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+
\chapter{I segnali}
\label{cha:signals}
Questa è la ragione per cui l'implementazione dei segnali secondo questa
semantica viene chiamata \textsl{inaffidabile}; infatti la ricezione del
segnale e la reinstallazione del suo gestore non sono operazioni atomiche, e
-sono sempre possibili delle \textit{race condition}\itindex{race~condition}
+sono sempre possibili delle \itindex{race~condition} \textit{race condition}
(sull'argomento vedi quanto detto in sez.~\ref{sec:proc_multi_prog}).
Un altro problema è che in questa semantica non esiste un modo per bloccare i
\textit{delivered}) quando viene eseguita l'azione per esso prevista, mentre
per tutto il tempo che passa fra la generazione del segnale e la sua consegna
esso è detto \textsl{pendente} (o \textit{pending}). In genere questa
-procedura viene effettuata dallo scheduler \itindex{scheduler} quando,
+procedura viene effettuata dallo \itindex{scheduler} scheduler quando,
riprendendo l'esecuzione del processo in questione, verifica la presenza del
segnale nella \struct{task\_struct} e mette in esecuzione il gestore.
Normalmente l'invio al processo che deve ricevere il segnale è immediato ed
avviene non appena questo viene rimesso in esecuzione dallo
-scheduler \itindex{scheduler} che esegue l'azione specificata. Questo a meno
+\itindex{scheduler} scheduler che esegue l'azione specificata. Questo a meno
che il segnale in questione non sia stato bloccato prima della notifica, nel
qual caso l'invio non avviene ed il segnale resta \textsl{pendente}
indefinitamente. Quando lo si sblocca il segnale \textsl{pendente} sarà subito
sez.~\ref{sec:sig_sigaction}). Se si è installato un gestore sarà quest'ultimo
ad essere eseguito alla notifica del segnale. Inoltre il sistema farà si che
mentre viene eseguito il gestore di un segnale, quest'ultimo venga
-automaticamente bloccato (così si possono evitare \textit{race
- condition}\itindex{race~condition}).
+automaticamente bloccato (così si possono evitare \itindex{race~condition}
+\textit{race condition}).
Nel caso non sia stata specificata un'azione, viene utilizzata l'azione
standard che (come vedremo in sez.~\ref{sec:sig_standard}) è propria di ciascun
I segnali che rappresentano errori del programma (divisione per zero o
violazioni di accesso) hanno anche la caratteristica di scrivere un file di
-\itindex{core~dump}\textit{core dump} che registra lo stato del processo (ed
-in particolare della memoria e dello \itindex{stack} stack) prima della
-terminazione. Questo può essere esaminato in seguito con un debugger per
-investigare sulla causa dell'errore. Lo stesso avviene se i suddetti segnali
-vengono generati con una \func{kill}.
+\itindex{core~dump} \textit{core dump} che registra lo stato del processo (ed
+in particolare della memoria e dello \itindex{stack} \textit{stack}) prima
+della terminazione. Questo può essere esaminato in seguito con un debugger
+per investigare sulla causa dell'errore. Lo stesso avviene se i suddetti
+segnali vengono generati con una \func{kill}.
\section{La classificazione dei segnali}
\textbf{Sigla} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- A & L'azione predefinita è terminare il processo. \\
- B & L'azione predefinita è ignorare il segnale. \\
+ A & L'azione predefinita è terminare il processo.\\
+ B & L'azione predefinita è ignorare il segnale.\\
C & L'azione predefinita è terminare il processo e scrivere un
- \itindex{core~dump} \textit{core dump}. \\
- D & L'azione predefinita è fermare il processo. \\
- E & Il segnale non può essere intercettato. \\
+ \itindex{core~dump} \textit{core dump}.\\
+ D & L'azione predefinita è fermare il processo.\\
+ E & Il segnale non può essere intercettato.\\
F & Il segnale non può essere ignorato.\\
\hline
\end{tabular}
\textbf{Sigla} & \textbf{Standard} \\
\hline
\hline
- P & POSIX. \\
- B & BSD. \\
- L & Linux.\\
- S & SUSv2.\\
+ P & POSIX \\
+ B & BSD \\
+ L & Linux \\
+ S & SUSv2 \\
\hline
\end{tabular}
\caption{Legenda dei valori della colonna \textbf{Standard} di
In alcuni casi alla terminazione del processo è associata la creazione di un
file (posto nella directory corrente del processo e chiamato \file{core}) su
cui viene salvata un'immagine della memoria del processo (il cosiddetto
-\itindex{core~dump}\textit{core dump}), che può essere usata da un debugger
-per esaminare lo stato dello \itindex{stack} stack e delle variabili al
-momento della ricezione del segnale.
+\itindex{core~dump} \textit{core dump}), che può essere usata da un debugger
+per esaminare lo stato dello \itindex{stack} \textit{stack} e delle variabili
+al momento della ricezione del segnale.
\begin{table}[htb]
\footnotesize
\const{SIGTRAP} &SL & C & Trappole per un Trace/breakpoint. \\
\const{SIGURG} &SLB& B & Ricezione di una \textit{urgent condition} su
un socket. \\
- \const{SIGVTALRM}&SLB& A & Virtual alarm clock. \\
+ \const{SIGVTALRM}&SLB& A & Timer di esecuzione scaduto. \\
\const{SIGXCPU} &SLB& C & Ecceduto il limite sul tempo di CPU. \\
\const{SIGXFSZ} &SLB& C & Ecceduto il limite sulla dimensione dei file. \\
\const{SIGIOT} &L & C & IOT trap. Sinonimo di \const{SIGABRT}. \\
\label{sec:sig_prog_error}
Questi segnali sono generati quando il sistema, o in certi casi direttamente
-l'hardware (come per i \itindex{page~fault}\textit{page fault} non validi)
+l'hardware (come per i \itindex{page~fault} \textit{page fault} non validi)
rileva un qualche errore insanabile nel programma in esecuzione. In generale
la generazione di questi segnali significa che il programma ha dei gravi
problemi (ad esempio ha dereferenziato un puntatore non valido o ha eseguito
In genere si intercettano questi segnali per permettere al programma di
terminare in maniera pulita, ad esempio per ripristinare le impostazioni della
-console o eliminare i file di lock\index{file!di lock} prima dell'uscita. In
+console o eliminare i \index{file!di lock} file di lock prima dell'uscita. In
questo caso il gestore deve concludersi ripristinando l'azione predefinita e
rialzando il segnale, in questo modo il programma si concluderà senza effetti
spiacevoli, ma riportando lo stesso stato di uscita che avrebbe avuto se il
L'azione predefinita per tutti questi segnali è causare la terminazione del
processo che li ha causati. In genere oltre a questo il segnale provoca pure
-la registrazione su disco di un file di \itindex{core~dump}\textit{core dump}
+la registrazione su disco di un file di \itindex{core~dump} \textit{core dump}
che viene scritto in un file \file{core} nella directory corrente del processo
al momento dell'errore, che il debugger può usare per ricostruire lo stato del
programma al momento della terminazione. Questi segnali sono:
% 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},
file eseguibile è corrotto o si stanno cercando di eseguire dei dati.
Quest'ultimo caso può accadere quando si passa un puntatore sbagliato al
posto di un puntatore a funzione, o si eccede la scrittura di un vettore di
- una variabile locale, andando a corrompere lo \itindex{stack} stack. Lo
- stesso segnale viene generato in caso di overflow dello \itindex{stack}
- stack o di problemi nell'esecuzione di un gestore. Se il gestore ritorna il
- comportamento del processo è indefinito.
-\item[\const{SIGSEGV}] Il nome deriva da \textit{segment violation}, e
- significa che il programma sta cercando di leggere o scrivere in una zona di
- memoria protetta al di fuori di quella che gli è stata riservata dal
- sistema. In genere è il meccanismo della protezione della memoria che si
- accorge dell'errore ed il kernel genera il segnale. Se il gestore
- ritorna il comportamento del processo è indefinito.
+ una variabile locale, andando a corrompere lo \itindex{stack}
+ \textit{stack}. Lo stesso segnale viene generato in caso di overflow dello
+ \itindex{stack} \textit{stack} o di problemi nell'esecuzione di un gestore.
+ Se il gestore ritorna il comportamento del processo è indefinito.
+\item[\const{SIGSEGV}] Il nome deriva da \itindex{segment~violation}
+ \textit{segment violation}, e significa che il programma sta cercando di
+ leggere o scrivere in una zona di memoria protetta al di fuori di quella che
+ gli è stata riservata dal sistema. In genere è il meccanismo della
+ protezione della memoria che si accorge dell'errore ed il kernel genera il
+ segnale. Se il gestore ritorna il comportamento del processo è indefinito.
È tipico ottenere questo segnale dereferenziando un puntatore nullo o non
inizializzato leggendo al di là della fine di un vettore.
\const{SIGSEGV} questo è un segnale che viene generato di solito quando si
dereferenzia un puntatore non inizializzato, la differenza è che
\const{SIGSEGV} indica un accesso non permesso su un indirizzo esistente
- (tipo fuori dallo heap o dallo \itindex{stack} stack), mentre \const{SIGBUS}
- indica l'accesso ad un indirizzo non valido, come nel caso di un puntatore
- non allineato.
+ (tipo fuori dallo heap o dallo \itindex{stack} \textit{stack}), mentre
+ \const{SIGBUS} indica l'accesso ad un indirizzo non valido, come nel caso di
+ un puntatore non allineato.
\item[\const{SIGABRT}] Il nome deriva da \textit{abort}. Il segnale indica che
il programma stesso ha rilevato un errore che viene riportato chiamando la
funzione \func{abort} che genera questo segnale.
comando \cmd{kill} o dall'invio sul terminale del carattere di controllo
INTR (interrupt, generato dalla sequenza \cmd{C-c}).
-\item[\const{SIGQUIT}] È analogo a \const{SIGINT} con la differenza
- che è controllato da un altro carattere di controllo, QUIT,
- corrispondente alla sequenza \texttt{C-\bslash}. A differenza del
- precedente l'azione predefinita, oltre alla terminazione del
- processo, comporta anche la creazione di un
- \itindex{core~dump}\textit{core dump}.
+\item[\const{SIGQUIT}] È analogo a \const{SIGINT} con la differenza che è
+ controllato da un altro carattere di controllo, QUIT, corrispondente alla
+ sequenza \texttt{C-\bslash}. A differenza del precedente l'azione
+ predefinita, oltre alla terminazione del processo, comporta anche la
+ creazione di un \itindex{core~dump} \textit{core dump}.
In genere lo si può pensare come corrispondente ad una condizione di errore
del programma rilevata dall'utente. Per questo motivo non è opportuno fare
eseguire al gestore di questo segnale le operazioni di pulizia normalmente
previste (tipo la cancellazione di file temporanei), dato che in certi casi
- esse possono eliminare informazioni utili nell'esame dei \textit{core dump}.
- \itindex{core~dump}
+ esse possono eliminare informazioni utili nell'esame dei \itindex{core~dump}
+ \textit{core dump}.
+
\item[\const{SIGKILL}] Il nome è utilizzato per terminare in maniera immediata
qualunque programma. Questo segnale non può essere né intercettato, né
\subsection{I segnali di allarme}
\label{sec:sig_alarm}
-Questi segnali sono generati dalla scadenza di un timer. Il loro comportamento
-predefinito è quello di causare la terminazione del programma, ma con questi
-segnali la scelta predefinita è irrilevante, in quanto il loro uso presuppone
-sempre la necessità di un gestore. Questi segnali sono:
+Questi segnali sono generati dalla scadenza di un timer (vedi
+sez.~\ref{sec:sig_alarm_abort}). Il loro comportamento predefinito è quello di
+causare la terminazione del programma, ma con questi segnali la scelta
+predefinita è irrilevante, in quanto il loro uso presuppone sempre la
+necessità di un gestore. Questi segnali sono:
\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
\item[\const{SIGALRM}] Il nome sta per \textit{alarm}. Segnale la scadenza di
un timer misurato sul tempo reale o sull'orologio di sistema. È normalmente
usato dalla funzione \func{alarm}.
-\item[\const{SIGVTALRM}] Il nome sta per \textit{virtual alarm}. È analogo al
+\item[\const{SIVGTALRM}] Il nome sta per \textit{virtual alarm}. È analogo al
precedente ma segnala la scadenza di un timer sul tempo di CPU usato dal
processo.
-\section{La gestione dei segnali}
+\section{La gestione di base dei segnali}
\label{sec:sig_management}
I segnali sono il primo e più classico esempio di eventi asincroni, cioè di
successiva pressione di \texttt{C-c} o \texttt{C-y}.
Per quanto riguarda il comportamento di tutte le altre system call si danno
-sostanzialmente due casi, a seconda che esse siano\index{system~call~lente}
+sostanzialmente due casi, a seconda che esse siano \index{system~call~lente}
\textsl{lente} (\textit{slow}) o \textsl{veloci} (\textit{fast}). La gran
parte di esse appartiene a quest'ultima categoria, che non è influenzata
dall'arrivo di un segnale. Esse sono dette \textsl{veloci} in quanto la loro
presenta questa situazione è il seguente:
\begin{itemize*}
\item la lettura da file che possono bloccarsi in attesa di dati non ancora
- presenti (come per certi file di dispositivo\index{file!di~dispositivo}, i
+ presenti (come per certi \index{file!di~dispositivo} file di dispositivo, i
socket o le pipe);
\item la scrittura sugli stessi file, nel caso in cui dati non possano essere
accettati immediatamente (di nuovo comune per i socket);
operatori del C, senza di esse si sarebbe definita una funzione che ritorna
un puntatore a \ctyp{void} e non un puntatore ad una funzione \ctyp{void}.}
La funzione \func{signal} quindi restituisce e prende come secondo argomento
-un puntatore a una funzione di questo tipo, che è appunto il gestore del
-segnale.
-
-Il numero di segnale passato in \param{signum} può essere indicato
-direttamente con una delle costanti definite in sez.~\ref{sec:sig_standard}. Il
-gestore \param{handler} invece, oltre all'indirizzo della funzione da chiamare
-all'occorrenza del segnale, può assumere anche i due valori costanti
-\const{SIG\_IGN} con cui si dice di ignorare il segnale e \const{SIG\_DFL} per
-reinstallare l'azione predefinita.\footnote{si ricordi però che i due segnali
+un puntatore a una funzione di questo tipo, che è appunto la funzione che
+verrà usata come gestore del segnale.
+
+Il numero di segnale passato nell'argomento \param{signum} può essere indicato
+direttamente con una delle costanti definite in sez.~\ref{sec:sig_standard}.
+L'argomento \param{handler} che indica il gestore invece, oltre all'indirizzo
+della funzione da chiamare all'occorrenza del segnale, può assumere anche i
+due valori costanti \const{SIG\_IGN} e \const{SIG\_DFL}; il primo indica che
+il segnale deve essere ignorato,\footnote{si ricordi però che i due segnali
\const{SIGKILL} e \const{SIGSTOP} non possono essere né ignorati né
intercettati; l'uso di \const{SIG\_IGN} per questi segnali non ha alcun
- effetto.}
+ effetto.} mentre il secondo ripristina l'azione predefinita.\footnote{e
+ serve a tornare al comportamento di default quando non si intende più
+ gestire direttamente un segnale.}
La funzione restituisce l'indirizzo dell'azione precedente, che può essere
salvato per poterlo ripristinare (con un'altra chiamata a \func{signal}) in un
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
\subsection{Le funzioni \func{kill} e \func{raise}}
\label{sec:sig_kill_raise}
-Come accennato in sez.~\ref{sec:sig_types}, un segnale può essere generato
-direttamente da un processo attraverso una opportuna system call. Le funzioni
-che si usano di solito per inviare un segnale generico sono due, \func{raise} e
+Come precedentemente accennato in sez.~\ref{sec:sig_types}, un segnale può
+anche essere generato direttamente nell'esecuzione di un programma, attraverso
+la chiamata ad una opportuna system call. Le funzioni che si utilizzano di
+solito per inviare un segnale generico ad un processo sono due: \func{raise} e
\func{kill}.
La prima funzione è \funcd{raise}, che è definita dallo standard ANSI C, e
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.}
\bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
errore nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
\begin{errlist}
- \item[\errcode{EINVAL}] Il segnale specificato non esiste.
- \item[\errcode{ESRCH}] Il processo selezionato non esiste.
- \item[\errcode{EPERM}] Non si hanno privilegi sufficienti ad inviare il
+ \item[\errcode{EINVAL}] il segnale specificato non esiste.
+ \item[\errcode{ESRCH}] il processo selezionato non esiste.
+ \item[\errcode{EPERM}] non si hanno privilegi sufficienti ad inviare il
segnale.
\end{errlist}}
\end{functions}
\textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- $>0$ & il segnale è mandato al processo con il \acr{pid} indicato.\\
- 0 & il segnale è mandato ad ogni processo del \itindex{process~group}
+ $>0$ & Il segnale è mandato al processo con il \acr{pid} indicato.\\
+ 0 & Il segnale è mandato ad ogni processo del \itindex{process~group}
\textit{process group} del chiamante.\\
- $-1$ & il segnale è mandato ad ogni processo (eccetto \cmd{init}).\\
- $<-1$ & il segnale è mandato ad ogni processo del \textit{process group}
+ $-1$ & Il segnale è mandato ad ogni processo (eccetto \cmd{init}).\\
+ $<-1$ & Il segnale è mandato ad ogni processo del \textit{process group}
\itindex{process~group} $|\code{pid}|$.\\
\hline
\end{tabular}
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).
+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
stato consegnato; in questo caso, per il comportamento dei segnali descritto
in sez.~\ref{sec:sig_sigchld}, un solo segnale sarà consegnato.
-
Dato che sia \func{alarm} che \func{setitimer} non consentono di leggere il
valore corrente di un timer senza modificarlo, è possibile usare la funzione
\funcd{getitimer}, il cui prototipo è:
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 scheduler \itindex{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}
padre.\footnote{in realtà in SVr4 eredita la semantica di System V, in cui il
segnale si chiama \const{SIGCLD} e viene trattato in maniera speciale; in
System V infatti se si imposta esplicitamente l'azione a \const{SIG\_IGN} il
- segnale non viene generato ed il sistema non genera zombie\index{zombie} (lo
- stato di terminazione viene scartato senza dover chiamare una \func{wait}).
- L'azione predefinita è sempre quella di ignorare il segnale, ma non attiva
- questo comportamento. Linux, come BSD e POSIX, non supporta questa semantica
- ed usa il nome di \const{SIGCLD} come sinonimo di \const{SIGCHLD}.} In
-generale dunque, quando non interessa elaborare lo stato di uscita di un
-processo, si può completare la gestione della terminazione installando un
-gestore per \const{SIGCHLD} il cui unico compito sia quello di chiamare
-\func{waitpid} per completare la procedura di terminazione in modo da evitare
-la formazione di zombie\index{zombie}.
+ segnale non viene generato ed il sistema non genera \index{zombie} zombie
+ (lo stato di terminazione viene scartato senza dover chiamare una
+ \func{wait}). L'azione predefinita è sempre quella di ignorare il segnale,
+ ma non attiva questo comportamento. Linux, come BSD e POSIX, non supporta
+ questa semantica ed usa il nome di \const{SIGCLD} come sinonimo di
+ \const{SIGCHLD}.} In generale dunque, quando non interessa elaborare lo
+stato di uscita di un processo, si può completare la gestione della
+terminazione installando un gestore per \const{SIGCHLD} il cui unico compito
+sia quello di chiamare \func{waitpid} per completare la procedura di
+terminazione in modo da evitare la formazione di \index{zombie} zombie.
In fig.~\ref{fig:sig_sigchld_handl} è mostrato il codice contenente una
implementazione generica di una funzione di gestione per \const{SIGCHLD}, (che
di sez.~\ref{sec:proc_termination}, invocando \cmd{forktest} con l'opzione
\cmd{-s} (che si limita ad effettuare l'installazione di questa funzione come
gestore di \const{SIGCHLD}) potremo verificare che non si ha più la creazione
-di zombie\index{zombie}.
+di \index{zombie} zombie.
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
Allora, nel caso della terminazione dei processi figli, se si chiamasse
\func{waitpid} una sola volta, essa leggerebbe lo stato di terminazione per un
solo processo, anche se i processi terminati sono più di uno, e gli altri
-resterebbero in stato di zombie\index{zombie} per un tempo indefinito.
+resterebbero in stato di \index{zombie} zombie per un tempo indefinito.
Per questo occorre ripetere la chiamata di \func{waitpid} fino a che essa non
ritorni un valore nullo, segno che non resta nessun processo di cui si debba
-\section{Gestione avanzata}
-\label{sec:sig_control}
+\section{La gestione avanzata dei segnali}
+\label{sec:sig_adv_control}
Le funzioni esaminate finora fanno riferimento alle modalità più elementari
della gestione dei segnali; non si sono pertanto ancora prese in
-considerazione le tematiche più complesse, collegate alle varie \textit{race
- condition}\itindex{race~condition} che i segnali possono generare e alla
-natura asincrona degli stessi.
+considerazione le tematiche più complesse, collegate alle varie
+\itindex{race~condition} \textit{race condition} che i segnali possono
+generare e alla natura asincrona degli stessi.
Affronteremo queste problematiche in questa sezione, partendo da un esempio
che le evidenzi, per poi prendere in esame le varie funzioni che permettono di
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 \textit{race condition}\itindex{race~condition}.
+presenta una pericolosa \itindex{race~condition} \textit{race condition}.
Infatti, se il processo viene interrotto fra la chiamata di \func{alarm} e
\func{pause}, può capitare (ad esempio se il sistema è molto carico) che il
tempo di attesa scada prima dell'esecuzione di quest'ultima, cosicché essa
sarebbe eseguita dopo l'arrivo di \const{SIGALRM}. In questo caso ci si
-troverebbe di fronte ad un deadlock\itindex{deadlock}, in quanto \func{pause}
+troverebbe di fronte ad un \itindex{deadlock} deadlock, in quanto \func{pause}
non verrebbe mai più interrotta (se non in caso di un altro segnale).
Questo problema può essere risolto (ed è la modalità con cui veniva fatto in
Ma anche questa implementazione comporta dei problemi; in questo caso infatti
non viene gestita correttamente l'interazione con gli altri segnali; se
-infatti il segnale di allarme interrompe un altro gestore, in questo caso
-l'esecuzione non riprenderà nel gestore in questione, ma nel ciclo
-principale, interrompendone inopportunamente l'esecuzione. Lo stesso tipo di
-problemi si presenterebbero se si volesse usare \func{alarm} per stabilire un
-timeout su una qualunque system call bloccante.
+infatti il segnale di allarme interrompe un altro gestore, l'esecuzione non
+riprenderà nel gestore in questione, ma nel ciclo principale, interrompendone
+inopportunamente l'esecuzione. Lo stesso tipo di problemi si presenterebbero
+se si volesse usare \func{alarm} per stabilire un timeout su una qualunque
+system call bloccante.
Un secondo esempio è quello in cui si usa il segnale per notificare una
qualche forma di evento; in genere quello che si fa in questo caso è impostare
nel gestore un opportuno flag da controllare nel corpo principale del
programma (con un codice del tipo di quello riportato in
-fig.~\ref{fig:sig_event_wrong}).
+fig.~\ref{fig:sig_event_wrong}). La logica è quella di far impostare al
+gestore (\texttt{\small 14-19}) una variabile globale preventivamente
+inizializzata nel programma principale, il quale potrà determinare,
+osservandone il contenuto, l'occorrenza o meno del segnale, e prendere le
+relative azioni conseguenti (\texttt{\small 6-11}).
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize\centering
\label{fig:sig_event_wrong}
\end{figure}
-La logica è quella di far impostare al gestore (\texttt{\small 14-19}) una
-variabile globale preventivamente inizializzata nel programma principale, il
-quale potrà determinare, osservandone il contenuto, l'occorrenza o meno del
-segnale, e prendere le relative azioni conseguenti (\texttt{\small 6-11}).
-
Questo è il tipico esempio di caso, già citato in
-sez.~\ref{sec:proc_race_cond}, in cui si genera una
-\itindex{race~condition}\textit{race condition}; infatti, in una situazione in
-cui un segnale è già arrivato (e \var{flag} è già ad 1) se un altro segnale
-segnale arriva immediatamente dopo l'esecuzione del controllo (\texttt{\small
- 6}) ma prima della cancellazione del flag (\texttt{\small 7}), la sua
-occorrenza sarà perduta.
+sez.~\ref{sec:proc_race_cond}, in cui si genera una \itindex{race~condition}
+\textit{race condition}; infatti, in una situazione in cui un segnale è già
+arrivato (e \var{flag} è già ad 1) se un altro segnale arriva immediatamente
+dopo l'esecuzione del controllo (\texttt{\small 6}) ma prima della
+cancellazione del flag (\texttt{\small 7}), la sua occorrenza sarà perduta.
Questi esempi ci mostrano che per una gestione effettiva dei segnali occorrono
delle funzioni più sofisticate di quelle finora illustrate, queste hanno la
\bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e $-1$ per un
errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
\begin{errlist}
- \item[\errcode{EINVAL}] Si è specificato un numero di segnale invalido o si è
+ \item[\errcode{EINVAL}] si è specificato un numero di segnale invalido o si è
cercato di installare il gestore per \const{SIGKILL} o
\const{SIGSTOP}.
- \item[\errcode{EFAULT}] Si sono specificati indirizzi non validi.
+ \item[\errcode{EFAULT}] si sono specificati indirizzi non validi.
\end{errlist}}
\end{prototype}
L'uso di questo campo permette ad esempio di risolvere il problema residuo
dell'implementazione di \code{sleep} mostrata in
fig.~\ref{fig:sig_sleep_incomplete}. In quel caso infatti se il segnale di
-allarme avesse interrotto un altro gestore questo non sarebbe stato
-eseguito correttamente; la cosa poteva essere prevenuta installando gli altri
-gestori usando \var{sa\_mask} per bloccare \const{SIGALRM} durante la
-loro esecuzione. Il valore di \var{sa\_flag} permette di specificare vari
-aspetti del comportamento di \func{sigaction}, e della reazione del processo
-ai vari segnali; i valori possibili ed il relativo significato sono riportati
-in tab.~\ref{tab:sig_sa_flag}.
+allarme avesse interrotto un altro gestore questo non sarebbe stato eseguito
+correttamente; la cosa poteva essere prevenuta installando gli altri gestori
+usando \var{sa\_mask} per bloccare \const{SIGALRM} durante la loro esecuzione.
+Il valore di \var{sa\_flag} permette di specificare vari aspetti del
+comportamento di \func{sigaction}, e della reazione del processo ai vari
+segnali; i valori possibili ed il relativo significato sono riportati in
+tab.~\ref{tab:sig_sa_flag}.
\begin{table}[htb]
\footnotesize
fermato da uno dei segnali \const{SIGSTOP},
\const{SIGTSTP}, \const{SIGTTIN} o
\const{SIGTTOU}.\\
- \const{SA\_ONESHOT} & Ristabilisce l'azione per il segnale al valore
+ \const{SA\_RESETHAND}& Ristabilisce l'azione per il segnale al valore
predefinito una volta che il gestore è stato
lanciato, riproduce cioè il comportamento della
semantica inaffidabile.\\
- \const{SA\_RESETHAND}& Sinonimo di \const{SA\_ONESHOT}. \\
+ \const{SA\_ONESHOT} & Nome obsoleto, sinonimo non standard di
+ \const{SA\_RESETHAND}; da evitare.\\
+ \const{SA\_ONSTACK} & Stabilisce l'uso di uno \itindex{stack}
+ \textit{stack} alternativo per l'esecuzione del
+ gestore (vedi
+ sez.~\ref{sec:sig_specific_features}).\\
\const{SA\_RESTART} & Riavvia automaticamente le \textit{slow system
call} quando vengono interrotte dal suddetto
segnale; riproduce cioè il comportamento standard
di BSD.\index{system~call~lente}\\
- \const{SA\_NOMASK} & Evita che il segnale corrente sia bloccato durante
+ \const{SA\_NODEFER} & Evita che il segnale corrente sia bloccato durante
l'esecuzione del gestore.\\
- \const{SA\_NODEFER} & Sinonimo di \const{SA\_NOMASK}.\\
+ \const{SA\_NOMASK} & Nome obsoleto, sinonimo non standard di
+ \const{SA\_NODEFER}.\\
\const{SA\_SIGINFO} & Deve essere specificato quando si vuole usare un
gestore in forma estesa usando
- \var{sa\_sigaction} al posto di \var{sa\_handler}.\\
- \const{SA\_ONSTACK} & Stabilisce l'uso di uno \itindex{stack} stack
- alternativo per l'esecuzione del gestore (vedi
- sez.~\ref{sec:sig_specific_features}).\\
+ \var{sa\_sigaction} al posto di
+ \var{sa\_handler}.\\
+ \const{SA\_NOCLDWAIT}& Se il segnale è \const{SIGCHLD} allora i processi
+ figli non diventano \textit{zombie} quando
+ terminano.\footnotemark \\
\hline
\end{tabular}
\caption{Valori del campo \var{sa\_flag} della struttura \struct{sigaction}.}
\label{tab:sig_sa_flag}
\end{table}
-% TODO con il 2.6 sono stati aggiunti SA_NOCLDWAIT e altro, documentare
+\footnotetext{questa funzionalità è stata introdotta nel kernel 2.6 e va a
+ modificare il comportamento di \func{waitpid}.}
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
+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
con l'introduzione dei segnali real-time (vedi
sez.~\ref{sec:sig_real_time}); in precedenza era possibile ottenere alcune
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.
-Il resto della struttura è definito come \ctyp{union} ed i valori
-eventualmente presenti dipendono dal segnale, così \const{SIGCHLD} ed i
+\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 \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} 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}.
\bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e $-1$ per un
errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
\begin{errlist}
- \item[\errcode{EINVAL}] Si è specificato un numero di segnale invalido.
- \item[\errcode{EFAULT}] Si sono specificati indirizzi non validi.
+ \item[\errcode{EINVAL}] si è specificato un numero di segnale invalido.
+ \item[\errcode{EFAULT}] si sono specificati indirizzi non validi.
\end{errlist}}
\end{prototype}
perduta alla conclusione del terminatore.
Benché con l'uso di \func{sigprocmask} si possano risolvere la maggior parte
-dei casi di \textit{race condition}\itindex{race~condition} restano aperte
+dei casi di \itindex{race~condition} \textit{race condition} restano aperte
alcune possibilità legate all'uso di \func{pause}; il caso è simile a quello
del problema illustrato nell'esempio di fig.~\ref{fig:sig_sleep_incomplete}, e
cioè la possibilità che il processo riceva il segnale che si intende usare per
\bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e $-1$ per un
errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
\begin{errlist}
- \item[\errcode{EINVAL}] Si è specificato un numero di segnale invalido.
- \item[\errcode{EFAULT}] Si sono specificati indirizzi non validi.
+ \item[\errcode{EINVAL}] si è specificato un numero di segnale invalido.
+ \item[\errcode{EFAULT}] si sono specificati indirizzi non validi.
\end{errlist}}
\end{prototype}
\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})
\var{sleep\_mask} per riattivare \const{SIGALRM} all'esecuzione di
\func{sigsuspend}.
-In questo modo non sono più possibili \textit{race
- condition}\itindex{race~condition} dato che \const{SIGALRM} viene
-disabilitato con \func{sigprocmask} fino alla chiamata di \func{sigsuspend}.
-Questo metodo è assolutamente generale e può essere applicato a qualunque
-altra situazione in cui si deve attendere per un segnale, i passi sono sempre
-i seguenti:
+In questo modo non sono più possibili \itindex{race~condition} \textit{race
+ condition} dato che \const{SIGALRM} viene disabilitato con
+\func{sigprocmask} fino alla chiamata di \func{sigsuspend}. Questo metodo è
+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
-deadlock\itindex{deadlock} dovuto all'arrivo del segnale prima dell'esecuzione
-di \func{sigsuspend}.
+\itindex{deadlock} deadlock dovuto all'arrivo del segnale prima
+dell'esecuzione di \func{sigsuspend}.
\itindend{signal~mask}
rispetto a quanto potrebbe essere in un qualunque momento successivo.
Una delle caratteristiche di BSD, disponibile anche in Linux, è la possibilità
-di usare uno \itindex{stack} stack alternativo per i segnali; è cioè possibile
-fare usare al sistema un altro \itindex{stack} stack (invece di quello
-relativo al processo, vedi sez.~\ref{sec:proc_mem_layout}) solo durante
-l'esecuzione di un gestore. L'uso di uno 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
- stack alternativo;
-\item Usare la funzione \func{sigaltstack} per rendere noto al sistema
- l'esistenza e la locazione dello stack alternativo;
-\item Quando si installa un gestore occorre usare \func{sigaction}
+di usare uno \itindex{stack} \textit{stack} alternativo per i segnali; è cioè
+possibile fare usare al sistema un altro \itindex{stack} \textit{stack}
+(invece di quello relativo al processo, vedi sez.~\ref{sec:proc_mem_layout})
+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
+ \textit{stack} alternativo;
+\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}
specificando il flag \const{SA\_ONSTACK} (vedi tab.~\ref{tab:sig_sa_flag})
- per dire al sistema di usare lo stack alternativo durante l'esecuzione del
- gestore.
-\end{enumerate}
+ per dire al sistema di usare lo \textit{stack} alternativo durante
+ l'esecuzione del gestore.
+\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,
\const{SIGSTKSZ} e \const{MINSIGSTKSZ}, che possono essere utilizzate per
allocare una quantità di spazio opportuna, in modo da evitare overflow. La
-prima delle due è la dimensione canonica per uno \itindex{stack} stack di
-segnali e di norma è sufficiente per tutti gli usi normali.
+prima delle due è la dimensione canonica per uno \itindex{stack}
+\textit{stack} di segnali e di norma è sufficiente per tutti gli usi normali.
La seconda è lo spazio che occorre al sistema per essere in grado di lanciare
-il gestore e la dimensione di uno stack alternativo deve essere sempre
-maggiore di questo valore. Quando si conosce esattamente quanto è lo spazio
-necessario al gestore gli si può aggiungere questo valore per allocare uno
-\itindex{stack} stack di dimensione sufficiente.
-
-Come accennato, per poter essere usato, lo \itindex{stack} stack per i segnali
-deve essere indicato al sistema attraverso la funzione \funcd{sigaltstack}; il
-suo prototipo è:
+il gestore e la dimensione di uno \textit{stack} alternativo deve essere
+sempre maggiore di questo valore. Quando si conosce esattamente quanto è lo
+spazio necessario al gestore gli si può aggiungere questo valore per allocare
+uno \itindex{stack} \textit{stack} di dimensione sufficiente.
+
+Come accennato, per poter essere usato, lo \itindex{stack} \textit{stack} per
+i segnali deve essere indicato al sistema attraverso la funzione
+\funcd{sigaltstack}; il suo prototipo è:
\begin{prototype}{signal.h}
{int sigaltstack(const stack\_t *ss, stack\_t *oss)}
-Installa un nuovo stack per i segnali.
+Installa un nuovo \textit{stack} per i segnali.
\bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e $-1$ per un
errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
\begin{errlist}
- \item[\errcode{ENOMEM}] La dimensione specificata per il nuovo stack è minore
- di \const{MINSIGSTKSZ}.
- \item[\errcode{EPERM}] Uno degli indirizzi non è valido.
- \item[\errcode{EFAULT}] Si è cercato di cambiare lo stack alternativo mentre
- questo è attivo (cioè il processo è in esecuzione su di esso).
+ \item[\errcode{ENOMEM}] la dimensione specificata per il nuovo
+ \textit{stack} è minore di \const{MINSIGSTKSZ}.
+ \item[\errcode{EPERM}] uno degli indirizzi non è valido.
+ \item[\errcode{EFAULT}] si è cercato di cambiare lo \textit{stack}
+ alternativo mentre questo è attivo (cioè il processo è in esecuzione su di
+ esso).
\item[\errcode{EINVAL}] \param{ss} non è nullo e \var{ss\_flags} contiene un
valore diverso da zero che non è \const{SS\_DISABLE}.
\end{errlist}}
La funzione prende come argomenti puntatori ad una struttura di tipo
\var{stack\_t}, definita in fig.~\ref{fig:sig_stack_t}. I due valori
\param{ss} e \param{oss}, se non nulli, indicano rispettivamente il nuovo
-\itindex{stack} stack da installare e quello corrente (che viene restituito
-dalla funzione per un successivo ripristino).
+\itindex{stack} \textit{stack} da installare e quello corrente (che viene
+restituito dalla funzione per un successivo ripristino).
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
\end{figure}
Il campo \var{ss\_sp} di \struct{stack\_t} indica l'indirizzo base dello
-\itindex{stack} stack, mentre \var{ss\_size} ne indica la dimensione; il campo
-\var{ss\_flags} invece indica lo stato dello stack. Nell'indicare un nuovo
-stack occorre inizializzare \var{ss\_sp} e \var{ss\_size} rispettivamente al
-puntatore e alla dimensione della memoria allocata, mentre \var{ss\_flags}
-deve essere nullo. Se invece si vuole disabilitare uno stack occorre indicare
-\const{SS\_DISABLE} come valore di \var{ss\_flags} e gli altri valori saranno
-ignorati.
+\itindex{stack} \textit{stack}, mentre \var{ss\_size} ne indica la dimensione;
+il campo \var{ss\_flags} invece indica lo stato dello \textit{stack}.
+Nell'indicare un nuovo \textit{stack} occorre inizializzare \var{ss\_sp} e
+\var{ss\_size} rispettivamente al puntatore e alla dimensione della memoria
+allocata, mentre \var{ss\_flags} deve essere nullo. Se invece si vuole
+disabilitare uno \textit{stack} occorre indicare \const{SS\_DISABLE} come
+valore di \var{ss\_flags} e gli altri valori saranno ignorati.
Se \param{oss} non è nullo verrà restituito dalla funzione indirizzo e
-dimensione dello \itindex{stack} stack corrente nei relativi campi, mentre
-\var{ss\_flags} potrà assumere il valore \const{SS\_ONSTACK} se il processo è
-in esecuzione sullo stack alternativo (nel qual caso non è possibile
-cambiarlo) e \const{SS\_DISABLE} se questo non è abilitato.
-
-In genere si installa uno \itindex{stack} stack alternativo per i segnali
-quando si teme di avere problemi di esaurimento dello stack standard o di
-superamento di un limite (vedi sez.~\ref{sec:sys_resource_limit}) imposto con
-chiamate del tipo \code{setrlimit(RLIMIT\_STACK, \&rlim)}. In tal caso
-infatti si avrebbe un segnale di \const{SIGSEGV}, che potrebbe essere gestito
-soltanto avendo abilitato uno \itindex{stack} stack alternativo.
-
-Si tenga presente che le funzioni chiamate durante l'esecuzione sullo stack
-alternativo continueranno ad usare quest'ultimo, che, al contrario di quanto
-avviene per lo \itindex{stack} stack ordinario dei processi, non si accresce
-automaticamente (ed infatti eccederne le dimensioni può portare a conseguenze
-imprevedibili). Si ricordi infine che una chiamata ad una funzione della
-famiglia \func{exec} cancella ogni stack alternativo.
+dimensione dello \itindex{stack} \textit{stack} corrente nei relativi campi,
+mentre \var{ss\_flags} potrà assumere il valore \const{SS\_ONSTACK} se il
+processo è in esecuzione sullo \textit{stack} alternativo (nel qual caso non è
+possibile cambiarlo) e \const{SS\_DISABLE} se questo non è abilitato.
+
+In genere si installa uno \itindex{stack} \textit{stack} alternativo per i
+segnali quando si teme di avere problemi di esaurimento dello \textit{stack}
+standard o di superamento di un limite (vedi
+sez.~\ref{sec:sys_resource_limit}) imposto con chiamate del tipo
+\code{setrlimit(RLIMIT\_STACK, \&rlim)}. In tal caso infatti si avrebbe un
+segnale di \const{SIGSEGV}, che potrebbe essere gestito soltanto avendo
+abilitato uno \itindex{stack} \textit{stack} alternativo.
+
+Si tenga presente che le funzioni chiamate durante l'esecuzione sullo
+\textit{stack} alternativo continueranno ad usare quest'ultimo, che, al
+contrario di quanto avviene per lo \itindex{stack} \textit{stack} ordinario
+dei processi, non si accresce automaticamente (ed infatti eccederne le
+dimensioni può portare a conseguenze imprevedibili). Si ricordi infine che
+una chiamata ad una funzione della famiglia \func{exec} cancella ogni
+\textit{stack} alternativo.
Abbiamo visto in fig.~\ref{fig:sig_sleep_incomplete} come si possa usare
\func{longjmp} per uscire da un gestore rientrando direttamente nel corpo
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
\headdecl{setjmp.h}
\funcdecl{int sigsetjmp(sigjmp\_buf env, int savesigs)} Salva il contesto
- dello stack per un salto non-locale\index{salto~non-locale}.
+ dello \textit{stack} per un \index{salto~non-locale} salto non-locale.
\funcdecl{void siglongjmp(sigjmp\_buf env, int val)} Esegue un salto
non-locale su un precedente contesto.
\end{functions}
Le due funzioni prendono come primo argomento la variabile su cui viene
-salvato il contesto dello \itindex{stack} stack per permettere il
-\index{salto~non-locale}salto non-locale; nel caso specifico essa è di tipo
+salvato il contesto dello \itindex{stack} \textit{stack} per permettere il
+\index{salto~non-locale} salto non-locale; nel caso specifico essa è di tipo
\type{sigjmp\_buf}, e non \type{jmp\_buf} come per le analoghe di
sez.~\ref{sec:proc_longjmp} in quanto in questo caso viene salvata anche la
maschera dei segnali.
\func{longjmp}.
+\subsection{Criteri di programmazione per i gestori dei segnali}
+\label{sec:sig_signal_handler}
+
+Abbiamo finora parlato dei gestori dei segnali come funzioni chiamate in
+corrispondenza della consegna di un segnale. In realtà un gestore non può
+essere una funzione qualunque, in quanto esso può essere eseguito in
+corrispondenza all'interruzione in un punto qualunque del programma principale,
+ed ad esempio può essere problematico chiamare all'interno di un gestore di
+segnali la stessa funzione che dal segnale è stata interrotta.
+
+\index{funzioni!sicure|(}
+
+Il concetto è comunque più generale e porta ad una distinzione fra quelle che
+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.
+
+Tutto questo significa che un gestore di segnale deve essere programmato con
+molta cura per evitare questa evenienza, pertanto è non è possibile chiamare
+al suo interno una funzione qualunque, e si può ricorrere soltanto all'uso di
+funzioni sicure.
+
+L'elenco delle funzioni sicure varia a secondo dello standard a cui si fa
+riferimento, secondo quanto riportato dallo standard POSIX 1003.1 nella
+revisione del 2003, le ``\textit{signal safe function}'' che possono essere
+chiamate anche all'interno di un gestore di segnali sono quelle della lista
+riportata in fig.~\ref{fig:sig_safe_functions}.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \func{\_exit}, \func{abort}, \func{accept}, \func{access},
+ \func{aio\_error} \func{aio\_return}, \func{aio\_suspend}, \func{alarm},
+ \func{bind}, \func{cfgetispeed}, \func{cfgetospeed}, \func{cfsetispeed},
+ \func{cfsetospeed}, \func{chdir}, \func{chmod}, \func{chown},
+ \func{clock\_gettime}, \func{close}, \func{connect}, \func{creat},
+ \func{dup}, \func{dup2}, \func{execle}, \func{execve}, \func{fchmod},
+ \func{fchown}, \func{fcntl}, \func{fdatasync}, \func{fork},
+ \func{fpathconf}, \func{fstat}, \func{fsync}, \func{ftruncate},
+ \func{getegid}, \func{geteuid}, \func{getgid}, \func{getgroups},
+ \func{getpeername}, \func{getpgrp}, \func{getpid}, \func{getppid},
+ \func{getsockname}, \func{getsockopt}, \func{getuid}, \func{kill},
+ \func{link}, \func{listen}, \func{lseek}, \func{lstat}, \func{mkdir},
+ \func{mkfifo}, \func{open}, \func{pathconf}, \func{pause}, \func{pipe},
+ \func{poll}, \func{posix\_trace\_event}, \func{pselect}, \func{raise},
+ \func{read}, \func{readlink}, \func{recv}, \func{recvfrom},
+ \func{recvmsg}, \func{rename}, \func{rmdir}, \func{select},
+ \func{sem\_post}, \func{send}, \func{sendmsg}, \func{sendto},
+ \func{setgid}, \func{setpgid}, \func{setsid}, \func{setsockopt},
+ \func{setuid}, \func{shutdown}, \func{sigaction}, \func{sigaddset},
+ \func{sigdelset}, \func{sigemptyset}, \func{sigfillset},
+ \func{sigismember}, \func{signal}, \func{sigpause}, \func{sigpending},
+ \func{sigprocmask}, \func{sigqueue}, \func{sigset}, \func{sigsuspend},
+ \func{sleep}, \func{socket}, \func{socketpair}, \func{stat},
+ \func{symlink}, \func{sysconf}, \func{tcdrain}, \func{tcflow},
+ \func{tcflush}, \func{tcgetattr}, \func{tcgetgrp}, \func{tcsendbreak},
+ \func{tcsetattr}, \func{tcsetpgrp}, \func{time}, \func{timer\_getoverrun},
+ \func{timer\_gettime}, \func{timer\_settime}, \func{times}, \func{umask},
+ \func{uname}, \func{unlink}, \func{utime}, \func{wait}, \func{waitpid},
+ \func{write}.
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Elenco delle funzioni sicure secondo lo standard POSIX
+ 1003.1-2003.}
+ \label{fig:sig_safe_functions}
+\end{figure}
+
+\index{funzioni!sicure|)}
+
+Per questo motivo è opportuno mantenere al minimo indispensabile le operazioni
+effettuate all'interno di un gestore di segnali, qualora si debbano compiere
+operazioni complesse è sempre preferibile utilizzare la tecnica in cui si usa
+il gestore per impostare il valore di una qualche variabile globale, e poi si
+eseguono le operazioni complesse nel programma verificando (con tutti gli
+accorgimenti visti in precedenza) il valore di questa variabile tutte le volte
+che si è rilevata una interruzione dovuta ad un segnale.
+
+
+\section{Funzionalità avanzate}
+\label{sec:sig_advanced_signal}
+
+
+Tratteremo in questa ultima sezione alcune funzionalità avanzate relativa ai
+segnali ed in generale ai meccanismi di notifica, a partire dalla funzioni
+introdotte per la gestione dei cosiddetti ``\textsl{segnali real-time}'', alla
+gestione avanzata delle temporizzazioni e le nuove interfacce per la gestione
+di segnali ed eventi attraverso l'uso di file descriptor.
\subsection{I segnali real-time}
\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)}
\bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
\begin{errlist}
- \item[\errcode{EAGAIN}] La coda è esaurita, ci sono già \const{SIGQUEUE\_MAX}
- segnali in attesa si consegna.
- \item[\errcode{EPERM}] Non si hanno privilegi appropriati per inviare il
+ \item[\errcode{EAGAIN}] la coda è esaurita, ci sono già
+ \const{SIGQUEUE\_MAX} segnali in attesa si consegna.
+ \item[\errcode{EPERM}] non si hanno privilegi appropriati per inviare il
segnale al processo specificato.
- \item[\errcode{ESRCH}] Il processo \param{pid} non esiste.
- \item[\errcode{EINVAL}] Si è specificato un valore non valido per
+ \item[\errcode{ESRCH}] il processo \param{pid} non esiste.
+ \item[\errcode{EINVAL}] si è specificato un valore non valido per
\param{signo}.
\end{errlist}
ed inoltre \errval{ENOMEM}.}
sez.~\ref{sec:sys_limits}; il suo valore minimo secondo lo standard,
\const{\_POSIX\_SIGQUEUE\_MAX}, è pari a 32. Nel caso di Linux questo è uno
dei parametri del kernel impostabili sia con \func{sysctl}, che scrivendolo
- direttamente in \file{/proc/sys/kernel/rtsig-max}, il valore predefinito è
- di 1024.} nella coda dei segnali real-time) esso viene inserito e diventa
+ direttamente in \procfile{/proc/sys/kernel/rtsig-max}, il valore predefinito
+ è di 1024.} nella coda dei segnali real-time) esso viene inserito e diventa
pendente; una volta consegnato riporterà nel campo \var{si\_code} di
\struct{siginfo\_t} il valore \const{SI\_QUEUE} e il campo \var{si\_value}
riceverà quanto inviato con \param{value}. Se invece si è installato un
Lo standard POSIX.1b definisce inoltre delle nuove funzioni che permettono di
gestire l'attesa di segnali specifici su una coda, esse servono in particolar
-modo nel caso dei thread, in cui si possono usare i segnali real-time come
-meccanismi di comunicazione elementare; la prima di queste funzioni è
-\funcd{sigwait}, il cui prototipo è:
+modo nel caso dei \itindex{thread} \textit{thread}, in cui si possono usare i
+segnali real-time come meccanismi di comunicazione elementare; la prima di
+queste funzioni è \funcd{sigwait}, il cui prototipo è:
\begin{prototype}{signal.h}
{int sigwait(const sigset\_t *set, int *sig)}
\bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
\begin{errlist}
- \item[\errcode{EINTR}] La funzione è stata interrotta.
- \item[\errcode{EINVAL}] Si è specificato un valore non valido per
+ \item[\errcode{EINTR}] la funzione è stata interrotta.
+ \item[\errcode{EINVAL}] si è specificato un valore non valido per
\param{set}.
\end{errlist}
ed inoltre \errval{EFAULT}.}
prevedibile.
Lo standard POSIX.1b definisce altre due funzioni, anch'esse usate
-prevalentemente con i thread; \funcd{sigwaitinfo} e \funcd{sigtimedwait}, i
-relativi prototipi sono:
+prevalentemente con i \itindex{thread} \textit{thread}; \funcd{sigwaitinfo} e
+\funcd{sigtimedwait}, i relativi prototipi sono:
\begin{functions}
\headdecl{signal.h}
errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori già visti per
\func{sigwait}, ai quali si aggiunge, per \func{sigtimedwait}:
\begin{errlist}
- \item[\errcode{EAGAIN}] Si è superato il timeout senza che un segnale atteso
+ \item[\errcode{EAGAIN}] si è superato il timeout senza che un segnale atteso
fosse emesso.
\end{errlist}
}
immediatamente; in questo modo si può eliminare un segnale dalla coda senza
dover essere bloccati qualora esso non sia presente.
+\itindbeg{thread}
+
L'uso di queste funzioni è principalmente associato alla gestione dei segnali
-con i thread. In genere esse vengono chiamate dal thread incaricato della
-gestione, che al ritorno della funzione esegue il codice che usualmente
-sarebbe messo nel gestore, per poi ripetere la chiamata per mettersi in attesa
-del segnale successivo. Questo ovviamente comporta che non devono essere
-installati gestori, che solo il thread di gestione deve usare \func{sigwait} e
-che, per evitare che venga eseguita l'azione predefinita, i segnali gestiti in
-questa maniera devono essere mascherati per tutti i thread, compreso quello
-dedicato alla gestione, che potrebbe riceverlo fra due chiamate successive.
+con i \textit{thread}. In genere esse vengono chiamate dal \textit{thread}
+incaricato della gestione, che al ritorno della funzione esegue il codice che
+usualmente sarebbe messo nel gestore, per poi ripetere la chiamata per
+mettersi in attesa del segnale successivo. Questo ovviamente comporta che non
+devono essere installati gestori, che solo il \textit{thread} di gestione deve
+usare \func{sigwait} e che, per evitare che venga eseguita l'azione
+predefinita, i segnali gestiti in questa maniera devono essere mascherati per
+tutti i \textit{thread}, compreso quello dedicato alla gestione, che potrebbe
+riceverlo fra due chiamate successive.
+
+\itindend{thread}
+
+
+\subsection{La gestione avanzata delle temporizzazioni}
+\label{sec:sig_timer_adv}
+
+% TODO trattare i Posix timer, e le fuzioni:
+% clock_getres clock_gettime clock_settime (vedi man page)
+% timer_getoverrun, timer_gettime, timer_settime, timer_create, timer_delete
+
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+\subsection{Le interfacce per la notifica attraverso i file descriptor}
+\label{sec:sig_signalfd_eventfd}
+
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+% TODO trattare qui eventfd signalfd e timerfd introdotte con il 2.6.22
+% timerfd è stata tolta nel 2.6.23 e rifatta per bene nel 2.6.25
+% vedi: http://lwn.net/Articles/233462/
+% http://lwn.net/Articles/245533/
+% http://lwn.net/Articles/267331/
+
-%%% Local Variables:
-%%% mode: latex
-%%% TeX-master: "gapil"
-%%% End:
% LocalWords: kernel POSIX timer shell control ctrl kill raise signal handler
% LocalWords: reliable unreliable fig race condition sez struct process table
% LocalWords: how oldset BLOCK UNBLOCK SETMASK sigsuspend sigaltstack malloc
% LocalWords: SIGSTKSZ MINSIGSTKSZ ss oss ENOMEM flags DISABLE sp setrlimit LB
% LocalWords: RLIMIT rlim sigsetjmp siglongjmp sigjmp buf env savesigs jmp ptr
-% LocalWords: SIGRTMIN SIGRTMAX sigval sival sigevent sigqueue EAGAIN sysctl
-% LocalWords: QUEUE thread sigwait sigwaitinfo sigtimedwait info DEF SLB
+% LocalWords: SIGRTMIN SIGRTMAX sigval sigevent sigqueue EAGAIN sysctl safe
+% LocalWords: QUEUE thread sigwait sigwaitinfo sigtimedwait info DEF SLB bind
+% LocalWords: function accept return cfgetispeed cfgetospeed cfsetispeed chdir
+% LocalWords: cfsetospeed chmod chown gettime close connect creat dup execle
+% LocalWords: execve fchmod fchown fdatasync fpathconf fstat fsync ftruncate
+% LocalWords: getegid geteuid getgid getgroups getpeername getpgrp getppid sem
+% LocalWords: getsockname getsockopt getuid listen lseek lstat mkdir mkfifo
+% LocalWords: pathconf poll posix pselect read readlink recv recvfrom recvmsg
+% LocalWords: rename rmdir select send sendmsg sendto setgid setpgid setsid
+% 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 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:
+%%% mode: latex
+%%% TeX-master: "gapil"
+%%% End:
projects / gapil.git / blobdiff