agli eventuali manipolatori che si sono installati.
774 In questa sezione vedremo come si effettua gestione dei segnali, a partire
775 dalla loro interazione con le system call, passando per le varie funzioni che
776 permettono di installare i manipolatori e controllare le reazioni di un
777 processo alla loro occorrenza.
780 \subsection{Il comportamento generale del sistema.}
781 \label{sec:sig_gen_beha}
783 Abbiamo già trattato in \secref{sec:sig_intro} le modalità con cui il sistema
784 gestisce l'interazione fra segnali e processi, ci resta da esaminare però il
785 comportamento delle system call; in particolare due di esse, \func{fork} ed
786 \func{exec}, dovranno essere prese esplicitamente in considerazione, data la
787 loro stretta relazione con la creazione di nuovi processi.
789 Come accennato in \secref{sec:proc_fork} quando viene creato un nuovo processo
790 con \func{fork} esso eredita dal padre sia le azioni che sono state settate
791 per i singoli segnali, che la maschera dei segnali bloccati (tratteremo
792 quest'ultimo argomento in \ref{sec:sig_sigpending}). Invece tutti i segnali
793 pendenti e gli allarmi vengono cancellati; essi infatti devono essere
794 recapitati solo al padre, al figlio dovranno arrivare solo i segnali dovuti
797 Quando si mette in esecuzione un nuovo programma con \func{exec} (si ricordi
798 quanto detto in \secref{sec:proc_exec}) tutti i segnali per i quali è stato
799 installato un manipolatore vengono resettati a \macro{SIG\_DFL}. Non ha più
800 senso infatti fare riferimento a funzioni definite nel programma originario,
801 che non sono presenti nello spazio di indirizzi del nuovo programma.
803 Si noti che questo vale solo per le azioni per le quali è stato installato un
804 manipolatore; viene mantenuto invece ogni eventuale settaggio dell'azione a
805 \macro{SIG\_IGN}. Questo permette ad esempio alla shell di settare ad
806 \macro{SIG\_IGN} le risposte per \macro{SIGINT} e \macro{SIGQUIT} per i
807 programmi eseguiti in background, che altrimenti sarebbero interrotti da una
808 successiva pressione di \texttt{C-c} o \texttt{C-y}.
810 Per quanto riguarda tutte le altre system call esse vengono tradizionalmente
811 classificate, proprio in base al loro comportamento nei confronti dei segnali,
812 in \textsl{lente} (\textit{slow}) e \textsl{veloci} (\textit{fast}). La gran
813 parte appartiene a quest'ultima categoria che non è influenzata dall'arrivo di
814 un segnale. In tal caso un eventuale manipolatore viene sempre eseguito dopo
815 che la system call è stata completata. Esse sono dette \textsl{veloci} proprio
816 in quanto la loro esecuzione è sostanzialmente immediata e attendere per
817 eseguire un manipolatore non comporta nessun inconveniente.
819 Esistono però dei casi in cui questo non è possibile perché renderebbe
820 impossibile una risposta pronta al segnale. In generale questo avviene tutte
821 le volte che si ha a che fare con system call che possono bloccarsi
822 indefinitamente, (quelle che, per questo, vengono chiamate \textsl{lente}). Un
823 elenco dei casi in cui si presenta questa situazione è il seguente:
825 \item lettura da file che possono bloccarsi in attesa di dati non ancora
826 presenti (come per certi file di dispositivo, la rete o le pipe).
827 \item scrittura sugli stessi file, nel caso in cui dati non possano essere
828 accettati immediatamente.
829 \item apertura di un file di dispositivo che richiede operazioni non immediate
830 per una una risposta.
831 \item operazioni eseguite con \func{ioctl} che non è detto possano essere
832 eseguite immediatamente.
833 \item le funzioni di intercomunicazione che si bloccano in attesa di risposte
835 \item la funzione \func{pause} (usata appunto per attendere l'-arrivo di un
837 \item la funzione \func{wait} (se nessun processo figlio è ancora terminato).
840 In questo caso si pone il problema di cosa fare una volta che il manipolatore
841 sia ritornato. La scelta originaria dei primi Unix era quella di far ritornare
842 anche la system call restituendo l'errore di \macro{EINTR}. Questa è a
843 tutt'oggi una scelta corrente, ma comporta che i programmi che usano dei
844 manipolatori controllino lo stato di uscita delle funzioni per ripeterne la
845 chiamata qualora l'errore fosse questo.
847 Dimenticarsi di richiamare una system call interrotta da un segnale è un
848 errore comune, tanto che le \acr{glibc} provvedono una macro
849 \code{TEMP\_FAILURE\_RETRY(expr)} che esegue l'operazione automaticamente,
850 ripetendo l'esecuzione dell'espressione \var{expr} fintanto che il risultato
851 non è diverso dall'uscita con un errore \macro{EINTR}.
853 La soluzione è comunque poco elegante e BSD ha scelto un approccio molto
854 diverso, che è quello di fare ripartire automaticamente la system call invece
855 di farla fallire. In questo caso ovviamente non c'è da preoccuparsi di
856 controllare il codice di errore; si perde però la possibilità di eseguire
857 azioni specifiche all'occorrenza di questa particolare condizione.
859 Linux e le \acr{glibc} consentono di utilizzare entrambi gli approcci,
860 attraverso una opportuna opzione di \func{sigaction} (vedi
861 \secref{sec:sig_sigaction}). È da chiarire comunque che nel caso di
862 interruzione nel mezzo di un trasferimento parziale di dati, le system call
863 ritornano sempre indicando i byte trasferiti.
866 \subsection{La funzione \func{signal}}
867 \label{sec:sig_signal}
869 L'interfaccia più semplice per la gestione dei segnali è costituita dalla
870 funzione \func{signal} che è definita fin dallo standard ANSI C. Quest'ultimo
871 però non considera sistemi multitasking, per cui la definizione è tanto vaga
872 da essere del tutto inutile in un sistema Unix; è questo il motivo per cui
873 ogni implementazione successiva ne ha modificato e ridefinito il
874 comportamento, pur mantenendone immutato il prototipo\footnote{in realtà
875 alcune vecchie implementazioni (SVR4 e 4.3+BSD) usano parametri aggiuntivi
876 per definire il comportamento della funzione.} che è:
877 \begin{prototype}{signal.h}
878 {sighandler\_t signal(int signum, sighandler\_t handler)}
880 Installa la funzione di gestione \param{handler} (il manipolatore) per il
881 segnale \param{signum}.
883 \bodydesc{La funzione ritorna il precedente manipolatore in caso di successo
884 o \macro{SIG\_ERR} in caso di errore.}
887 In questa definizione si è usato il tipo \type{sighandler\_t} che è una
888 estensione GNU, definita dalle \acr{glibc}, che permette di riscrivere il
889 prototipo in una forma più leggibile dell'originario:
891 void (*signal(int signum, void (*handler)(int)))int)
893 questa infatti, per la poca chiarezza della sintassi del C quando si vanno a
894 trattare puntatori a funzioni, è molto meno comprensibile. Da un confronto
895 con il precedente prototipo si può dedurre la definizione di
896 \type{sighandler\_t} che è:
898 typedef void (* sighandler_t)(int)
900 e cioè un puntatore ad una funzione \type{void} (cioè senza valore di ritorno)
901 e che prende un argomento di tipo \type{int}.\footnote{si devono usare le
902 parentesi intorno al nome della funzione per via delle precedenze degli
903 operatori del C, senza di esse si sarebbe definita una funzione che ritorna
904 un puntatore a \type{void} e non un puntatore ad una funzione \type{void}.}
905 La funzione \func{signal} quindi restituisce e prende come secondo argomento
906 un puntatore a una funzione di questo tipo, che è appunto il manipolatore del
909 Il numero di segnale passato in \param{signum} può essere indicato
910 direttamente con una delle costanti definite in \secref{sec:sig_standard}. Il
911 manipolatore \param{handler} invece, oltre all'indirizzo della funzione da
912 chiamare all'occorrenza del segnale, può assumere anche i due valori costanti
913 \macro{SIG\_IGN} con cui si dice ignorare il segnale e \macro{SIG\_DFL} per
914 installare l'azione di di default.\footnote{si ricordi però che i due segnali
915 \macro{SIGKILL} e \macro{SIGSTOP} non possono essere ignorati né
918 La funzione restituisce l'indirizzo dell'azione precedente, che può essere
919 salvato per poterlo ripristinare (con un'altra chiamata a \func{signal}) in un
920 secondo tempo. Si ricordi che se si setta come azione \macro{SIG\_IGN} (o si
921 setta un \macro{SIG\_DFL} per un segnale il cui default è di essere ignorato),
922 tutti i segnali pendenti saranno scartati, e non verranno mai notificati.
924 L'uso di \func{signal} è soggetto a problemi di compatibilità, dato che essa
925 si comporta in maniera diversa per sistemi derivati da BSD o da System V. In
926 questi ultimi infatti la funzione è conforme al comportamento originale dei
927 primi Unix in cui il manipolatore viene disinstallato alla sua chiamata,
928 secondo la semantica inaffidabile; Linux seguiva questa convenzione fino alle
929 \acr{libc5}. Al contrario BSD segue la semantica affidabile, non resettando il
930 manipolatore e bloccando il segnale durante l'esecuzione dello stesso. Con
931 l'utilizzo delle \acr{glibc2} anche Linux è passato a questo comportamento;
932 quello della versione originale della funzione, il cui uso è deprecato per i
933 motivi visti in \secref{sec:sig_semantics}, può essere ottenuto chiamando
934 \func{sysv\_signal}. In generale, per evitare questi problemi, tutti i nuovi
935 programmi dovrebbero usare \func{sigaction}.
937 È da tenere presente che, seguendo lo standard POSIX, il comportamento di un
938 processo che ignora i segnali \macro{SIGFPE}, \macro{SIGILL}, o
939 \macro{SIGSEGV} (qualora non originino da una \func{kill} o una \func{raise})
940 è indefinito. Un manipolatore che ritorna da questi segnali può dare luogo ad
944 \subsection{Le funzioni \func{kill} e \func{raise}}
945 \label{sec:sig_kill_raise}
947 Come accennato in \secref{sec:sig_types}, un segnale può essere generato
948 direttamente da un processo. L'invio di un segnale generico può essere
949 effettuato attraverso delle funzioni \func{kill} e \func{raise}. La prima
950 serve per inviare un segnale al processo corrente, ed il suo prototipo è:
951 \begin{prototype}{signal.h}{int raise(int sig)}
952 Invia il segnale \param{sig} al processo corrente.
954 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
955 errore, il solo errore restituito è \macro{EINVAL} qualora si sia
956 specificato un numero di segnale invalido.}
959 Il valore di \param{sig} specifica il segnale che si vuole inviare e può
960 essere specificato con una delle macro definite in
961 \secref{sec:sig_classification}. In genere questa funzione viene usata per
962 riprodurre il comportamento di default di un segnale che sia stato
963 intercettato. In questo caso, una volta eseguite le operazioni volute, il
964 manipolatore potrà reinstallare l'azione di default, e attivarla con
967 Se invece si vuole inviare un segnale ad un altro processo occorre utilizzare
968 la funzione \func{kill}; il suo prototipo è:
970 \headdecl{sys/types.h}
972 \funcdecl{int kill(pid\_t pid, int sig)} Invia il segnale \param{sig} al
973 processo specificato con \param{pid}.
975 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
976 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
978 \item[\macro{EINVAL}] Si è specificato un numero di segnale invalido.
979 \item[\macro{EPERM}] Il processo non ha il permesso di inviare il segnale
980 alla destinazione specificata.
981 \item[\macro{ESRCH}] Il \acr{pid} o il process group indicati non
982 esistono. Gli zombie (vedi \ref{sec:proc_termination}) sono considerati come
987 La funzione \code{raise(sig)} è sostanzialmente equivalente ad una
988 \code{kill(getpid(), sig)}. Siccome \func{raise}, che è definita nello
989 standard ISO C, non esiste in alcune vecchie versioni di Unix, in generale
990 l'uso di \func{kill} finisce per essere più portabile.
992 Lo standard POSIX poi prevede che il valore 0 sia usato per specificare il
993 segnale nullo. Se le funzioni vengono chiamate con questo valore non viene
994 inviato nessun segnale, ma viene eseguito il controllo degli errori, in tal
995 caso si otterrà un errore \macro{EPERM} se non si hanno i permessi necessari
996 ed un errore \macro{ESRCH} se il processo specificato non esiste. Si tenga
997 conto però che il sistema ricicla i \acr{pid} (come accennato in
998 \secref{sec:proc_pid}) per cui l'esistenza di un processo non significa che
999 esso sia realmente quello a cui si intendeva mandare il segnale.
1001 Il valore dell'argomento \param{pid} specifica il processo (o i processi) di
1002 destinazione a cui il segnale deve essere inviato e può assumere i valori
1003 riportati in \tabref{tab:sig_kill_values}.
1006 \begin{tabular}[c]{|r|l|}
1008 \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
1011 $>0$ & il segnale è mandato al processo con il \acr{pid} indicato.\\
1012 0 & il segnale è mandato ad ogni processo del \textit{process group}
1014 $-1$ & il segnale è mandato ad ogni processo (eccetto \cmd{init}).\\
1015 $<-1$ & il segnale è mandato ad ogni processo del process group
1019 \caption{Valori dell'argomento \param{pid} per la funzione
1021 \label{tab:sig_kill_values}
1025 Solo l'amministratore può inviare un segnale ad un processo qualunque, in
1026 tutti gli altri casi il \textit{real user id} o l'\textit{effective user id}
1027 del processo chiamante devono corrispondere al \textit{real user id} o al
1028 \textit{saved user id} della destinazione. Fa eccezione il caso in cui il
1029 segnale inviato sia \macro{SIGCONT}, nel quale occorre che entrambi i processi
1030 appartengano alla stessa sessione. Inoltre, dato il ruolo fondamentale che
1031 riveste nel sistema (si ricordi quanto visto in \secref{sec:sig_termination}),
1032 non è possibile inviare al processo 1 (cioè a \cmd{init}) segnali per i quali
1033 esso non abbia un manipolatore installato.
1035 Infine, seguendo le specifiche POSIX 1003.1-2001, l'uso della chiamata
1036 \code{kill(-1, sig)} comporta che il segnale sia inviato (con la solita
1037 eccezione di \cmd{init}) a tutti i processi per i quali i permessi lo
1038 consentano. Lo standard permette comunque alle varie implementazione di
1039 escludere alcuni processi specifici: nel caso in questione Linux non invia il
1040 segnale al processo che ha effettuato la chiamata.
1043 \subsection{Le funzioni \func{alarm} e \func{abort}}
1044 \label{sec:sig_alarm_abort}
1046 Un caso particolare di segnali generati a richiesta è quello che riguarda i
1047 segnali di temporizzazione e \macro{SIGABORT}, per i quali sono previste
1048 funzioni specifiche che ne effettuino l'invio. La prima di queste è
1049 \func{alarm} il cui prototipo è:
1050 \begin{prototype}{unistd.h}{unsigned int alarm(unsigned int seconds)}
1051 Predispone l'invio di \macro{SIGALARM} dopo \param{seconds} secondi.
1053 \bodydesc{La funzione restituisce il numero di secondi rimanenti ad un
1054 precedente allarme, o zero se non c'erano allarmi pendenti.}
1057 La funzione provvede un meccanismo che consente ad un processo di predisporre
1058 un'interruzione nel futuro, (ad esempio per effettuare una qualche operazione
1059 dopo un certo periodo di tempo), programmando l'emissione di un segnale (in
1060 genere \macro{SIGALARM}) dopo il numero di secondi specificato da
1063 Se si specifica per \param{seconds} un valore nullo non verrà inviato nessun
1064 segnale; siccome alla chiamata viene cancellato ogni precedente allarme,
1065 questo può essere usato per cancellare una programmazione precedente. La
1066 funzione inoltre ritorna il numero di secondi rimanenti all'invio dell'allarme
1067 precedentemente programmato, in modo che sia eventualmente possibile
1068 effettuare delle scelte in caso di necessità di più interruzioni.
1070 In \secref{sec:sys_unix_time} abbiamo visto che ad ogni processo sono
1071 associati tre tempi diversi: \textit{clock time}, \textit{user time} e
1072 \textit{system time}. Per poterli calcolare il kernel mantiene per ciascun
1073 processo tre diversi timer:
1075 \item un \textit{real-time timer} che calcola il tempo reale trascorso (che
1076 corrisponde al \textit{clock time}). La scadenza di questo timer provoca
1077 l'emissione di \macro{SIGALARM}.
1078 \item un \textit{virtual timer} che calcola il tempo di processore usato dal
1079 processo in user space (che corrisponde all'\textit{user time}). La scadenza
1080 di questo timer provoca l'emissione di \macro{SIGVTALRM}.
1081 \item un \textit{profiling timer} che calcola la somma dei tempi di processore
1082 utilizzati direttamente dal processo in user space, e dal kernel nelle
1083 system call ad esso relative (che corrisponde a quello che in
1084 \secref{sec:sys_unix_time} abbiamo chiamato \textit{CPU time}). La scadenza
1085 di questo timer provoca l'emissione di \macro{SIGPROF}.
1088 Il timer usato da \func{alarm} è il \textit{clock time}, e corrisponde cioè al
1089 tempo reale. La funzione come abbiamo visto è molto semplice, ma proprio per
1090 questo presenta numerosi limiti: non consente di usare gli altri timer, non
1091 può specificare intervalli di tempo con precisione maggiore del secondo e
1092 genera il segnale una sola volta.
1094 Per ovviare a questi limiti Linux deriva da BSD la funzione \func{setitimer}
1095 che permette di usare un timer qualunque e l'invio di segnali periodici, al
1096 costo però di una maggiore complessità d'uso e di una minore portabilità. Il
1098 \begin{prototype}{sys/time.h}{int setitimer(int which, const struct
1099 itimerval *value, struct itimerval *ovalue)}
1101 Predispone l'invio di un segnale di allarme alla scadenza dell'intervallo
1102 \param{value} sul timer specificato da \func{which}.
1104 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1105 errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori \macro{EINVAL} e
1109 Il valore di \param{which} permette di specificare quale dei tre timer
1110 illustrati in precedenza usare; i possibili valori sono riportati in
1111 \tabref{tab:sig_setitimer_values}.
1114 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
1116 \textbf{Valore} & \textbf{Timer} \\
1119 \macro{ITIMER\_REAL} & \textit{real-time timer}\\
1120 \macro{ITIMER\_VIRTUAL} & \textit{virtual timer}\\
1121 \macro{ITIMER\_PROF} & \textit{profiling timer}\\
1124 \caption{Valori dell'argomento \param{which} per la funzione
1126 \label{tab:sig_setitimer_values}
1129 Il valore della struttura specificata \param{value} viene usato per settare il
1130 timer, se il puntatore \param{ovalue} non è nullo il precedente valore viene
1131 salvato qui. I valori dei timer devono essere indicati attraverso una
1132 struttura \var{itimerval}, definita in \ref{fig:file_stat_struct}.
1134 La struttura è composta da due membri, il primo, \var{it\_interval} definisce
1135 il periodo del timer; il secondo, \var{it\_value} il tempo mancante alla
1136 scadenza. Entrambi esprimono i tempi tramite una struttura \var{timeval} che
1137 permette una precisione fino al microsecondo.
1139 Ciascun timer decrementa il valore di \var{it\_value} fino a zero, poi invia
1140 il segnale e resetta \var{it\_value} al valore di \var{it\_interval},
1141 ripetendo il ciclo; se \var{it\_interval} è nullo il timer si ferma.
1143 \begin{figure}[!htb]
1144 \footnotesize \centering
1145 \begin{minipage}[c]{15cm}
1146 \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
1148 struct timeval it_interval; /* next value */
1149 struct timeval it_value; /* current value */
1152 long tv_sec; /* seconds */
1153 long tv_usec; /* microseconds */
1158 \caption{La struttura \var{itimerval}, che definisce i valori dei timer di
1160 \label{fig:sig_itimerval}
1163 L'uso di \func{setitimer} consente dunque un controllo completo di tutte le
1164 caratteristiche dei timer, ed in effetti la stessa \func{alarm}, benché
1165 definita direttamente nello standard POSIX.1, può a sua volta essere espressa
1166 in termini di \func{setitimer}, come evidenziato dal manuale delle \acr{glibc}
1167 \cite{glibc} che ne riporta la definizione in \figref{fig:sig_alarm_def}.
1169 \begin{figure}[!htb]
1170 \footnotesize \centering
1171 \begin{minipage}[c]{15cm}
1172 \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
1173 unsigned int alarm(unsigned int seconds)
1175 struct itimerval old, new;
1176 new.it_interval.tv_usec = 0;
1177 new.it_interval.tv_sec = 0;
1178 new.it_value.tv_usec = 0;
1179 new.it_value.tv_sec = (long int) seconds;
1180 if (setitimer(ITIMER_REAL, &new, &old) < 0)
1183 return old.it_value.tv_sec;
1188 \caption{Definizione di \func{alarm} in termini di \func{setitimer}.}
1189 \label{fig:sig_alarm_def}
1192 Si deve comunque tenere presente che la precisione di queste funzioni è
1193 limitata da quella del timer di sistema (in genere 10~ms). Il sistema assicura
1194 comunque che il segnale non sarà mai generato prima della scadenza programmata
1195 (l'arrotondamento cioè è sempre effettuato per eccesso). Una seconda causa di
1196 potenziali ritardi è che il segnale viene generato alla scadenza del timer,
1197 ma poi deve essere consegnato; se il processo è attivo (questo è sempre vero
1198 per \macro{ITIMER\_VIRT}) la consegna è immediata, altrimenti può esserci un
1199 ulteriore ritardo che può variare a seconda del carico del sistema.
1201 Dato che sia \func{alarm} che \func{setitimer} non consentono di leggere il
1202 valore corrente di un timer senza modificarlo, è possibile usare la funzione
1203 \func{getitimer}, il cui prototipo è:
1204 \begin{prototype}{sys/time.h}{int getitimer(int which, struct
1207 Legge in \param{value} il valore del timer specificato da \func{which}.
1209 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1210 errore e restituisce gli stessi errori di \func{getitimer}}
1212 \noindent i cui parametri hanno lo stesso significato e formato di quelli di
1216 L'ultima funzione che permette l'invio diretto di un segnale è \func{abort};
1217 che, come accennato in \ref{sec:proc_termination}, permette di abortire
1218 l'esecuzione di un programma tramite l'invio di \macro{SIGABRT}. Il suo
1220 \begin{prototype}{stdlib.h}{void abort(void)}
1222 Abortisce il processo corrente.
1224 \bodydesc{La funzione non ritorna, il processo è terminato inviando il
1225 segnale di \macro{SIGABRT}.}
1228 La differenza fra questa funzione e l'uso di \func{raise} è che anche se il
1229 segnale è bloccato o ignorato, la funzione ha effetto lo stesso. Il segnale
1230 può però essere intercettato per effettuare eventuali operazioni di chiusura
1231 prima della terminazione del processo.
1233 Lo standard ANSI C richiede inoltre che anche se il manipolatore ritorna, la
1234 funzione non ritorni comunque. Lo standard POSIX.1 va oltre e richiede che se
1235 il processo non viene terminato direttamente dal manipolatore sia la stessa
1236 \func{abort} a farlo al ritorno dello stesso. Inoltre, sempre seguendo lo
1237 standard POSIX, prima della terminazione tutti i file aperti e gli stream
1238 saranno chiusi ed i buffer scaricati su disco. Non verranno invece eseguite le
1239 eventuali funzioni registrate con \func{at\_exit} e \func{on\_exit}.
1242 \subsection{Le funzioni \func{pause} e \func{sleep}}
1243 \label{sec:sig_pause_sleep}
1245 Il metodo tradizionale per fare attendere\footnote{cioè di porre
1246 temporanemente il processo in stato di \textit{sleep}, vedi
1247 \ref{sec:proc_sched}.} ad un processo fino all'arrivo di un segnale è
1248 quello di usare la funzione \func{pause}, il cui prototipo è:
1249 \begin{prototype}{unistd.h}{int pause(void)}
1251 Pone il processo in stato di sleep fino al ritorno di un manipolatore.
1253 \bodydesc{La funzione ritorna solo dopo che un segnale è stato ricevuto ed
1254 il relativo manipolatore è ritornato, nel qual caso restituisce -1 e setta
1255 \var{errno} a \macro{EINTR}.}
1258 La funzione segnala sempre una condizione di errore (il successo sarebbe
1259 quello di aspettare indefinitamente). In genere si usa questa funzione quando
1260 si vuole mettere un processo in attesa di un qualche evento specifico che non
1261 è sotto il suo diretto controllo (ad esempio la si può usare per far reagire
1262 il processo ad un segnale inviato da un altro processo).
1264 Se invece si vuole fare attendere un processo per un determinato intervallo di
1265 tempo nello standard POSIX.1 viene definita la funzione \func{sleep}, il cui
1267 \begin{prototype}{unistd.h}{unsigned int sleep(unsigned int seconds)}
1269 Pone il processo in stato di sleep per \param{seconds} secondi.
1271 \bodydesc{La funzione restituisce zero se l'attesa viene completata, o il
1272 numero di secondi restanti se viene interrotta da un segnale.}
1275 La funzione attende per il tempo specificato, a meno di non essere interrotta
1276 da un segnale. In questo caso non è una buona idea ripetere la chiamata per il
1277 tempo rimanente, in quanto la riattivazione del processo può avvenire in un
1278 qualunque momento, ma il valore restituito sarà sempre arrotondato al secondo,
1279 con la conseguenza che, se la successione dei segnali è particolarmente
1280 sfortunata e le differenze si accumulano, si potranno avere ritardi anche di
1281 parecchi secondi. In genere la scelta più sicura è quella di stabilire un
1282 termine per l'attesa, e ricalcolare tutte le volte il numero di secondi da
1285 In alcune implementazioni inoltre l'uso di \func{sleep} può avere conflitti
1286 con quello di \macro{SIGALRM}, dato che la funzione può essere realizzata con
1287 l'uso di \func{pause} e \func{alarm} (in maniera analoga all'esempio che
1288 vedremo in \secref{sec:sig_example}). In tal caso mescolare chiamata di
1289 \func{alarm} e \func{sleep} o modificare l'azione di \macro{SIGALRM}, può
1290 causare risultati indefiniti. Nel caso delle \acr{glibc} è stata usata una
1291 implementazione completamente indipendente e questi problemi non ci sono.
1293 La granularità di \func{sleep} permette di specificare attese in secondi, per
1294 questo sia sotto BSD4.3 che in SUSv2 è stata definita la funzione
1295 \func{usleep} (dove la \texttt{u} è intesa come sostituzione di $\mu$); i due
1296 standard hanno delle definizioni diverse, ma le \acr{glibc}
1297 seguono\footnote{secondo la man page almeno dalla versione 2.2.2.} seguono
1298 quella di SUSv2 che prevede il seguente prototipo:
1299 \begin{prototype}{unistd.h}{int usleep(unsigned long usec)}
1301 Pone il processo in stato di sleep per \param{usec} microsecondi.
1303 \bodydesc{La funzione restituisce zero se l'attesa viene completata, o -1 in
1304 caso di errore, nel qual caso \var{errno} è settata a \macro{EINTR}.}
1308 Anche questa funzione, a seconda delle implementazioni, può presentare
1309 problemi nell'interazione con \func{alarm} e \macro{SIGALRM}. È pertanto
1310 deprecata in favore della funzione \func{nanosleep}, definita dallo standard
1311 POSIX1.b, il cui prototipo è:
1312 \begin{prototype}{unistd.h}{int nanosleep(const struct timespec *req, struct
1315 Pone il processo in stato di sleep per il tempo specificato da \param{req}.
1316 In caso di interruzione restituisce il tempo restante in \param{rem}.
1318 \bodydesc{La funzione restituisce zero se l'attesa viene completata, o -1 in
1319 caso di errore, nel qual caso \var{errno} è settata a
1321 \item[\macro{EINVAL}] si è specificato un numero di secondi negativo o un
1322 numero di nanosecondi maggiore di 999.999.999.
1323 \item[\macro{EINTR}] la funzione è stata interrotta da un segnale.
1327 Lo standard richiede che la funzione sia implementata in maniera del tutto
1328 indipendente da \func{alarm}\footnote{nel caso di Linux questo è fatto
1329 utilizzando direttamente il timer del kernel.} e sia utilizzabile senza
1330 interferenze con l'uso di \macro{SIGALRM}. La funzione prende come parametri
1331 delle strutture di tipo \var{timespec}, la cui definizione è riportata in
1332 \figref{fig:sig_timespec_def}, che permettono di specificare un tempo con una
1333 precisione (teorica) fino al nanosecondo.
1335 \begin{figure}[!htb]
1336 \footnotesize \centering
1337 \begin{minipage}[c]{15cm}
1338 \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
1341 time_t tv_sec; /* seconds */
1342 long tv_nsec; /* nanoseconds */
1347 \caption{La struttura \var{timespec} di \func{nanosleep}.}
1348 \label{fig:sig_timespec_def}
1351 La funzione risolve anche il problema di proseguire l'attesa dopo
1352 l'interruzione dovuta ad un segnale; infatti in tal caso in \param{rem} viene
1353 restituito il tempo rimanente rispetto a quanto richiesto inizialmente, e
1354 basta richiamare la funzione per completare l'attesa.
1356 Chiaramente, anche se il tempo può essere specificato con risoluzioni fino al
1357 nanosecondo, la precisione di \func{nanosleep} è determinata dalla risoluzione
1358 temporale del timer di sistema. Perciò la funzione attenderà comunque il tempo
1359 specificato, ma prima che il processo possa tornare ad essere eseguito
1360 occorrerà almeno attendere il successivo giro di scheduler e cioè un tempo che
1361 a seconda dei casi può arrivare fino a 1/\macro{HZ}, (sempre che il sistema
1362 sia scarico ed il processa venga immediatamente rimesso in esecuzione); per
1363 questo motivo il valore restituito in \param{rem} è sempre arrotondato al
1364 multiplo successivo di 1/\macro{HZ}.
1366 In realtà è possibile ottenere anche pause più precise del centesimo di
1367 secondo usando politiche di scheduling real time come \macro{SCHED\_FIFO} o
1368 \macro{SCHED\_RR}; in tal caso infatti il meccanismo di scheduling ordinario
1369 viene evitato, e si raggiungono pause fino ai 2~ms con precisioni del $\mu$s.
1373 \subsection{Un esempio elementare}
1374 \label{sec:sig_sigchld}
1376 Un semplice esempio per illustrare il funzionamento di un manipolatore di
1377 segnale è quello della gestione di \macro{SIGCHLD}. Abbiamo visto in
1378 \secref{sec:proc_termination} che una delle azioni eseguite dal kernel alla
1379 conclusione di un processo è quella di inviare questo segnale al
1380 padre.\footnote{in realtà in SRV4 eredita la semantica di System V, in cui il
1381 segnale si chiama \macro{SIGCLD} e viene trattato in maniera speciale; in
1382 System V infatti se si setta esplicitamente l'azione a \macro{SIG\_IGN} il
1383 segnale non viene generato ed il sistema non genera zombie (lo stato di
1384 terminazione viene scartato senza dover chiamare una \func{wait}). L'azione
1385 di default è sempre quella di ignorare il segnale, ma non attiva questo
1386 comportamento. Linux, come BSD e POSIX, non supporta questa semantica ed usa
1387 il nome di \macro{SIGCLD} come sinonimo di \macro{SIGCHLD}.} In generale
1388 dunque, quando non interessa elaborare lo stato di uscita di un processo, si
1389 può completare la gestione della terminazione installando un manipolatore per
1390 \macro{SIGCHLD} il cui unico compito sia quello chiamare \func{waitpid} per
1391 completare la procedura di terminazione in modo da evitare la formazione di
1394 In \figref{fig:sig_sigchld_handl} è mostrato il codice della nostra
1395 implementazione del manipolatore; se aggiungiamo al codice di
1396 \file{ForkTest.c} l'intallazione di questo manipolatore potremo verificare che
1397 ripetendo l'esempio visto in \secref{sec:proc_termination} che non si ha più
1398 la creazione di zombie.
1401 % naturale usare un esempio che ci permette di concludere la trattazione della
1402 % terminazione dei processi.
1403 % In questo caso si è tratterà di illustrare un esempio relativo ad un
1404 % manipolatore per che è previsto ritornare,
1407 \begin{figure}[!htb]
1408 \footnotesize \centering
1409 \begin{minipage}[c]{15cm}
1410 \begin{lstlisting}{}
1411 #include <errno.h> /* error simbol definitions */
1412 #include <signal.h> /* signal handling declarations */
1413 #include <sys/types.h>
1414 #include <sys/wait.h>
1417 void Hand_CHLD(int sig)
1422 /* save errno current value */
1427 pid = waitpid(WAIT_ANY, &status, WNOHANG);
1429 debug("child %d terminated with status %x\n", pid, status);
1431 } while ((pid > 0) && (errno == EINTR));
1432 /* restore errno value */
1440 \caption{Un manipolatore per il segnale \texttt{SIGCHLD}.}
1441 \label{fig:sig_sigchld_handl}
1444 Il codice del manipolatore è di lettura immediata; come buona norma di
1445 programmazione (si ricordi quanto accennato \secref{sec:sys_errno}) si comincia
1446 (\texttt{\small 13}) con il salvare lo stato corrente di \var{errno}, in modo
1447 da poterla ripristinare prima del ritorno del manipolatore (\texttt{\small
1448 23}). In questo modo si preserva il valore della variabile visto dal corso
1449 di esecuzione principale del processo, che sarebbe altrimenti sarebbe
1450 sovrascritto dal valore restituito nella successiva chiamata di \func{wait}.
1452 Il compito principale del manipolatore è quello di ricevere lo stato di
1453 terminazione del processo, cosa che viene eseguita nel ciclo in
1454 (\texttt{\small 15--21}). Il ciclo è necessario a causa di una caratteristica
1455 fondamentale della gestione dei segnali: abbiamo già accennato come fra la
1456 generazione di un segnale e l'esecuzione del manipolatore possa passare un
1457 certo lasso di tempo; dato che questo lasso di tempo può dipendere da parecchi
1458 fattori esterni, niente ci assicura che il manipolatore venga eseguito prima
1459 della generazione di altri segnali dello stesso tipo. In questo caso
1460 normalmente i segnali vengono ``fusi'' insieme ed al processo ne viene
1461 recapitato soltanto uno.
1463 Questo può essere un caso comune proprio con \texttt{SIGCHLD}, quando molti
1464 processi figli terminano in rapida successione. Esso comunque si presenta
1465 tutte le volte che un segnale viene bloccato: per quanti siano i segnali
1466 emessi durante il periodo di blocco, una volta che esso viene rimosso ne sarà
1467 recapitato uno solo.
1469 Nel caso della terminazione dei processi figli, se si chiamasse \func{waitpid}
1470 una sola volta, essa leggerebbe un solo stato di teminazione, anche se i
1471 processi terminati sono più di uno, con relativa possibilità di avere zombie
1472 che non vengono eliminati.
1474 Per questo si esegue un ciclo (\texttt{\small 15--21}) in cui ripete la
1475 lettura fintanto che essa non restituisce un valore nullo (si veda
1476 \secref{sec:proc_wait} per la sintassi della funzione) segno che non resta
1477 nessun processo di cui si debba ancora ricevere lo stato di terminazione. Si
1478 noti come la funzione viene invocata con il parametro \macro{WNOHANG} che
1479 permette di evitare che essa si blocchi quando tutti gli stati di terminazione
1480 sono stati ricevuti.
1483 \section{Gestione avanzata}
1484 \label{sec:sig_control}
1486 Le funzioni esaminate finora fanno riferimento ad alle modalità più elementari
1487 della gestione dei segnali; non si sono pertanto ancora prese in
1488 considerazione le tematiche più complesse, collegate alle varie race condition
1489 che i segnali possono generare e alla natura asincrona degli stessi.
1491 Affronteremo queste problematiche in questa sezione, partendo da un esempio
1492 che le evidenzi, per poi prendere in esame le varie funzioni che permettono di
1493 risolvere i problemi più complessi connessi alla programmazione con i segnali.
1496 \subsection{Un esempio di problema}
1497 \label{sec:sig_example}
1499 Come accennato in \secref{sec:sig_pause_sleep} è possibile implementare
1500 \func{sleep} a partire da dall'uso di \func{pause} e \func{alarm}. A prima
1501 vista questo può sembrare di implementazione immediata; ad esempio una
1502 semplice versione di \func{sleep} potrebbe essere la seguente quella
1503 illustrata in \ref{fig:sig_sleep_wrong}.
1505 \begin{figure}[!htb]
1506 \footnotesize \centering
1507 \begin{minipage}[c]{15cm}
1508 \begin{lstlisting}{}
1509 unsigned int sleep(unsigned int seconds)
1511 signandler_t prev_handler;
1512 if ((prev_handler = signal(SIGALRM, alarm_hand)) == SIG_ERR) {
1513 printf("Cannot set handler for alarm\n");
1518 /* restore previous signal handler */
1519 signal(SIGALRM, prev_handler);
1520 /* remove alarm, return remaining time */
1523 void alarm_hand(int sig) {
1524 /* check if the signal is the right one */
1525 if (sig != SIGALRM) { /* if not exit with error */
1526 printf("Something wrong, handler for SIGALRM\n");
1528 } else { /* do nothing, just interrupt pause */
1535 \caption{Una implementazione sbagliata di \func{sleep}.}
1536 \label{fig:sig_sleep_wrong}
1539 Ma questa funzione, a parte il non gestire il caso in cui si è avuta una
1540 precedente chiamata a \func{alarm}, presenta una pericolosa race condition.
1541 Infatti se il processo viene interrotto fra la chiamata di \func{alarm} e
1542 \func{pause} può capitare (nel caso il sistema sia molto carico) che
1543 quest'ultima possa essere eseguita dopo l'arrivo di \macro{SIGALRM}. In questo
1544 caso ci si troverebbe di fronte ad un deadlock, in cui \func{pause} non
1545 verrebbe mai interrotta (se non in caso di un altro segnale).
1547 Come abbiamo accennato in \secref{sec:proc_atom_oper} quando si ha a che fare
1553 \subsection{Le funzioni \func{sigprocmask} e \func{sigpending}}
1554 \label{sec:sig_sigpending}
1559 \subsection{La funzione \func{sigaction}}
1560 \label{sec:sig_sigaction}
1564 \subsection{Funzioni rientranti e default dei segnali}
1565 \label{sec:sig_reentrant}
1568 , affrontando inoltre le varie problematiche di programmazione che si devono
1569 tenere presenti quando si ha a che fare con essi.
1573 %%% Local Variables:
1575 %%% TeX-master: "gapil"