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%% Free Software Foundation; with the Invariant Sections being "Un preambolo",
% Per questo segnale le cose sono complicate dal fatto che possono esserci
% molte diverse eccezioni che \texttt{SIGFPE} non distingue, mentre lo
% standard IEEE per le operazioni in virgola mobile definisce varie eccezioni
-% aritmetiche e richiede che esse siano notificate.
+% aritmetiche e richiede che esse siano notificate.
% TODO trovare altre info su SIGFPE e trattare la notifica delle eccezioni
\item[\const{SIGILL}] Il nome deriva da \textit{illegal instruction},
per i motivi visti in sez.~\ref{sec:sig_semantics}, può essere ottenuto
chiamando \func{sysv\_signal}, una volta che si sia definita la macro
\macro{\_XOPEN\_SOURCE}. In generale, per evitare questi problemi, l'uso di
-\func{signal} (ed ogni eventuale ridefinizione della stessa) è da evitare;
-tutti i nuovi programmi dovrebbero usare \func{sigaction}.
+\func{signal}, che tra l'altro ha un comportamento indefinito in caso di
+processo \itindex{thread} multi-\textit{thread}, è da evitare; tutti i nuovi
+programmi dovrebbero usare \func{sigaction}.
È da tenere presente che, seguendo lo standard POSIX, il comportamento di un
processo che ignora i segnali \const{SIGFPE}, \const{SIGILL}, o
suo prototipo è:
\begin{prototype}{signal.h}{int raise(int sig)}
Invia il segnale \param{sig} al processo corrente.
-
+
\bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e $-1$ per un
errore, il solo errore restituito è \errval{EINVAL} qualora si sia
specificato un numero di segnale invalido.}
segnale al processo che ha effettuato la chiamata.
-\subsection{Le funzioni \func{alarm} e \func{abort}}
+\subsection{Le funzioni \func{alarm}, \func{abort} ed i \textit{timer}}
\label{sec:sig_alarm_abort}
Un caso particolare di segnali generati a richiesta è quello che riguarda i
associati tre tempi diversi: il \textit{clock time}, l'\textit{user time} ed
il \textit{system time}. Per poterli calcolare il kernel mantiene per ciascun
processo tre diversi timer:
-\begin{itemize}
+\begin{itemize*}
\item un \textit{real-time timer} che calcola il tempo reale trascorso (che
corrisponde al \textit{clock time}). La scadenza di questo timer provoca
l'emissione di \const{SIGALRM};
system call ad esso relative (che corrisponde a quello che in
sez.~\ref{sec:sys_unix_time} abbiamo chiamato \textit{CPU time}). La scadenza
di questo timer provoca l'emissione di \const{SIGPROF}.
-\end{itemize}
+\end{itemize*}
Il timer usato da \func{alarm} è il \textit{clock time}, e corrisponde cioè al
tempo reale. La funzione come abbiamo visto è molto semplice, ma proprio per
definita direttamente nello standard POSIX.1, può a sua volta essere espressa
in termini di \func{setitimer}, come evidenziato dal manuale delle \acr{glibc}
\cite{glibc} che ne riporta la definizione mostrata in
-fig.~\ref{fig:sig_alarm_def}.
+fig.~\ref{fig:sig_alarm_def}.\footnote{questo comporta anche che non è il caso
+ di mescolare chiamate ad \func{abort} e a \func{setitimer}.}
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
\label{fig:sig_alarm_def}
\end{figure}
-Si deve comunque tenere presente che la precisione di queste funzioni è
-limitata da quella della frequenza del timer di sistema (che nel caso dei PC
-significa circa 10~ms). Il sistema assicura comunque che il segnale non sarà
-mai generato prima della scadenza programmata (l'arrotondamento cioè è sempre
-effettuato per eccesso).
-
-% TODO: verificare cose è successo con l'introduzione nel kernel degli htrimer
+Si deve comunque tenere presente che fino al kernel 2.6.16 la precisione di
+queste funzioni era limitata dalla frequenza del timer di sistema,\footnote{il
+ valore della constante \texttt{HZ}, di cui abbiamo già parlato in
+ sez.~\ref{sec:proc_hierarchy}.} in quanto le temporizzazioni erano calcolate
+in numero di interruzioni del timer (i cosiddetti ''\textit{jiffies}''), ed era
+assicurato soltanto che il segnale non sarebbe stato mai generato prima della
+scadenza programmata (l'arrotondamento cioè era effettuato per
+eccesso).\footnote{questo in realtà non è del tutto vero a causa di un bug,
+ presente fino al kernel 2.6.12, che in certe circostanze causava l'emissione
+ del segnale con un arrotondamento per difetto.} L'uso del contatore dei
+\textit{jiffies}, un intero a 32 bit, comportava inoltre l'impossibilità di
+specificare tempi molto lunghi.\footnote{superiori al valore della costante
+ \const{MAX\_SEC\_IN\_JIFFIES}, pari, nel caso di default di un valore di
+ \const{HZ} di 250, a circa 99 giorni e mezzo.} Con il cambiamento della
+rappresentazione effettuato nel kernel 2.6.16 questo problema è scomparso e
+con l'introduzione dei timer ad alta risoluzione (vedi
+sez.~\ref{sec:sig_timer_adv}) nel kernel 2.6.21 la precisione è diventata
+quella fornita dall'hardware disponibile.
Una seconda causa di potenziali ritardi è che il segnale viene generato alla
scadenza del timer, ma poi deve essere consegnato al processo; se quest'ultimo
Legge in \param{value} il valore del timer specificato da \param{which}.
\bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
- errore e restituisce gli stessi errori di \func{getitimer}}
+ errore e restituisce gli stessi errori di \func{getitimer}.}
\end{prototype}
\noindent i cui argomenti hanno lo stesso significato e formato di quelli di
\func{setitimer}.
utilizzando direttamente il timer del kernel.} e sia utilizzabile senza
interferenze con l'uso di \const{SIGALRM}. La funzione prende come argomenti
delle strutture di tipo \struct{timespec}, la cui definizione è riportata in
-fig.~\ref{fig:sys_timeval_struct}, che permettono di specificare un tempo con
-una precisione (teorica) fino al nanosecondo.
+fig.~\ref{fig:sys_timespec_struct}, che permette di specificare un tempo con
+una precisione fino al nanosecondo.
La funzione risolve anche il problema di proseguire l'attesa dopo
l'interruzione dovuta ad un segnale; infatti in tal caso in \param{rem} viene
-restituito il tempo rimanente rispetto a quanto richiesto inizialmente, e
-basta richiamare la funzione per completare l'attesa.
+restituito il tempo rimanente rispetto a quanto richiesto
+inizialmente,\footnote{con l'eccezione, valida solo nei kernel della serie
+ 2.4, in cui, per i processi riavviati dopo essere stati fermati da un
+ segnale, il tempo passato in stato \texttt{T} non viene considerato nel
+ calcolo della rimanenza.} e basta richiamare la funzione per completare
+l'attesa.\footnote{anche qui però occorre tenere presente che i tempi sono
+ arrotondati, per cui la precisione, per quanto migliore di quella ottenibile
+ con \func{sleep}, è relativa e in caso di molte interruzioni si può avere
+ una deriva, per questo esiste la funzione \func{clock\_nanosleep} (vedi
+ sez.~\ref{sec:sig_timer_adv}) che permette di specificare un tempo assoluto
+ anziché un tempo relativo.}
Chiaramente, anche se il tempo può essere specificato con risoluzioni fino al
nanosecondo, la precisione di \func{nanosleep} è determinata dalla risoluzione
temporale del timer di sistema. Perciò la funzione attenderà comunque il tempo
specificato, ma prima che il processo possa tornare ad essere eseguito
-occorrerà almeno attendere il successivo giro di \itindex{scheduler} scheduler
-e cioè un tempo che a seconda dei casi può arrivare fino a 1/\const{HZ},
-(sempre che il sistema sia scarico ed il processa venga immediatamente rimesso
-in esecuzione); per questo motivo il valore restituito in \param{rem} è sempre
+occorrerà almeno attendere la successiva interruzione del timer di sistema,
+cioè un tempo che a seconda dei casi può arrivare fino a 1/\const{HZ}, (sempre
+che il sistema sia scarico ed il processa venga immediatamente rimesso in
+esecuzione); per questo motivo il valore restituito in \param{rem} è sempre
arrotondato al multiplo successivo di 1/\const{HZ}.
-In realtà è possibile ottenere anche pause più precise del centesimo di
-secondo usando politiche di \itindex{scheduler} scheduling real-time come
-\const{SCHED\_FIFO} o \const{SCHED\_RR}; in tal caso infatti il meccanismo di
-\itindex{scheduler} scheduling ordinario viene evitato, e si raggiungono pause
-fino ai 2~ms con precisioni del $\mu$s.
-
+Con i kernel della serie 2.4 in realtà era possibile ottenere anche pause più
+precise del centesimo di secondo usando politiche di \itindex{scheduler}
+scheduling \textit{real-time} come \const{SCHED\_FIFO} o \const{SCHED\_RR}; in
+tal caso infatti il calcolo sul numero di interruzioni del timer veniva
+evitato utilizzando direttamente un ciclo di attesa con cui si raggiungevano
+pause fino ai 2~ms con precisioni del $\mu$s. Questa estensione è stata
+rimossa con i kernel della serie 2.6, che consentono una risoluzione più alta
+del timer di sistema; inoltre a partire dal kernel 2.6.21, \func{nanosleep}
+può avvalersi del supporto dei timer ad alta risoluzione, ottenendo la massima
+precisione disponibile sull'hardware della propria macchina.
\subsection{Un esempio elementare}
versione di \func{sleep} potrebbe essere quella illustrata in
fig.~\ref{fig:sig_sleep_wrong}.
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includecodesample{listati/sleep_danger.c}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Una implementazione pericolosa di \func{sleep}.}
+ \label{fig:sig_sleep_wrong}
+\end{figure}
+
Dato che è nostra intenzione utilizzare \const{SIGALRM} il primo passo della
nostra implementazione sarà quello di installare il relativo gestore salvando
il precedente (\texttt{\small 14-17}). Si effettuerà poi una chiamata ad
(\texttt{\small 23-24}) che potrà essere diverso da zero qualora
l'interruzione di \func{pause} venisse causata da un altro segnale.
-\begin{figure}[!htb]
- \footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{15cm}
- \includecodesample{listati/sleep_danger.c}
- \end{minipage}
- \normalsize
- \caption{Una implementazione pericolosa di \func{sleep}.}
- \label{fig:sig_sleep_wrong}
-\end{figure}
-
Questo codice però, a parte il non gestire il caso in cui si è avuta una
precedente chiamata a \func{alarm} (che si è tralasciato per brevità),
presenta una pericolosa \itindex{race~condition} \textit{race condition}.
gestore in forma estesa usando
\var{sa\_sigaction} al posto di
\var{sa\_handler}.\\
- \const{SA\_NOCLDWAIT}& Se il segnale è \const{SIGCHLD} allora o processi
- figli non divenire \textit{zombie} quando
+ \const{SA\_NOCLDWAIT}& Se il segnale è \const{SIGCHLD} allora i processi
+ figli non diventano \textit{zombie} quando
terminano.\footnotemark \\
\hline
\end{tabular}
\footnotetext{questa funzionalità è stata introdotta nel kernel 2.6 e va a
modificare il comportamento di \func{waitpid}.}
-% TODO con il 2.6 sono stati aggiunti SA_NOCLDWAIT e altro, documentare
-
Come si può notare in fig.~\ref{fig:sig_sigaction} \func{sigaction} permette
di utilizzare due forme diverse di gestore,\footnote{la possibilità è prevista
dallo standard POSIX.1b, ed è stata aggiunta nei kernel della serie 2.1.x
addizionale di tipo \var{sigcontext}, che adesso è deprecato.} da
specificare, a seconda dell'uso o meno del flag \const{SA\_SIGINFO},
rispettivamente attraverso i campi \var{sa\_sigaction} o
-\var{sa\_handler},\footnote{i due tipi devono essere usati in maniera
+\var{sa\_handler},\footnote{i due campi devono essere usati in maniera
alternativa, in certe implementazioni questi campi vengono addirittura
definiti come \ctyp{union}.} Quest'ultima è quella classica usata anche con
\func{signal}, mentre la prima permette di usare un gestore più complesso, in
grado di ricevere informazioni più dettagliate dal sistema, attraverso la
struttura \struct{siginfo\_t}, riportata in fig.~\ref{fig:sig_siginfo_t}.
+Installando un gestore di tipo \var{sa\_sigaction} diventa allora possibile
+accedere alle informazioni restituite attraverso il puntatore a questa
+struttura. Tutti i segnali impostano i campi \var{si\_signo}, che riporta il
+numero del segnale ricevuto, \var{si\_errno}, che riporta, quando diverso da
+zero, il codice dell'errore associato al segnale, e \var{si\_code}, che viene
+usato dal kernel per specificare maggiori dettagli riguardo l'evento che ha
+causato l'emissione del segnale.
+
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
\begin{minipage}[c]{15cm}
\label{fig:sig_siginfo_t}
\end{figure}
-Installando un gestore di tipo \var{sa\_sigaction} diventa allora possibile
-accedere alle informazioni restituite attraverso il puntatore a questa
-struttura. Tutti i segnali impostano i campi \var{si\_signo}, che riporta il
-numero del segnale ricevuto, \var{si\_errno}, che riporta, quando diverso da
-zero, il codice dell'errore associato al segnale, e \var{si\_code}, che viene
-usato dal kernel per specificare maggiori dettagli riguardo l'evento che ha
-causato l'emissione del segnale.
-
In generale \var{si\_code} contiene, per i segnali generici, per quelli
-real-time e per tutti quelli inviati tramite \func{kill}, informazioni circa
-l'origine del segnale (se generato dal kernel, da un timer, da \func{kill},
-ecc.). Alcuni segnali però usano \var{si\_code} per fornire una informazione
-specifica: ad esempio i vari segnali di errore (\const{SIGFPE},
-\const{SIGILL}, \const{SIGBUS} e \const{SIGSEGV}) lo usano per fornire
-maggiori dettagli riguardo l'errore (come il tipo di errore aritmetico, di
-istruzione illecita o di violazione di memoria) mentre alcuni segnali di
+real-time e per tutti quelli inviati tramite da un processo con \func{kill} o
+affini, le informazioni circa l'origine del segnale stesso, ad esempio se
+generato dal kernel, da un timer, da \func{kill}, ecc. Il valore viene sempre
+espresso come una costante,\footnote{le definizioni di tutti i valori
+ possibili si trovano in \file{bits/siginfo.h}.} ed i valori possibili in
+questo caso sono riportati in tab.~\ref{tab:sig_si_code_generic}.
+
+Nel caso di alcuni segnali però il valore di \var{si\_code} viene usato per
+fornire una informazione specifica relativa alle motivazioni della ricezione
+dello stesso; ad esempio i vari segnali di errore (\const{SIGILL},
+\const{SIGFPE}, \const{SIGSEGV} e \const{SIGBUS}) lo usano per fornire
+maggiori dettagli riguardo l'errore, come il tipo di errore aritmetico, di
+istruzione illecita o di violazione di memoria; mentre alcuni segnali di
controllo (\const{SIGCHLD}, \const{SIGTRAP} e \const{SIGPOLL}) forniscono
-altre informazioni specifiche. In tutti i casi il valore del campo è
-riportato attraverso delle costanti (le cui definizioni si trovano
-\file{bits/siginfo.h}) il cui elenco dettagliato è disponibile nella pagina di
-manuale di \func{sigaction}.
+altre informazioni specifiche.
+
+\begin{table}[!htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{SI\_USER} & generato da \func{kill} o \func{raise}.\\
+ \const{SI\_KERNEL} & inviato dal kernel.\\
+ \const{SI\_QUEUE} & inviato con \func{sigqueue} (vedi
+ sez.~\ref{sec:sig_real_time}).\\
+ \const{SI\_TIMER} & scadenza di un POSIX timer
+ (vedi sez.~\ref{sec:sig_timer_adv}).\\
+ \const{SI\_MESGQ} & inviato al cambiamento di stato di una coda di
+ messaggi POSIX (vedi
+ sez.~\ref{sec:ipc_posix_mq}).\footnotemark\\
+ \const{SI\_ASYNCIO}& una operazione di I/O asincrono (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_asyncronous_access}) è stata
+ completata.\\
+ \const{SI\_SIGIO} & segnale di \const{SIGIO} da una coda (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_asyncronous_operation}).\\
+ \const{SI\_TKILL} & inviato da \func{tkill} o \func{tgkill} (vedi
+ sez.~\ref{cha:threads_xxx}).\footnotemark\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Valori del campo \var{si\_code} della struttura \struct{sigaction}
+ per i segnali generici.}
+ \label{tab:sig_si_code_generic}
+\end{table}
+
+\footnotetext[24]{introdotto con il kernel 2.6.6.}
+\footnotetext{introdotto con il kernel 2.4.19.}
+
+In questo caso il valore del campo \var{si\_code} deve essere verificato nei
+confronti delle diverse costanti previste per ciascuno di detti
+segnali;\footnote{dato che si tratta di una costante, e non di una maschera
+ binaria, i valori numerici vengono riutilizzati e ciascuno di essi avrà un
+ significato diverso a seconda del segnale a cui è associato.} l'elenco
+dettagliato dei nomi di queste costanti è riportato nelle diverse sezioni di
+tab.~\ref{tab:sig_si_code_special} che sono state ordinate nella sequenza in
+cui si sono appena citati i rispettivi segnali.\footnote{il prefisso del nome
+ indica comunque in maniera diretta il segnale a cui le costanti fanno
+ riferimento.}
+
+\begin{table}[!htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{ILL\_ILLOPC} & codice di operazione illegale.\\
+ \const{ILL\_ILLOPN} & operando illegale.\\
+ \const{ILL\_ILLADR} & modo di indirizzamento illegale.\\
+ \const{ILL\_ILLTRP} & trappola di processore illegale.\\
+ \const{ILL\_PRVOPC} & codice di operazione privilegiato.\\
+ \const{ILL\_PRVREG} & registro privilegiato.\\
+ \const{ILL\_COPROC} & errore del coprocessore.\\
+ \const{ILL\_BADSTK} & errore nello stack interno.\\
+ \hline
+ \const{FPE\_INTDIV} & divisione per zero intera.\\
+ \const{FPE\_INTOVF} & overflow intero.\\
+ \const{FPE\_FLTDIV} & divisione per zero in virgola mobile.\\
+ \const{FPE\_FLTOVF} & overflow in virgola mobile.\\
+ \const{FPE\_FLTUND} & underflow in virgola mobile.\\
+ \const{FPE\_FLTRES} & risultato in virgola mobile non esatto.\\
+ \const{FPE\_FLTINV} & operazione in virgola mobile non valida.\\
+ \const{FPE\_FLTSUB} & mantissa? fuori intervallo.\\
+ \hline
+ \const{SEGV\_MAPERR} & indirizzo non mappato.\\
+ \const{SEGV\_ACCERR} & permessi non validi per l'indirizzo.\\
+ \hline
+ \const{BUS\_ADRALN} & allineamento dell'indirizzo non valido.\\
+ \const{BUS\_ADRERR} & indirizzo fisico inesistente.\\
+ \const{BUS\_OBJERR} & errore hardware sull'indirizzo.\\
+ \hline
+ \const{TRAP\_BRKPT} & breakpoint sul processo.\\
+ \const{TRAP\_TRACE} & trappola di tracciamento del processo.\\
+ \hline
+ \const{CLD\_EXITED} & il figlio è uscito.\\
+ \const{CLD\_KILLED} & il figlio è stato terminato.\\
+ \const{CLD\_DUMPED} & il figlio è terminato in modo anormale.\\
+ \const{CLD\_TRAPPED} & un figlio tracciato ha raggiunto una trappola.\\
+ \const{CLD\_STOPPED} & il figlio è stato fermato.\\
+ \const{CLD\_CONTINUED}& il figlio è ripartito.\\
+ \hline
+ \const{POLL\_IN} & disponibili dati in ingresso.\\
+ \const{POLL\_OUT} & spazio disponibile sul buffer di uscita.\\
+ \const{POLL\_MSG} & disponibili messaggi in ingresso.\\
+ \const{POLL\_ERR} & errore di I/O.\\
+ \const{POLL\_PRI} & disponibili dati di alta priorità in ingresso.\\
+ \const{POLL\_HUP} & il dispositivo è stato disconnesso.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Valori del campo \var{si\_code} della struttura \struct{sigaction}
+ impostati rispettivamente dai segnali \const{SIGILL}, \const{SIGFPE},
+ \const{SIGSEGV}, \const{SIGBUS}, \const{SIGCHLD}, \const{SIGTRAP} e
+ \const{SIGPOLL}/\const{SIGIO}.}
+ \label{tab:sig_si_code_special}
+\end{table}
-Il resto della struttura è definito come \ctyp{union} ed i valori
-eventualmente presenti dipendono dal segnale, così \const{SIGCHLD} ed i
+Il resto della struttura \struct{siginfo\_t} è definito come \ctyp{union} ed i
+valori eventualmente presenti dipendono dal segnale, così \const{SIGCHLD} ed i
segnali real-time (vedi sez.~\ref{sec:sig_real_time}) inviati tramite
\func{kill} avvalorano \var{si\_pid} e \var{si\_uid} coi valori corrispondenti
-al processo che ha emesso il segnale, \const{SIGILL}, \const{SIGFPE},
-\const{SIGSEGV} e \const{SIGBUS} avvalorano \var{si\_addr} con l'indirizzo in
-cui è avvenuto l'errore, \const{SIGIO} (vedi
+al processo che ha emesso il segnale, \const{SIGCHLD} avvalora anche i campi
+\const{si\_status}, \const{si\_utime} e \const{si\_stime} che indicano
+rispettivamente lo stato di uscita, l'\textit{user time} e il \textit{system
+ time} (vedi sez.~\ref{sec:sys_cpu_times}) usati dal processo;
+\const{SIGILL}, \const{SIGFPE}, \const{SIGSEGV} e \const{SIGBUS} avvalorano
+\var{si\_addr} con l'indirizzo in cui è avvenuto l'errore, \const{SIGIO} (vedi
sez.~\ref{sec:file_asyncronous_io}) avvalora \var{si\_fd} con il numero del
-file descriptor e \var{si\_band} per i \itindex{out-of-band} dati urgenti (vedi
-sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}) su un socket.
+file descriptor e \var{si\_band} per i \itindex{out-of-band} dati urgenti
+(vedi sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}) su un socket.
Benché sia possibile usare nello stesso programma sia \func{sigaction} che
\func{signal} occorre molta attenzione, in quanto le due funzioni possono
Per questo motivo si è provveduto, per mantenere un'interfaccia semplificata
che abbia le stesse caratteristiche di \func{signal}, a definire attraverso
-\func{sigaction} una funzione equivalente, il cui codice è riportato in
-fig.~\ref{fig:sig_Signal_code} (il codice completo si trova nel file
-\file{SigHand.c} nei sorgenti allegati). Si noti come, essendo la funzione
-estremamente semplice, è definita come \direct{inline}.\footnote{la direttiva
- \direct{inline} viene usata per dire al compilatore di trattare la funzione
- cui essa fa riferimento in maniera speciale inserendo il codice direttamente
- nel testo del programma. Anche se i compilatori più moderni sono in grado
- di effettuare da soli queste manipolazioni (impostando le opportune
- ottimizzazioni) questa è una tecnica usata per migliorare le prestazioni per
- le funzioni piccole ed usate di frequente (in particolare nel kernel, dove
- in certi casi le ottimizzazioni dal compilatore, tarate per l'uso in user
- space, non sono sempre adatte). In tal caso infatti le istruzioni per creare
- un nuovo frame nello \itindex{stack} \textit{stack} per chiamare la funzione
- costituirebbero una parte rilevante del codice, appesantendo inutilmente il
- programma. Originariamente questo comportamento veniva ottenuto con delle
- macro, ma queste hanno tutta una serie di problemi di sintassi nel passaggio
- degli argomenti (si veda ad esempio \cite{PratC}) che in questo modo possono
- essere evitati.}
+\func{sigaction} una funzione equivalente \func{Signal}, il cui codice è
+riportato in fig.~\ref{fig:sig_Signal_code} (il codice completo si trova nel
+file \file{SigHand.c} nei sorgenti allegati). Si noti come, essendo la
+funzione estremamente semplice, essa è definita come
+\direct{inline};\footnote{la direttiva \direct{inline} viene usata per dire al
+ compilatore di trattare la funzione cui essa fa riferimento in maniera
+ speciale inserendo il codice direttamente nel testo del programma. Anche se
+ i compilatori più moderni sono in grado di effettuare da soli queste
+ manipolazioni (impostando le opportune ottimizzazioni) questa è una tecnica
+ usata per migliorare le prestazioni per le funzioni piccole ed usate di
+ frequente (in particolare nel kernel, dove in certi casi le ottimizzazioni
+ dal compilatore, tarate per l'uso in user space, non sono sempre adatte). In
+ tal caso infatti le istruzioni per creare un nuovo frame nello
+ \itindex{stack} \textit{stack} per chiamare la funzione costituirebbero una
+ parte rilevante del codice, appesantendo inutilmente il programma.
+ Originariamente questo comportamento veniva ottenuto con delle macro, ma
+ queste hanno tutta una serie di problemi di sintassi nel passaggio degli
+ argomenti (si veda ad esempio \cite{PratC}) che in questo modo possono
+ essere evitati.} per semplificare ulteriormente la definizione si è poi
+definito un apposito tipo \texttt{SigFunc}.
\caption{Una implementazione completa di \func{sleep}.}
\label{fig:sig_sleep_ok}
\end{figure}
-
+
Per evitare i problemi di interferenza con gli altri segnali in questo caso
non si è usato l'approccio di fig.~\ref{fig:sig_sleep_incomplete} evitando
l'uso di \func{longjmp}. Come in precedenza il gestore (\texttt{\small 27-30})
assolutamente generale e può essere applicato a qualunque altra situazione in
cui si deve attendere per un segnale, i passi sono sempre i seguenti:
\begin{enumerate*}
-\item Leggere la maschera dei segnali corrente e bloccare il segnale voluto
+\item leggere la maschera dei segnali corrente e bloccare il segnale voluto
con \func{sigprocmask};
-\item Mandare il processo in attesa con \func{sigsuspend} abilitando la
+\item mandare il processo in attesa con \func{sigsuspend} abilitando la
ricezione del segnale voluto;
-\item Ripristinare la maschera dei segnali originaria.
+\item ripristinare la maschera dei segnali originaria.
\end{enumerate*}
Per quanto possa sembrare strano bloccare la ricezione di un segnale per poi
riabilitarla immediatamente dopo, in questo modo si evita il
solo durante l'esecuzione di un gestore. L'uso di uno \textit{stack}
alternativo è del tutto trasparente ai gestori, occorre però seguire una certa
procedura:
-\begin{enumerate}
-\item Allocare un'area di memoria di dimensione sufficiente da usare come
+\begin{enumerate*}
+\item allocare un'area di memoria di dimensione sufficiente da usare come
\textit{stack} alternativo;
-\item Usare la funzione \func{sigaltstack} per rendere noto al sistema
+\item usare la funzione \func{sigaltstack} per rendere noto al sistema
l'esistenza e la locazione dello \textit{stack} alternativo;
-\item Quando si installa un gestore occorre usare \func{sigaction}
+\item quando si installa un gestore occorre usare \func{sigaction}
specificando il flag \const{SA\_ONSTACK} (vedi tab.~\ref{tab:sig_sa_flag})
per dire al sistema di usare lo \textit{stack} alternativo durante
l'esecuzione del gestore.
-\end{enumerate}
+\end{enumerate*}
In genere il primo passo viene effettuato allocando un'opportuna area di
memoria con \code{malloc}; in \file{signal.h} sono definite due costanti,
Resta quindi il problema di cosa succede alla maschera dei segnali quando si
esce da un gestore usando questa funzione. Il comportamento dipende
-dall'implementazione; in particolare BSD prevede che sia ripristinata la
-maschera dei segnali precedente l'invocazione, come per un normale ritorno,
-mentre System V no.
+dall'implementazione; in particolare la semantica usata da BSD prevede che sia
+ripristinata la maschera dei segnali precedente l'invocazione, come per un
+normale ritorno, mentre quella usata da System V no.
Lo standard POSIX.1 non specifica questo comportamento per \func{setjmp} e
\func{longjmp}, ed il comportamento delle \acr{glibc} dipende da quale delle
\index{funzioni!sicure|(}
Il concetto è comunque più generale e porta ad una distinzione fra quelle che
-che POSIX chiama \textsl{funzioni insicure} (\textit{n'Usane function}) e
+che POSIX chiama \textsl{funzioni insicure} (\textit{unsafe function}) e
\textsl{funzioni sicure} (\textit{safe function}); quando un segnale
interrompe una funzione insicura ed il gestore chiama al suo interno una
funzione insicura il sistema può dare luogo ad un comportamento indefinito.
\label{sec:sig_real_time}
Lo standard POSIX.1b, nel definire una serie di nuove interfacce per i servizi
-real-time, ha introdotto una estensione del modello classico dei segnali che
-presenta dei significativi miglioramenti,\footnote{questa estensione è stata
- introdotta in Linux a partire dal kernel 2.1.43(?), e dalle \acr{glibc}
- 2.1(?).} in particolare sono stati superati tre limiti fondamentali dei
-segnali classici:
+\textit{real-time}, ha introdotto una estensione del modello classico dei
+segnali che presenta dei significativi miglioramenti,\footnote{questa
+ estensione è stata introdotta in Linux a partire dal kernel 2.1.43, e dalle
+ \acr{glibc} 2.1.} in particolare sono stati superati tre limiti fondamentali
+dei segnali classici:
\begin{basedescript}{\desclabelwidth{1cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
\item[I segnali non sono accumulati]
se più segnali vengono generati prima dell'esecuzione di un gestore
certi segnali ha la precedenza rispetto ad altri.
\end{basedescript}
-
-Per poter superare queste limitazioni lo standard ha introdotto delle nuove
-caratteristiche, che sono state associate ad una nuova classe di segnali, che
-vengono chiamati \textsl{segnali real-time}, in particolare le funzionalità
-aggiunte sono:
+Per poter superare queste limitazioni lo standard POSIX.1b ha introdotto delle
+nuove caratteristiche, che sono state associate ad una nuova classe di
+segnali, che vengono chiamati \textsl{segnali real-time}, in particolare le
+funzionalità aggiunte sono:
\begin{enumerate}
\item i segnali sono inseriti in una coda che permette di consegnare istanze
\var{sa\_sigaction}.
\end{enumerate}
-Queste nuove funzionalità (eccetto l'ultima, che, come vedremo, è parzialmente
-disponibile anche con i segnali ordinari) si applicano solo ai nuovi segnali
-real-time; questi ultimi sono accessibili in un range di valori specificati
-dalle due macro \const{SIGRTMIN} e \const{SIGRTMAX},\footnote{in Linux di
- solito (cioè sulla piattaforma i386) il primo valore è 33, ed il secondo
- \code{\_NSIG-1}, che di norma è 64, per un totale di 32 segnali disponibili,
- contro gli almeno 8 richiesti da POSIX.1b.} che specificano il numero minimo
-e massimo associato ad un segnale real-time.
+Tutte queste nuove funzionalità eccetto l'ultima, che, come illustrato in
+sez.~\ref{sec:sig_sigaction}, è disponibile anche con i segnali ordinari, si
+applicano solo ai nuovi segnali \textit{real-time}; questi ultimi sono
+accessibili in un intervallo di valori specificati dalle due costanti
+\const{SIGRTMIN} e \const{SIGRTMAX},\footnote{in Linux di solito (cioè sulla
+ piattaforma i386) il primo valore è 33, ed il secondo \code{\_NSIG-1}, che
+ di norma è 64, per un totale di 32 segnali disponibili, contro gli almeno 8
+ richiesti da POSIX.1b.} che specificano il numero minimo e massimo associato
+ad un segnale real-time.
+
+% TODO rivedere secondo man 7 signal con le informazioni aggiornate sul numero
+% di segnali real-time disponibili
I segnali con un numero più basso hanno una priorità maggiore e vengono
-consegnati per primi, inoltre i segnali real-time non possono interrompere
-l'esecuzione di un gestore di un segnale a priorità più alta; la loro azione
-predefinita è quella di terminare il programma. I segnali ordinari hanno
-tutti la stessa priorità, che è più alta di quella di qualunque segnale
-real-time.
+consegnati per primi, inoltre i segnali \textit{real-time} non possono
+interrompere l'esecuzione di un gestore di un segnale a priorità più alta; la
+loro azione predefinita è quella di terminare il programma. I segnali
+ordinari hanno tutti la stessa priorità, che è più alta di quella di qualunque
+segnale \textit{real-time}.\footnote{lo standard non definisce niente al
+ riguardo ma Linux, come molte altre implementazioni, adotta questa
+ politica.}
+
Si tenga presente che questi nuovi segnali non sono associati a nessun evento
specifico, a meno di non utilizzarli in meccanismi di notifica come quelli per
In particolare i campi utilizzati dai segnali real-time sono \var{si\_pid} e
\var{si\_uid} in cui vengono memorizzati rispettivamente il \acr{pid} e
l'user-ID effettivo del processo che ha inviato il segnale, mentre per la
-restituzione dei dati viene usato il campo \var{si\_value}.
+restituzione dei dati viene usato il campo \var{si\_value}.
Questo è una \ctyp{union} di tipo \struct{sigval\_t} (la sua definizione è in
fig.~\ref{fig:sig_sigval}) in cui può essere memorizzato o un valore numerico,
se usata nella forma \var{sival\_int}, o un indirizzo, se usata nella forma
\var{sival\_ptr}. L'unione viene usata dai segnali real-time e da vari
meccanismi di notifica\footnote{un campo di tipo \struct{sigval\_t} è presente
- anche nella struttura \struct{sigevent} che viene usata dai meccanismi di
- notifica come quelli per l'I/O asincrono (vedi
- sez.~\ref{sec:file_asyncronous_io}) o le code di messaggi POSIX (vedi
- sez.~\ref{sec:ipc_posix_mq}).} per restituire dati al gestore del segnale; in
-alcune definizioni essa viene identificata anche come \code{union sigval}.
+ anche nella struttura \struct{sigevent} (definita in
+ fig.~\ref{fig:file_sigevent}) che viene usata dai meccanismi di notifica
+ come quelli per l'I/O asincrono (vedi sez.~\ref{sec:file_asyncronous_io}) o
+ le code di messaggi POSIX (vedi sez.~\ref{sec:ipc_posix_mq}).} per
+restituire dati al gestore del segnale; in alcune definizioni essa viene
+identificata anche come \code{union sigval}.
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
\end{figure}
A causa delle loro caratteristiche, la funzione \func{kill} non è adatta ad
-inviare segnali real-time, poiché non è in grado di fornire alcun valore
-per \struct{sigval\_t}; per questo motivo lo standard ha previsto una nuova
-funzione, \funcd{sigqueue}, il cui prototipo è:
+inviare segnali \textit{real-time}, poiché non è in grado di fornire alcun
+valore per \struct{sigval\_t}; per questo motivo lo standard ha previsto una
+nuova funzione, \funcd{sigqueue}, il cui prototipo è:
\begin{prototype}{signal.h}
{int sigqueue(pid\_t pid, int signo, const sigval\_t value)}
% LocalWords: setsockopt setuid shutdown sigpause socketpair stat symlink page
% LocalWords: sysconf tcdrain tcflow tcflush tcgetattr tcgetgrp tcsendbreak
% LocalWords: tcsetattr tcsetpgrp getoverrun times umask uname unlink utime
-% LocalWords: write sival SIVGTALRM NOCLDWAIT
+% LocalWords: write sival SIVGTALRM NOCLDWAIT MESGQ ASYNCIO TKILL tkill tgkill
+% LocalWords: ILL ILLOPC ILLOPN ILLADR ILLTRP PRVOPC PRVREG COPROC BADSTK FPE
+% LocalWords: INTDIV INTOVF FLTDIV FLTOVF FLTUND underflow FLTRES FLTINV SEGV
+% LocalWords: FLTSUB MAPERR ACCERR ADRALN ADRERR OBJERR BRKPT CLD EXITED MSG
+% LocalWords: KILLED DUMPED TRAPPED STOPPED CONTINUED PRI HUP SigFunc jiffies
+% LocalWords: SEC
%%% Local Variables:
projects / gapil.git / blobdiff