\label{cha:signals}
I segnali sono il primo e più semplice meccanismo di comunicazione nei
-confronti dei processi. Non portano con se nessuna informazione che non sia il
+confronti dei processi. Non portano con sé nessuna informazione che non sia il
loro tipo; si tratta in sostanza di un'interruzione software portata ad un
processo.
In questo capitolo esamineremo i vari aspetti della gestione dei segnali,
partendo da una introduzione relativa ai concetti base con cui essi vengono
realizzati, per poi affrontarne la classificazione a secondo di uso e modalità
-di generazionem fino ad esaminare in dettaglio funzioni e le metodologie di
-gestione.
+di generazione fino ad esaminare in dettaglio funzioni e le metodologie di
+gestione.
\section{Introduzione}
\label{sec:sig_intro}
-In questa sezione esamineremo i concetti base dei segnali, introducendo le
-caratteristiche essenziali con cui il sistema interagisce con i processi
-attraverso di essi.
+In questa sezione esamineremo i concetti generali relativi ai segnali, vedremo
+le loro caratteristiche di base, introdurremo le nozioni di fondo relative
+all'architettura del funzionamento dei segnali e alle modalità con cui il
+sistema gestisce l'interazione fra di essi ed i processi.
\subsection{I concetti base}
\textsl{intercetta} il segnale).
-\subsection{Le modalità di funzionamento}
+\subsection{Le \textsl{semantiche} del funzionamento dei segnali}
\label{sec:sig_semantics}
Negli anni il comportamento del sistema in risposta ai segnali è stato
modificato in vari modi nelle differenti implementazioni di Unix. Si possono
individuare due tipologie fondamentali di comportamento dei segnali (dette
-semantiche) che vengono chiamate rispettivamente semantica \textsl{affidabile}
-(o \textit{reliable}) e semantica \textsl{inaffidabile} (o
+\textsl{semantiche}) che vengono chiamate rispettivamente \textsl{semantica
+ affidabile} (o \textit{reliable}) e \textsl{semantica inaffidabile} (o
\textit{unreliable}).
-Nella semantica \textsl{inaffidabile} (quella implementata dalle prime
+Nella \textsl{semantica inaffidabile} (quella implementata dalle prime
versioni di Unix) la routine di gestione del segnale specificata dall'utente
non resta attiva una volta che è stata eseguita; è perciò compito dell'utente
stesso ripetere l'installazione della stessa all'interno della routine di
attivo.
In questo caso è possibile una situazione in cui i segnali possono essere
-perduti; si consideri il seguente segmento di codice in cui la prima
-operazione del manipolatore è quella di reinstallare se stesso:
-
-\footnotesize
-\begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
- int sig_handler(); /* handler function */
+perduti. Si consideri il segmento di codice riportato in
+\secref{fig:sig_old_handler}, nel programma principale viene installato un
+manipolatore (\texttt{\small 5}), ed in quest'ultimo la prima operazione
+(\texttt{\small 11}) è quella di reinstallare se stesso. Se nell'esecuzione
+del manipolatore un secondo segnale arriva prima che esso abbia potuto
+eseguire la reinstallazione, verrà eseguito il comportamento di default
+assegnato al segnale stesso, il che può comportare, a seconda dei casi, che il
+segnale viene perso (se il default era quello di ignorarlo) o la terminazione
+immediata del processo; in entrambi i casi l'azione prevista non verrà
+eseguita.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}{}
+int sig_handler(); /* handler function */
+int main()
+{
...
signal(SIGINT, sig_handler); /* establish handler */
...
+}
int sig_handler()
{
signal(SIGINT, sig_handler); /* restablish handler */
... /* process signal */
}
-\end{lstlisting}
-\normalsize
-se un secondo segnale arriva prima che il manipolatore invocato dal primo
-abbia eseguito la reinstallazione di se stesso il segnale può essere perso o
-causare il comportamento originale assegnato al segnale (in genere la
-terminazione del processo).
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Esempio di codice di un manipolatore di segnale per la semantica
+ inaffidabile.}
+ \label{fig:sig_old_handler}
+\end{figure}
Questa è la ragione per cui l'implementazione dei segnali secondo questa
-semantica viene chiamata \textsl{inaffidabile}, in quanto la ricezione del
+semantica viene chiamata \textsl{inaffidabile}; infatti la ricezione del
segnale e la reinstallazione del suo manipolatore non sono operazioni
atomiche, e sono sempre possibili delle race condition (sull'argomento vedi
quanto detto in \secref{sec:proc_multi_prog}).
segnale, ma non è possibile istruire il sistema a non fare nulla in occasione
di un segnale, pur mantenendo memoria del fatto che è avvenuto.
-Un caso classico in cui si incontra questo problema, è quello in cui si usa il
-manipolatore per settare un flag che riporta al processo l'occorrenza del
-segnale, così che questo possa prendere provvedimenti al di fuori del
-manipolatore. Si consideri il seguente segmento di codice il cui scopo sarebbe
-quello di fermare il processo fino all'occorrenza di un opportuno segnale:
-
-\footnotesize
-\begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
-int signal_flag = 0;
-main()
-{
- int sig_handler(); /* handler function */
- ...
- signal(SIGINT, sig_handler); /* establish handler */
- ...
- while(signal_flag == 0) { /* while flag is zero */
- pause(); /* go to sleep */
- }
- ...
-}
-int sig_handler()
-{
- signal(SIGINT, sig_handler); /* restablish handler */
- signal_flag = 1; /* set flag */
-}
-\end{lstlisting}
-\normalsize
-l'idea è che quando il processo trova il flag a zero viene messo in sleep e
-verrà risvegliato solo dalla ricezione di un segnale. Il manipolatore si
-limita in questo caso a settare il flag a uno; all'uscita dal manipolatore la
-chiamata a \func{pause} è interrotta ed il processo viene risvegliato e
-riprende l'esecuzione all'istruzione successiva, ma essendo cambiato il flag
-la condizione non è più soddisfatta e il programma prosegue.
-
-Il problema con l'implementazione inaffidabile è che niente ci garantisce che
-il segnale arrivi fra la valutazione della condizione del \code{while} e la
-chiamata a \func{pause}, nel qual caso, se il segnale non viene più generato,
-il processo resterà in sleep permanentemente.
-
-% Un'altra caratteristica della implementazione inaffidabile è che le chiamate
-% di sistema non sono fatte ripartire automaticamente quando sono interrotte da
-% un segnale, per questo un programma deve controllare lo stato di uscita della
-% chiamata al sistema e ripeterla nel caso l'errore riportato da \texttt{errno}
-% sia \texttt{EINTR}.
-
-Questo ci mostra ad esempio come con la semantica inaffidabile non esista una
-modalità semplice per ottenere una operazione di pausa (cioè mandare in sleep
-un processo fino all'arrivo di un segnale).
-
Nella semantica \textsl{affidabile} (quella utilizzata da Linux e da ogni Unix
moderno) il manipolatore una volta installato resta attivo e non si hanno
tutti i problemi precedenti. In questa semantica i segnali vengono
Si tenga presente che il kernel stabilisce cosa fare con un segnale che è
stato bloccato al momento della consegna, non quando viene generato; questo
consente di cambiare l'azione per il segnale prima che esso venga consegnato,
-e si può usare la funzione \func{sigpending} (vedi
-\secref{sec:sig_sigpending}) per determinare quali segnali sono bloccati e
-quali sono pendenti.
+e si può usare la funzione \func{sigpending} (vedi \secref{sec:sig_sigmask})
+per determinare quali segnali sono bloccati e quali sono pendenti.
\subsection{Tipi di segnali}
\var{task\_struct} del processo; si dice così che il segnale diventa
\textsl{pendente} (o \textit{pending}), e rimane tale fino al momento in cui
verrà notificato al processo (o verrà specificata come azione di default
-quella di ingorarlo).
+quella di ignorarlo).
Normalmente l'invio al processo che deve ricevere il segnale è immediato ed
avviene non appena questo viene rimesso in esecuzione dallo scheduler che
Un programma può specificare queste scelte usando le due funzioni
\func{signal} e \func{sigaction} (vedi \secref{sec:sig_signal} e
-\secref{sec:sig_sigaction}); se si è installato un manipolatore sarà
+\secref{sec:sig_sigaction}). Se si è installato un manipolatore sarà
quest'ultimo ad essere eseguito alla notifica del segnale. Inoltre il sistema
-fa si che mentre viene eseguito il manipolatore di un segnale, questo ultimo
+farà si che mentre viene eseguito il manipolatore di un segnale, quest'ultimo
venga automaticamente bloccato (così si possono evitare race condition).
Nel caso non sia stata specificata un'azione, viene utilizzata l'azione
avviene se i suddetti segnale vengono generati con una \func{kill}.
-
\section{La classificazione dei segnali}
\label{sec:sig_classification}
diretto di questo numero da parte dei programmi è da evitare, in quanto esso
può variare a seconda dell'implementazione del sistema, e nel caso si Linux,
anche a seconda dell'architettura hardware.
-
-\begin{table}[htb]
- \footnotesize
- \centering
- \begin{tabular}[c]{|l|c|c|p{8cm}|}
- \hline
- \textbf{Segnale}&\textbf{Standard}&\textbf{Azione}&\textbf{Descrizione} \\
- \hline
- \hline
- \macro{SIGHUP} &PL & A & Hangup o fine del processo di controllo \\
- \macro{SIGINT} &PL & A & Interrupt da tastiera (\cmd{C-c}) \\
- \macro{SIGQUIT} &PL & C & Quit da tastiera (\cmd{C-y}) \\
- \macro{SIGILL} &PL & C & Istruzione illegale \\
- \macro{SIGABRT} &PL & C & Segnale di abort da \func{abort} \\
- \macro{SIGFPE} &PL & C & Errore aritmetico \\
- \macro{SIGKILL} &PL &AEF& Segnale di terminazione forzata \\
- \macro{SIGSEGV} &PL & C & Errore di accesso in memoria \\
- \macro{SIGPIPE} &PL & A & Pipe spezzata \\
- \macro{SIGALRM} &PL & A & Segnale del timer da \func{alarm} \\
- \macro{SIGTERM} &PL & A & Segnale di terminazione \verb|C-\| \\
- \macro{SIGUSR1} &PL & A & Segnale utente numero 1 \\
- \macro{SIGUSR2} &PL & A & Segnale utente numero 2 \\
- \macro{SIGCHLD} &PL & B & Figlio terminato o fermato \\
- \macro{SIGCONT} &PL & & Continua se fermato \\
- \macro{SIGSTOP} &PL &DEF& Ferma il processo \\
- \macro{SIGTSTP} &PL & D & Stop typed at tty \\
- \macro{SIGTTIN} &PL & D & Input sul terminale per un processo
- in background \\
- \macro{SIGTTOU} &PL & D & Output sul terminale per un processo
- in background \\
- \macro{SIGBUS} &SL & C & Errore sul bus (bad memory access) \\
- \macro{SIGPOLL} &SL & A & Pollable event (Sys V).
- Sinonimo di \macro{SIGIO} \\
- \macro{SIGPROF} &SL & A & Timer del profiling scaduto \\
- \macro{SIGSYS} &SL & C & Bad argument to routine (SVID) \\
- \macro{SIGTRAP} &SL & C & Trace/breakpoint trap \\
- \macro{SIGURG} &SLB& B & Urgent condition on socket \\
- \macro{SIGVTALRM}&SLB& A & Virtual alarm clock \\
- \macro{SIGXCPU} &SLB& C & Ecceduto il limite sul CPU time \\
- \macro{SIGXFSZ} &SLB& C & Ecceduto il limite sulla dimensione dei file \\
- \macro{SIGIOT} &L & C & IOT trap. A synonym for \macro{SIGABRT} \\
- \macro{SIGEMT} &L & & \\
- \macro{SIGSTKFLT}&L & A & Stack fault on coprocessor \\
- \macro{SIGIO} &LB & A & I/O now possible (4.2 BSD) \\
- \macro{SIGCLD} &L & & A synonym for \macro{SIGCHLD} \\
- \macro{SIGPWR} &L & A & Fallimento dell'alimentazione \\
- \macro{SIGINFO} &L & & A synonym for \macro{SIGPWR} \\
- \macro{SIGLOST} &L & A & Perso un lock sul file (per NFS) \\
- \macro{SIGWINCH} &LB & B & Window resize signal (4.3 BSD, Sun) \\
- \macro{SIGUNUSED}&L & A & Unused signal (will be SIGSYS) \\
- \hline
- \end{tabular}
- \caption{Lista dei segnali in Linux.}
- \label{tab:sig_signal_list}
-\end{table}
-
Per questo motivo ad ogni segnale viene associato un nome, definendo con una
macro di preprocessore una costante uguale al suddetto numero. Sono questi
-nomi, che sono standardizzati e sostanzialemnte uniformi rispetto alle varie
+nomi, che sono standardizzati e sostanzialmente uniformi rispetto alle varie
implementazioni, che si devono usare nei programmi. Tutti i nomi e le funzioni
che concernono i segnali sono definiti nell'header di sistema \file{signal.h}.
definiti in Linux (estratto dalle man page), comparati con quelli definiti in
vari standard.
-In \tabref{tab:sig_signal_list} si sono anche riportate le azioni di default
-di ciascun segnale (riassunte con delle lettere, la cui legenda completa è in
-\tabref{tab:sig_action_leg}), quando nessun manipolatore è installato un
-segnale può essere ignorato o causare la terminazione del processo. Nella
-colonna standard sono stati indicati anche gli standard in cui ciascun segnale
-è definito, secondo lo schema di \tabref{tab:sig_standard_leg}.
-
\begin{table}[htb]
\footnotesize
\centering
\label{tab:sig_action_leg}
\end{table}
-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
-\textit{core dump}), che può essere usata da un debugger per esaminare lo
-stato dello stack e delle variabili al momento della ricezione del segnale.
+In \tabref{tab:sig_signal_list} si sono anche riportate le azioni di default
+di ciascun segnale (riassunte con delle lettere, la cui legenda completa è in
+\tabref{tab:sig_action_leg}), quando nessun manipolatore è installato un
+segnale può essere ignorato o causare la terminazione del processo. Nella
+colonna standard sono stati indicati anche gli standard in cui ciascun segnale
+è definito, secondo lo schema di \tabref{tab:sig_standard_leg}.
+
\begin{table}[htb]
\footnotesize
\label{tab:sig_standard_leg}
\end{table}
+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
+\textit{core dump}), che può essere usata da un debugger per esaminare lo
+stato dello stack e delle variabili al momento della ricezione del segnale.
+
+\begin{table}[htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{tabular}[c]{|l|c|c|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Segnale} &\textbf{Standard}&\textbf{Azione}&\textbf{Descrizione} \\
+ \hline
+ \hline
+ \macro{SIGHUP} &PL & A & Hangup o terminazione del processo di
+ controllo \\
+ \macro{SIGINT} &PL & A & Interrupt da tastiera (\cmd{C-c}) \\
+ \macro{SIGQUIT} &PL & C & Quit da tastiera (\cmd{C-y}) \\
+ \macro{SIGILL} &PL & C & Istruzione illegale \\
+ \macro{SIGABRT} &PL & C & Segnale di abort da \func{abort} \\
+ \macro{SIGFPE} &PL & C & Errore aritmetico \\
+ \macro{SIGKILL} &PL &AEF& Segnale di terminazione forzata \\
+ \macro{SIGSEGV} &PL & C & Errore di accesso in memoria \\
+ \macro{SIGPIPE} &PL & A & Pipe spezzata \\
+ \macro{SIGALRM} &PL & A & Segnale del timer da \func{alarm} \\
+ \macro{SIGTERM} &PL & A & Segnale di terminazione \verb|C-\| \\
+ \macro{SIGUSR1} &PL & A & Segnale utente numero 1 \\
+ \macro{SIGUSR2} &PL & A & Segnale utente numero 2 \\
+ \macro{SIGCHLD} &PL & B & Figlio terminato o fermato \\
+ \macro{SIGCONT} &PL & & Continua se fermato \\
+ \macro{SIGSTOP} &PL &DEF& Ferma il processo \\
+ \macro{SIGTSTP} &PL & D & Pressione del tasto di stop sul terminale \\
+ \macro{SIGTTIN} &PL & D & Input sul terminale per un processo
+ in background \\
+ \macro{SIGTTOU} &PL & D & Output sul terminale per un processo
+ in background \\
+ \macro{SIGBUS} &SL & C & Errore sul bus (bad memory access) \\
+ \macro{SIGPOLL} &SL & A & \textit{Pollable event} (Sys V).
+ Sinonimo di \macro{SIGIO} \\
+ \macro{SIGPROF} &SL & A & Timer del profiling scaduto \\
+ \macro{SIGSYS} &SL & C & Argomento sbagliato per una subroutine (SVID) \\
+ \macro{SIGTRAP} &SL & C & Trappole per un Trace/breakpoint \\
+ \macro{SIGURG} &SLB& B & Ricezione di una urgent condition su un socket\\
+ \macro{SIGVTALRM}&SLB& A & Virtual alarm clock \\
+ \macro{SIGXCPU} &SLB& C & Ecceduto il limite sul CPU time \\
+ \macro{SIGXFSZ} &SLB& C & Ecceduto il limite sulla dimensione dei file \\
+ \macro{SIGIOT} &L & C & IOT trap. Sinonimo di \macro{SIGABRT} \\
+ \macro{SIGEMT} &L & & \\
+ \macro{SIGSTKFLT}&L & A & Errore sullo stack del coprocessore \\
+ \macro{SIGIO} &LB & A & L'I/O è possibile (4.2 BSD) \\
+ \macro{SIGCLD} &L & & Sinonimo di \macro{SIGCHLD} \\
+ \macro{SIGPWR} &L & A & Fallimento dell'alimentazione \\
+ \macro{SIGINFO} &L & & Sinonimo di \macro{SIGPWR} \\
+ \macro{SIGLOST} &L & A & Perso un lock sul file (per NFS) \\
+ \macro{SIGWINCH} &LB & B & Finestra ridimensionata (4.3 BSD, Sun) \\
+ \macro{SIGUNUSED}&L & A & Segnale inutilizzato (diventerà
+ \macro{SIGSYS}) \\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Lista dei segnali in Linux.}
+ \label{tab:sig_signal_list}
+\end{table}
+
La descrizione dettagliata del significato dei vari segnali, raggruppati per
-tipologia, verrà affrontate nel seguito.
+tipologia, verrà affrontate nei paragrafi successivi.
\subsection{Segnali di errore di programma}
\item[\macro{SIGFPE}] Riporta un errore aritmetico fatale. Benché il nome
derivi da \textit{floating point exception} si applica a tutti gli errori
aritmetici compresa la divisione per zero e l'overflow.
+
+ Se il manipolatore ritorna il comportamento del processo è indefinito, ed
+ ignorare questo segnale può condurre ad un ciclo infinito.
% Per questo segnale le cose sono complicate dal fatto che possono esserci
% molte diverse eccezioni che \texttt{SIGFPE} non distingue, mentre lo
posto di un puntatore a funzione, o si eccede la scrittura di un vettore di
una variabile locale, andando a corrompere lo stack. Lo stesso segnale viene
generato in caso di overflow dello stack o di problemi nell'esecuzione di un
- manipolatore.
+ manipolatore. Se il manipolatore ritorna il comportamento del processo è
+ indefinito.
\item[\macro{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.
+ accorge dell'errore ed il kernel genera il segnale. Se il manipolatore
+ ritorna il comportamento del processo è indefinito.
È tipico ottenere questo segnale dereferenziando un puntatore nullo o non
inizializzato leggendo al di la della fine di un vettore.
\item[\macro{SIGPROF}] Il nome sta per \textit{profiling}. Indica la scadenza
di un timer che misura sia il tempo di CPU speso direttamente dal processo
che quello che il sistema ha speso per conto di quest'ultimo. In genere
- viene usato dai tool che servono a fare il profilo d'uso della CPU da parte
- del processo.
+ viene usato dagli strumenti che servono a fare la profilazione dell'utilizzo
+ del tempo di CPU da parte del processo.
\end{basedescript}
situazione precedente.
\item[\macro{SIGXCPU}] Sta per \textit{CPU time limit exceeded}. Questo
segnale è generato quando un processo eccede il limite impostato per il
- tempo di CPU disponibile, vedi \secref{sec:sys_xxx}.
+ tempo di CPU disponibile, vedi \secref{sec:sys_resource_limit}.
\item[\macro{SIGXFSZ}] Sta per \textit{File size limit exceeded}. Questo
segnale è generato quando un processo tenta di estendere un file oltre le
dimensioni specificate dal limite impostato per le dimensioni massime di un
- file, vedi \secref{sec:sys_xxx}.
+ file, vedi \secref{sec:sys_resource_limit}.
\end{basedescript}
Raccogliamo qui infine usa serie di segnali che hanno scopi differenti non
classificabili in maniera omogenea. Questi segnali sono:
\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
-\item[\macro{SIGUSR1} e \macro{SIGUSR2}] Sono due segnali a disposizione
+\item[\macro{SIGUSR1}] Vedi \macro{SIGUSR2}.
+\item[\macro{SIGUSR2}] Insieme a \macro{SIGUSR1} è un segnale a disposizione
dell'utente che li può usare per quello che vuole. Possono essere utili per
implementare una comunicazione elementare fra processi diversi, o per
eseguire a richiesta una operazione utilizzando un manipolatore. L'azione di
default è terminare il processo.
-\item[\macro{SIGWINCH}] Il nome sta per \textit{window (size) change} ed è
- generato da molti sistemi (GNU/Linux compreso) quando le dimensioni (in
+\item[\macro{SIGWINCH}] Il nome sta per \textit{window (size) change} e viene
+ generato in molti sistemi (GNU/Linux compreso) quando le dimensioni (in
righe e colonne) di un terminale vengono cambiate. Viene usato da alcuni
programmi testuali per riformattare l'uscita su schermo quando si cambia
dimensione a quest'ultimo. L'azione di default è di essere ignorato.
necessario copiarlo.
La seconda funzione deriva da BSD ed è analoga alla funzione \func{perror}
-descritta in \secref{sec:sys_strerror}; il suo prototipo è:
+descritta sempre in \secref{sec:sys_strerror}; il suo prototipo è:
\begin{prototype}{signal.h}{void psignal(int sig, const char *s)}
Stampa sullo standard error un messaggio costituito dalla stringa \param{s},
seguita da due punti ed una descrizione del segnale indicato da \param{sig}.
loro stretta relazione con la creazione di nuovi processi.
Come accennato in \secref{sec:proc_fork} quando viene creato un nuovo processo
-con \func{fork} esso eredita dal padre sia le azioni che sono state settate
-per i singoli segnali, che la maschera dei segnali bloccati (tratteremo
-quest'ultimo argomento in \ref{sec:sig_sigpending}). Invece tutti i segnali
-pendenti e gli allarmi vengono cancellati; essi infatti devono essere
-recapitati solo al padre, al figlio dovranno arrivare solo i segnali dovuti
-alle sue azioni.
+esso eredita dal padre sia le azioni che sono state settate per i singoli
+segnali, che la maschera dei segnali bloccati (vedi \secref{sec:sig_sigmask}).
+Invece tutti i segnali pendenti e gli allarmi vengono cancellati; essi infatti
+devono essere recapitati solo al padre, al figlio dovranno arrivare solo i
+segnali dovuti alle sue azioni.
Quando si mette in esecuzione un nuovo programma con \func{exec} (si ricordi
-quanto detto in \secref{sec:prog_exec}) tutti i segnali per i quali è stato
+quanto detto in \secref{sec:proc_exec}) tutti i segnali per i quali è stato
installato un manipolatore vengono resettati a \macro{SIG\_DFL}. Non ha più
senso infatti fare riferimento a funzioni definite nel programma originario,
-che non sono nemmeno presenti nello spazio di indirizzi del nuovo programma.
+che non sono presenti nello spazio di indirizzi del nuovo programma.
Si noti che questo vale solo per le azioni per le quali è stato installato un
manipolatore; viene mantenuto invece ogni eventuale settaggio dell'azione a
programmi eseguiti in background, che altrimenti sarebbero interrotti da una
successiva pressione di \texttt{C-c} o \texttt{C-y}.
-Per quanto riguarda tutte le altre system call esse vengono tradizionalmente
-classificate, proprio in base al loro comportamento nei confronti dei segnali,
-in \textsl{lente} (\textit{slow}) e \textsl{veloci} (\textit{fast}). La gran
-parte appartiene a quest'ultima categoria che non è influenzata dall'arrivo di
-un segnale. In tal caso un eventuale manipolatore viene sempre eseguito dopo
-che la system call è stata completata. Esse sono dette \textsl{veloci} proprio
-in quanto la loro esecuzione è sostanzialmente immediata e attendere per
-eseguire un manipolatore non comporta nessun inconveniente.
-
-Esistono però dei casi in cui questo non è possibile perché renderebbe
-impossibile una risposta pronta al segnale. In generale questo avviene tutte
-le volte che si ha a che fare con system call che possono bloccarsi
-indenfinitamente, che per questo vengono chiamate \textsl{lente}. Un elenco
-dei casi in cui si presenta questa situazione è il seguente:
-\begin{itemize*}
-\item lettura da file che possono bloccarsi in attesa di dati non ancora
- presenti (come per certi dispositivi, la rete o le pipe).
-\item scrittura sugli stessi file, nel caso in cui dati non possano essere
+Per quanto riguarda il comportamento di tutte le altre system call si danno
+sostanzialmente due casi, a seconda che esse siano \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 esecuzione è
+sostanzialmente immediata; la risposta al segnale viene sempre data dopo che
+la system call è stata completata, in quanto attendere per eseguire un
+manipolatore non comporta nessun inconveniente.
+
+In alcuni casi però alcune system call (che per questo motivo vengono chiamate
+\textsl{lente}) possono bloccarsi indefinitamente. In questo caso non si può
+attendere la conclusione della sistem call, perché questo renderebbe
+impossibile una risposta pronta al segnale, per cui il manipolatore viene
+eseguito prima che la system call sia ritornata. Un elenco dei casi in cui si
+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, i socket o le pipe).
+\item la scrittura sugli stessi file, nel caso in cui dati non possano essere
accettati immediatamente.
-\item apertura di un file di dipositivo che richiede operazioni non immediate
- per una una risposta.
-\item operazioni eseguite con \func{ioctl} che non è detto possano essere
+\item l'apertura di un file di dispositivo che richiede operazioni non
+ immediate per una una risposta.
+\item le operazioni eseguite con \func{ioctl} che non è detto possano essere
eseguite immediatamente.
\item le funzioni di intercomunicazione che si bloccano in attesa di risposte
da altri processi.
\item la funzione \func{pause} (usata appunto per attendere l'arrivo di un
segnale).
\item la funzione \func{wait} (se nessun processo figlio è ancora terminato).
-\end{itemize*}
+\end{itemize}
In questo caso si pone il problema di cosa fare una volta che il manipolatore
sia ritornato. La scelta originaria dei primi Unix era quella di far ritornare
però non considera sistemi multitasking, per cui la definizione è tanto vaga
da essere del tutto inutile in un sistema Unix; è questo il motivo per cui
ogni implementazione successiva ne ha modificato e ridefinito il
-comportamento, pur mantenendone immutato il prototipo\footnote{in realtà
- alcune vecchie implementazioni (SVR4 e 4.3+BSD) usano parametri aggiuntivi
- per definire il comportamento della funzione.} che è:
+comportamento, pur mantenendone immutato il prototipo\footnote{in realtà in
+ alcune vecchie implementazioni (SVr4 e 4.3+BSD in particolare) vengono usati
+ alcuni parametri aggiuntivi per definire il comportamento della funzione,
+ vedremo in \secref{sec:sig_sigaction} che questo è possibile usando la
+ funzione \func{sigaction}.} che è:
\begin{prototype}{signal.h}
{sighandler\_t signal(int signum, sighandler\_t handler)}
o \macro{SIG\_ERR} in caso di errore.}
\end{prototype}
-In questa definizione si è usato il tipo \type{sighandler\_t} che è una
-estensione GNU, definita dalle \acr{glibc}, che permette di riscrivere il
-prototipo in una forma più leggibile dell'originario:
+In questa definizione si è usato un tipo di dato, \type{sighandler\_t}, che è
+una estensione GNU, definita dalle \acr{glibc}, esso permette di riscrivere il
+prototipo di \func{signal} nella forma appena vista, che risulta molto più
+leggibile di quanto non sia la versione originaria che di norma è definita
+come:
\begin{verbatim}
-void (*signal(int signum, void (*handler)(int)))int)
+ void (*signal(int signum, void (*handler)(int)))int)
\end{verbatim}
questa infatti, per la poca chiarezza della sintassi del C quando si vanno a
trattare puntatori a funzioni, è molto meno comprensibile. Da un confronto
\begin{verbatim}
typedef void (* sighandler_t)(int)
\end{verbatim}
-e cioè un puntatore ad una funzione \type{void} (cioè senza valore di ritorno)
-e che prende un argomento di tipo \type{int}.\footnote{si devono usare le
+e cioè un puntatore ad una funzione \ctyp{void} (cioè senza valore di ritorno)
+e che prende un argomento di tipo \ctyp{int}.\footnote{si devono usare le
parentesi intorno al nome della funzione per via delle precedenze degli
operatori del C, senza di esse si sarebbe definita una funzione che ritorna
- un puntatore a \type{void} e non un puntatore ad una funzione \type{void}.}
+ 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 manipolatore del
segnale.
L'uso di \func{signal} è soggetto a problemi di compatibilità, dato che essa
si comporta in maniera diversa per sistemi derivati da BSD o da System V. In
questi ultimi infatti la funzione è conforme al comportamento originale dei
-primi Unix in cui il manipolatore viene disinstallato alla sua chiamata
+primi Unix in cui il manipolatore viene disinstallato alla sua chiamata,
secondo la semantica inaffidabile; Linux seguiva questa convenzione fino alle
\acr{libc5}. Al contrario BSD segue la semantica affidabile, non resettando il
manipolatore e bloccando il segnale durante l'esecuzione dello stesso. Con
-l'utilizzo delle \acr{glibc2} anche Linux è passato a questo comportamento;
-quello della versione originale della funzione, il cui uso è deprecato per i
-motivi visti in \secref{sec:sig_semantics}, può essere ottenuto chiamando
-\func{sysv\_signal}. In generale, per evitare questi problemi, tutti i nuovi
-programmi dovrebbero usare \func{sigaction}.
+l'utilizzo delle \acr{glibc} dalla versione 2 anche Linux è passato a questo
+comportamento; quello della versione originale della funzione, il cui uso è
+deprecato per i motivi visti in \secref{sec:sig_semantics}, può essere
+ottenuto chiamando \func{sysv\_signal}. In generale, per evitare questi
+problemi, 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 \macro{SIGFPE}, \macro{SIGILL}, o
\label{sec:sig_kill_raise}
Come accennato in \secref{sec:sig_types}, un segnale può essere generato
-direttamente da un processo. L'invio di un sengale generico può essere
+direttamente da un processo. L'invio di un segnale generico può essere
effettuato attraverso delle funzioni \func{kill} e \func{raise}. La prima
serve per inviare un segnale al processo corrente, ed il suo prototipo è:
\begin{prototype}{signal.h}{int raise(int sig)}
\func{raise}.
Se invece si vuole inviare un segnale ad un altro processo occorre utilizzare
-la funzione \func{kill}; il suo prototipo è:
+la funzione \func{kill}; il cui prototipo è:
\begin{functions}
\headdecl{sys/types.h}
\headdecl{signal.h}
\funcdecl{int kill(pid\_t pid, int sig)} Invia il segnale \param{sig} al
processo specificato con \param{pid}.
-
- \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[\macro{EINVAL}] Si è specificato un numero di segnale invalido.
- \item[\macro{EPERM}] Il processo non ha il permesso di inviare il segnale
- alla destinazione specificata.
- \item[\macro{ESRCH}] Il \acr{pid} o il process group indicati non
- esistono. Gli zombie (vedi \ref{sec:proc_termination}) sono considerati come
- processi esistenti.
- \end{errlist}}
+
+ \bodydesc{ La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
+ errore nel qual caso \var{errno} può assumere i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EINVAL}] Il segnale specificato non esiste.
+ \item[\macro{ESRCH}] Il processo selezionato non esiste.
+ \item[\macro{EPERM}] Non si hanno privilegi sufficienti ad inviare il
+ segnale.
+ \end{errlist}}
\end{functions}
-La funzione \code{raise(sig)} è sostanzialmente equivalente ad una
-\code{kill(getpid(), sig)}. Siccome \func{raise} è definita nello standard ISO
-C non esiste in alcune vecchie versioni di Unix, per cui in generale l'uso di
-\func{kill} è più portabile.
-
-Lo standard POSIX poi prevede che il valore 0 sia usato per specificare il
-segnale nullo. Se le funzioni vengono chiamate con questo valore non viene
-inviato nessun segnale, ma viene eseguito il controllo degli errori, in tal
-caso si otterrà un errore \macro{EPERM} se non si hanno i permessi necessari
-ed un errore \macro{ESRCH} se il processo specificato non esiste. Si tenga
-conto però che il sistema ricicla i \acr{pid} (come accennato in
-\secref{sec:proc_pid}) per cui l'esistenza di un processo non significa che
+Lo standard POSIX prevede che il valore 0 per \param{sig} sia usato per
+specificare il segnale nullo. Se le funzioni vengono chiamate con questo
+valore non viene inviato nessun segnale, ma viene eseguito il controllo degli
+errori, in tal caso si otterrà un errore \macro{EPERM} se non si hanno i
+permessi necessari ed un errore \macro{ESRCH} se il processo specificato non
+esiste. Si tenga conto però che il sistema ricicla i \acr{pid} (come accennato
+in \secref{sec:proc_pid}) per cui l'esistenza di un processo non significa che
esso sia realmente quello a cui si intendeva mandare il segnale.
-Il valore dell'argomento \param{pid} specifica la destinazione a cui inviare
-il segnale e può assumere i seguenti significati:
-\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
-\item[$\texttt{pid}>0$] il segnale è mandato al processo con il \acr{pid}
- indicato.
-\item[$\texttt{pid}=0$] il segnale è mandato ad ogni processo del
- \textit{process group} del chiamante.
-\item[$\texttt{pid}=-1$] il segnale è mandato ad ogni processo (eccetto
- \cmd{init}).
-\item[$\texttt{pid}<-1$] il segnale è mandato ad ogni processo del process
- group $|\code{pid}|$.
-\end{basedescript}
+Il valore dell'argomento \param{pid} specifica il processo (o i processi) di
+destinazione a cui il segnale deve essere inviato e può assumere i valori
+riportati in \tabref{tab:sig_kill_values}.
+\begin{table}[htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{tabular}[c]{|r|l|}
+ \hline
+ \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 \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 process group
+ $|\code{pid}|$.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Valori dell'argomento \param{pid} per la funzione
+ \func{kill}.}
+ \label{tab:sig_kill_values}
+\end{table}
+
+Si noti pertanto che la funzione \code{raise(sig)} può essere definita in
+termini di \func{kill}, ed è sostanzialmente equivalente ad una
+\code{kill(getpid(), sig)}. Siccome \func{raise}, che è definita nello
+standard ISO C, non esiste in alcune vecchie versioni di Unix, in generale
+l'uso di \func{kill} finisce per essere più portabile.
+
+Una seconda funzione che può essere definita in termini di \func{kill} è
+\func{killpg}, che è sostanzialmente equivalente a
+\code{kill(-pidgrp, signal)}; il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{signal.h}{int killpg(pid\_t pidgrp, int signal)}
+
+ Invia il segnale \param{signal} al process group \param{pidgrp}.
+ \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
+ errore, gli errori sono gli stessi di \func{kill}.}
+\end{prototype}
+e che permette di inviare un segnale a tutto un \textit{process group} (vedi
+\secref{sec:sess_xxx}).
Solo l'amministratore può inviare un segnale ad un processo qualunque, in
tutti gli altri casi il \textit{real user id} o l'\textit{effective user id}
\label{sec:sig_alarm_abort}
Un caso particolare di segnali generati a richiesta è quello che riguarda i
-segnali di temporizzazione e e \macro{SIGABORT}, per i quali sono previste
-funzioni specifiche che ne effettuino l'invio. La prima di queste è
-\func{alarm} il cui prototipo è:
+vari segnali di temporizzazione e \macro{SIGABRT}, per ciascuno di questi
+segnali sono previste funzioni specifiche che ne effettuino l'invio. La più
+comune delle funzioni usate per la temporizzazione è \func{alarm} il cui
+prototipo è:
\begin{prototype}{unistd.h}{unsigned int alarm(unsigned int seconds)}
- Predispone l'invio di \macro{SIGALARM} dopo \param{seconds} secondi.
+ Predispone l'invio di \macro{SIGALRM} dopo \param{seconds} secondi.
\bodydesc{La funzione restituisce il numero di secondi rimanenti ad un
precedente allarme, o zero se non c'erano allarmi pendenti.}
\end{prototype}
-La funzione provvede un meccanismo che consente ad un processo di predisporre
+La funzione fornisce un meccanismo che consente ad un processo di predisporre
un'interruzione nel futuro, (ad esempio per effettuare una qualche operazione
-dopo un certo periodo di tempo), programmando l'emissione si un segnale di
-\macro{SIGALARM} dopo il numero di secondi specificato da \param{seconds}.
-Chiaramente la precisione è determinata da quella dell'orologio di sistema, e
-sono sempre possibili ritardi in caso di un sistema eccessivamente carico.
+dopo un certo periodo di tempo), programmando l'emissione di un segnale (nel
+caso in questione \macro{SIGALRM}) dopo il numero di secondi specificato da
+\param{seconds}.
Se si specifica per \param{seconds} un valore nullo non verrà inviato nessun
segnale; siccome alla chiamata viene cancellato ogni precedente allarme,
-questo può essere usato per cancellare una programmazione precedente. La
-funzione inoltre ritorna il numero di secondi rimanenti all'invio dell'allarme
-precedentemente programmato, in modo che sia eventualmente possibile
-effettuare delle scelte in caso di necessità di più interruzioni.
+questo può essere usato per cancellare una programmazione precedente.
+
+La funzione inoltre ritorna il numero di secondi rimanenti all'invio
+dell'allarme precedentemente programmato, in modo che sia possibile
+controllare se non si cancella un precedente allarme ed eventualmente
+predisporre le opportune misure per gestire il caso di necessità di più
+interruzioni.
In \secref{sec:sys_unix_time} abbiamo visto che ad ogni processo sono
-associati tre tempi diversi: \textit{clock time}, \textit{user time} e
-\textit{system time}. Per poterli calcolare il kernel mantiene tre diversi
-timer per ciascun processo:
+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}
\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 \macro{SIGALARM}.
+ l'emissione di \macro{SIGALRM}.
\item un \textit{virtual timer} che calcola il tempo di processore usato dal
processo in user space (che corrisponde all'\textit{user time}). La scadenza
di questo timer provoca l'emissione di \macro{SIGVTALRM}.
\end{itemize}
Il timer usato da \func{alarm} è il \textit{clock time}, e corrisponde cioè al
-tempo reale. Dato che \func{alarm} non consente di usare gli altri timer, e
-non può specificare intervalli con precisione maggiore al secondo le
-\acr{glibc} provvedono la funzione \func{setitimer} che permette un controllo
-completo, a scapito di un uso molto più complesso. Il suo prototipo è:
+tempo reale. La funzione come abbiamo visto è molto semplice, ma proprio per
+questo presenta numerosi limiti: non consente di usare gli altri timer, non
+può specificare intervalli di tempo con precisione maggiore del secondo e
+genera il segnale una sola volta.
+
+Per ovviare a questi limiti Linux deriva da BSD la funzione \func{setitimer}
+che permette di usare un timer qualunque e l'invio di segnali periodici, al
+costo però di una maggiore complessità d'uso e di una minore portabilità. Il
+suo prototipo è:
\begin{prototype}{sys/time.h}{int setitimer(int which, const struct
itimerval *value, struct itimerval *ovalue)}
\macro{EFAULT}.}
\end{prototype}
-Il valore di \param{which} permette di specificare quale dei tre timer usare;
-i possibili valori sono riportati in \tabref{tab:sig_setitimer_values}.
-
+Il valore di \param{which} permette di specificare quale dei tre timer
+illustrati in precedenza usare; i possibili valori sono riportati in
+\tabref{tab:sig_setitimer_values}.
\begin{table}[htb]
+ \footnotesize
\centering
\begin{tabular}[c]{|l|l|}
\hline
\label{tab:sig_setitimer_values}
\end{table}
+Il valore della struttura specificata \param{value} viene usato per settare il
+timer, se il puntatore \param{ovalue} non è nullo il precedente valore viene
+salvato qui. I valori dei timer devono essere indicati attraverso una
+struttura \var{itimerval}, definita in \figref{fig:file_stat_struct}.
+
+La struttura è composta da due membri, il primo, \var{it\_interval} definisce
+il periodo del timer; il secondo, \var{it\_value} il tempo mancante alla
+scadenza. Entrambi esprimono i tempi tramite una struttura \var{timeval} che
+permette una precisione fino al microsecondo.
+
+Ciascun timer decrementa il valore di \var{it\_value} fino a zero, poi invia
+il segnale e resetta \var{it\_value} al valore di \var{it\_interval}, in
+questo modo il ciclo verrà ripetuto; se invece il valore di \var{it\_interval}
+è nullo il timer si ferma.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
+struct itimerval
+{
+ struct timeval it_interval; /* next value */
+ struct timeval it_value; /* current value */
+};
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \var{itimerval}, che definisce i valori dei timer di
+ sistema.}
+ \label{fig:sig_itimerval}
+\end{figure}
+
+L'uso di \func{setitimer} consente dunque un controllo completo di tutte le
+caratteristiche dei timer, ed in effetti la stessa \func{alarm}, benché
+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
+\figref{fig:sig_alarm_def}.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
+unsigned int alarm(unsigned int seconds)
+{
+ struct itimerval old, new;
+ new.it_interval.tv_usec = 0;
+ new.it_interval.tv_sec = 0;
+ new.it_value.tv_usec = 0;
+ new.it_value.tv_sec = (long int) seconds;
+ if (setitimer(ITIMER_REAL, &new, &old) < 0) {
+ return 0;
+ }
+ else {
+ return old.it_value.tv_sec;
+ }
+}
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Definizione di \func{alarm} in termini di \func{setitimer}.}
+ \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).
+
+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
+è attivo (questo è sempre vero per \macro{ITIMER\_VIRT}) la consegna è
+immediata, altrimenti può esserci un ulteriore ritardo che può variare a
+seconda del carico del sistema.
+
+Questo ha una conseguenza che può indurre ad errori molto subdoli, si tenga
+conto poi che in caso di sistema molto carico, si può avere il caso patologico
+in cui un timer scade prima che il segnale di una precedente scadenza sia
+stato consegnato; in questo caso, per il comportamento dei segnali descritto
+in \secref{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
+\func{getitimer}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{sys/time.h}{int getitimer(int which, struct
+ itimerval *value)}
+
+ Legge in \param{value} il valore del timer specificato da \func{which}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
+ errore e restituisce gli stessi errori di \func{getitimer}}
+\end{prototype}
+\noindent i cui parametri hanno lo stesso significato e formato di quelli di
+\func{setitimer}.
+
+
+L'ultima funzione che permette l'invio diretto di un segnale è \func{abort};
+che, come accennato in \ref{sec:proc_termination}, permette di abortire
+l'esecuzione di un programma tramite l'invio di \macro{SIGABRT}. Il suo
+prototipo è:
+\begin{prototype}{stdlib.h}{void abort(void)}
+
+ Abortisce il processo corrente.
+
+ \bodydesc{La funzione non ritorna, il processo è terminato inviando il
+ segnale di \macro{SIGABRT}.}
+\end{prototype}
+
+La differenza fra questa funzione e l'uso di \func{raise} è che anche se il
+segnale è bloccato o ignorato, la funzione ha effetto lo stesso. Il segnale
+può però essere intercettato per effettuare eventuali operazioni di chiusura
+prima della terminazione del processo.
+
+Lo standard ANSI C richiede inoltre che anche se il manipolatore ritorna, la
+funzione non ritorni comunque. Lo standard POSIX.1 va oltre e richiede che se
+il processo non viene terminato direttamente dal manipolatore sia la stessa
+\func{abort} a farlo al ritorno dello stesso. Inoltre, sempre seguendo lo
+standard POSIX, prima della terminazione tutti i file aperti e gli stream
+saranno chiusi ed i buffer scaricati su disco. Non verranno invece eseguite le
+eventuali funzioni registrate con \func{at\_exit} e \func{on\_exit}.
+
\subsection{Le funzioni \func{pause} e \func{sleep}}
\label{sec:sig_pause_sleep}
+Il metodo tradizionale per fare attendere\footnote{cioè di porre
+ temporaneamente il processo in stato di \textit{sleep}, vedi
+ \ref{sec:proc_sched}.} ad un processo fino all'arrivo di un segnale è
+quello di usare la funzione \func{pause}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{unistd.h}{int pause(void)}
+
+ Pone il processo in stato di sleep fino al ritorno di un manipolatore.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna solo dopo che un segnale è stato ricevuto ed
+ il relativo manipolatore è ritornato, nel qual caso restituisce -1 e setta
+ \var{errno} a \macro{EINTR}.}
+\end{prototype}
+La funzione segnala sempre una condizione di errore (il successo sarebbe
+quello di aspettare indefinitamente). In genere si usa questa funzione quando
+si vuole mettere un processo in attesa di un qualche evento specifico che non
+è sotto il suo diretto controllo (ad esempio la si può usare per far reagire
+il processo ad un segnale inviato da un altro processo).
+Se invece si vuole fare attendere un processo per un determinato intervallo di
+tempo nello standard POSIX.1 viene definita la funzione \func{sleep}, il cui
+prototipo è:
+\begin{prototype}{unistd.h}{unsigned int sleep(unsigned int seconds)}
+
+ Pone il processo in stato di sleep per \param{seconds} secondi.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero se l'attesa viene completata, o il
+ numero di secondi restanti se viene interrotta da un segnale.}
+\end{prototype}
+La funzione attende per il tempo specificato, a meno di non essere interrotta
+da un segnale. In questo caso non è una buona idea ripetere la chiamata per il
+tempo rimanente, in quanto la riattivazione del processo può avvenire in un
+qualunque momento, ma il valore restituito sarà sempre arrotondato al secondo,
+con la conseguenza che, se la successione dei segnali è particolarmente
+sfortunata e le differenze si accumulano, si potranno avere ritardi anche di
+parecchi secondi. In genere la scelta più sicura è quella di stabilire un
+termine per l'attesa, e ricalcolare tutte le volte il numero di secondi da
+aspettare.
+
+In alcune implementazioni inoltre l'uso di \func{sleep} può avere conflitti
+con quello di \macro{SIGALRM}, dato che la funzione può essere realizzata con
+l'uso di \func{pause} e \func{alarm} (in maniera analoga all'esempio che
+vedremo in \secref{sec:sig_example}). In tal caso mescolare chiamata di
+\func{alarm} e \func{sleep} o modificare l'azione di \macro{SIGALRM}, può
+causare risultati indefiniti. Nel caso delle \acr{glibc} è stata usata una
+implementazione completamente indipendente e questi problemi non ci sono.
+
+La granularità di \func{sleep} permette di specificare attese in secondi, per
+questo sia sotto BSD4.3 che in SUSv2 è stata definita la funzione
+\func{usleep} (dove la \texttt{u} è intesa come sostituzione di $\mu$); i due
+standard hanno delle definizioni diverse, ma le \acr{glibc}
+seguono\footnote{secondo la man page almeno dalla versione 2.2.2.} seguono
+quella di SUSv2 che prevede il seguente prototipo:
+\begin{prototype}{unistd.h}{int usleep(unsigned long usec)}
+
+ Pone il processo in stato di sleep per \param{usec} microsecondi.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero se l'attesa viene completata, o -1 in
+ caso di errore, nel qual caso \var{errno} è settata a \macro{EINTR}.}
+
+\end{prototype}
+
+Anche questa funzione, a seconda delle implementazioni, può presentare
+problemi nell'interazione con \func{alarm} e \macro{SIGALRM}. È pertanto
+deprecata in favore della funzione \func{nanosleep}, definita dallo standard
+POSIX1.b, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{unistd.h}{int nanosleep(const struct timespec *req, struct
+ timespec *rem)}
+
+ Pone il processo in stato di sleep per il tempo specificato da \param{req}.
+ In caso di interruzione restituisce il tempo restante in \param{rem}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero se l'attesa viene completata, o -1 in
+ caso di errore, nel qual caso \var{errno} è settata a
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EINVAL}] si è specificato un numero di secondi negativo o un
+ numero di nanosecondi maggiore di 999.999.999.
+ \item[\macro{EINTR}] la funzione è stata interrotta da un segnale.
+ \end{errlist}}
+\end{prototype}
-\subsection{Le semantiche di \macro{SIGCHLD}}
+Lo standard richiede che la funzione sia implementata in maniera del tutto
+indipendente da \func{alarm}\footnote{nel caso di Linux questo è fatto
+ utilizzando direttamente il timer del kernel.} e sia utilizzabile senza
+interferenze con l'uso di \macro{SIGALRM}. La funzione prende come parametri
+delle strutture di tipo \var{timespec}, la cui definizione è riportata in
+\figref{fig:sys_timeval_struct}, che permettono di specificare un tempo con
+una precisione (teorica) 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.
+
+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 e cioè un tempo che
+a seconda dei casi può arrivare fino a 1/\macro{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/\macro{HZ}.
+
+In realtà è possibile ottenere anche pause più precise del centesimo di
+secondo usando politiche di scheduling real time come \macro{SCHED\_FIFO} o
+\macro{SCHED\_RR}; in tal caso infatti il meccanismo di scheduling ordinario
+viene evitato, e si raggiungono pause fino ai 2~ms con precisioni del $\mu$s.
+
+
+
+\subsection{Un esempio elementare}
\label{sec:sig_sigchld}
+Un semplice esempio per illustrare il funzionamento di un manipolatore di
+segnale è quello della gestione di \macro{SIGCHLD}. Abbiamo visto in
+\secref{sec:proc_termination} che una delle azioni eseguite dal kernel alla
+conclusione di un processo è quella di inviare questo segnale al
+padre.\footnote{in realtà in SVr4 eredita la semantica di System V, in cui il
+ segnale si chiama \macro{SIGCLD} e viene trattato in maniera speciale; in
+ System V infatti se si setta esplicitamente l'azione a \macro{SIG\_IGN} il
+ segnale non viene generato ed il sistema non genera zombie (lo stato di
+ terminazione viene scartato senza dover chiamare una \func{wait}). L'azione
+ di default 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 \macro{SIGCLD} come sinonimo di \macro{SIGCHLD}.} In generale
+dunque, quando non interessa elaborare lo stato di uscita di un processo, si
+può completare la gestione della terminazione installando un manipolatore per
+\macro{SIGCHLD} il cui unico compito sia quello chiamare \func{waitpid} per
+completare la procedura di terminazione in modo da evitare la formazione di
+zombie.
+
+In \figref{fig:sig_sigchld_handl} è mostrato il codice della nostra
+implementazione del manipolatore; se aggiungiamo al codice di
+\file{ForkTest.c} l'installazione di questo manipolatore potremo verificare che
+ripetendo l'esempio visto in \secref{sec:proc_termination} che non si ha più
+la creazione di zombie.
+
+% è pertanto
+% naturale usare un esempio che ci permette di concludere la trattazione della
+% terminazione dei processi.
+% In questo caso si è tratterà di illustrare un esempio relativo ad un
+% manipolatore per che è previsto ritornare,
+
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}{}
+#include <errno.h> /* error symbol definitions */
+#include <signal.h> /* signal handling declarations */
+#include <sys/types.h>
+#include <sys/wait.h>
+#include "macro.h"
+
+void sigchld_hand(int sig)
+{
+ int errno_save;
+ int status;
+ pid_t pid;
+ /* save errno current value */
+ errno_save = errno;
+ /* loop until no */
+ do {
+ errno = 0;
+ pid = waitpid(WAIT_ANY, &status, WNOHANG);
+ if (pid > 0) {
+ debug("child %d terminated with status %x\n", pid, status);
+ }
+ } while ((pid > 0) && (errno == EINTR));
+ /* restore errno value */
+ errno = errno_save;
+ /* return */
+ return;
+}
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Un manipolatore per il segnale \texttt{SIGCHLD}.}
+ \label{fig:sig_sigchld_handl}
+\end{figure}
+
+Il codice del manipolatore è di lettura immediata; come buona norma di
+programmazione (si ricordi quanto accennato \secref{sec:sys_errno}) si
+comincia (\texttt{\small 12-13}) con il salvare lo stato corrente di
+\var{errno}, in modo da poterlo ripristinare prima del ritorno del
+manipolatore (\texttt{\small 22-23}). In questo modo si preserva il valore
+della variabile visto dal corso di esecuzione principale del processo, che
+sarebbe altrimenti sarebbe sovrascritto dal valore restituito nella successiva
+chiamata di \func{wait}.
+
+Il compito principale del manipolatore è quello di ricevere lo stato di
+terminazione del processo, cosa che viene eseguita nel ciclo in
+(\texttt{\small 15-21}). Il ciclo è necessario a causa di una caratteristica
+fondamentale della gestione dei segnali: abbiamo già accennato come fra la
+generazione di un segnale e l'esecuzione del manipolatore possa passare un
+certo lasso di tempo e niente ci assicura che il manipolatore venga eseguito
+prima della generazione di ulteriori segnali dello stesso tipo. In questo caso
+normalmente i segnali segnali successivi vengono ``fusi'' col primo ed al
+processo ne viene recapitato soltanto uno.
+
+Questo può essere un caso comune proprio con \macro{SIGCHLD}, qualora capiti
+che molti processi figli terminino in rapida successione. Esso inoltre si
+presenta tutte le volte che un segnale viene bloccato: per quanti siano i
+segnali emessi durante il periodo di blocco, una volta che quest'ultimo sarà
+rimosso sarà recapitato un solo segnale.
+
+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 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
+ancora ricevere lo stato di terminazione (si veda \secref{sec:proc_wait} per
+la sintassi della funzione). Si noti anche come la funzione venga invocata con
+il parametro \macro{WNOHANG} che permette di evitare il suo blocco quando
+tutti gli stati di terminazione sono stati ricevuti.
\section{Gestione avanzata}
\label{sec:sig_control}
+Le funzioni esaminate finora fanno riferimento ad alle modalità più elementari
+della gestione dei segnali; non si sono pertanto ancora prese in
+considerazione le tematiche più complesse, collegate alle varie 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
+risolvere i problemi più complessi connessi alla programmazione con i segnali,
+fino a trattare le caratteristiche generali della gestione dei medesimi nella
+casistica ordinaria.
+
+
+\subsection{Alcune problematiche aperte}
+\label{sec:sig_example}
+
+Come accennato in \secref{sec:sig_pause_sleep} è possibile implementare
+\func{sleep} a partire dall'uso di \func{pause} e \func{alarm}. A prima vista
+questo può sembrare di implementazione immediata; ad esempio una semplice
+versione di \func{sleep} potrebbe essere quella illustrata in
+\figref{fig:sig_sleep_wrong}.
+
+Dato che è nostra intenzione utilizzare \macro{SIGALRM} il primo passo della
+nostra implementazione di sarà quello di installare il relativo manipolatore
+salvando il precedente (\texttt{\small 14-17}). Si effettuerà poi una
+chiamata ad \func{alarm} per specificare il tempo d'attesa per l'invio del
+segnale a cui segue la chiamata a \func{pause} per fermare il programma
+(\texttt{\small 17-19}) fino alla sua ricezione. Al ritorno di \func{pause},
+causato dal ritorno del manipolatore (\texttt{\small 1-9}), si ripristina il
+manipolatore originario (\texttt{\small 20-21}) restituendo l'eventuale tempo
+rimanente (\texttt{\small 22-23}) 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}
+ \begin{lstlisting}{}
+void alarm_hand(int sig) {
+ /* check if the signal is the right one */
+ if (sig != SIGALRM) { /* if not exit with error */
+ printf("Something wrong, handler for SIGALRM\n");
+ exit(1);
+ } else { /* do nothing, just interrupt pause */
+ return;
+ }
+}
+unsigned int sleep(unsigned int seconds)
+{
+ sighandler_t prev_handler;
+ /* install and check new handler */
+ if ((prev_handler = signal(SIGALRM, alarm_hand)) == SIG_ERR) {
+ printf("Cannot set handler for alarm\n");
+ exit(-1);
+ }
+ /* set alarm and go to sleep */
+ alarm(seconds);
+ pause();
+ /* restore previous signal handler */
+ signal(SIGALRM, prev_handler);
+ /* return remaining time */
+ return alarm(0);
+}
+ \end{lstlisting}
+ \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 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 quest'ultima, cosicché essa sarebbe eseguita dopo l'arrivo di
+\macro{SIGALRM}. In questo caso ci si troverebbe di fronte ad un 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
+SVr2) usando la funzione \func{longjmp} (vedi \secref{sec:proc_longjmp}) per
+uscire dal manipolatore; in questo modo, con una condizione sullo stato di
+uscita di quest'ultima, si può evitare la chiamata a \func{pause}, usando un
+codice del tipo di quello riportato in \figref{fig:sig_sleep_incomplete}.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}{}
+static jmp_buff alarm_return;
+unsigned int sleep(unsigned int seconds)
+{
+ signandler_t prev_handler;
+ if ((prev_handler = signal(SIGALRM, alarm_hand)) == SIG_ERR) {
+ printf("Cannot set handler for alarm\n");
+ exit(1);
+ }
+ if (setjmp(alarm_return) == 0) { /* if not returning from handler */
+ alarm(second); /* call alarm */
+ pause(); /* then wait */
+ }
+ /* restore previous signal handler */
+ signal(SIGALRM, prev_handler);
+ /* remove alarm, return remaining time */
+ return alarm(0);
+}
+void alarm_hand(int sig)
+{
+ /* check if the signal is the right one */
+ if (sig != SIGALRM) { /* if not exit with error */
+ printf("Something wrong, handler for SIGALRM\n");
+ exit(1);
+ } else { /* return in main after the call to pause */
+ longjump(alarm_return, 1);
+ }
+}
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Una implementazione ancora malfunzionante di \func{sleep}.}
+ \label{fig:sig_sleep_incomplete}
+\end{figure}
+
+In questo caso il manipolatore (\texttt{\small 18-26}) non ritorna come in
+\figref{fig:sig_sleep_wrong}, ma usa \func{longjmp} (\texttt{\small 24}) per
+rientrare nel corpo principale del programma; dato che in questo caso il
+valore di uscita di \func{setjmp} è 1, grazie alla condizione in
+(\texttt{\small 9-12}) si evita comunque che \func{pause} sia chiamata a
+vuoto.
+
+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 manipolatore, in questo caso
+l'esecuzione non riprenderà nel manipolatore 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 settare
+nel manipolatore un opportuno flag da controllare nel corpo principale del
+programma (con un codice del tipo di quello riportato in
+\figref{fig:sig_event_wrong}).
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}{}
+sig_atomic_t flag;
+int main()
+{
+ flag = 0;
+ ...
+ if (flag) { /* test if signal occurred */
+ flag = 0; /* reset flag */
+ do_response(); /* do things */
+ } else {
+ do_other(); /* do other things */
+ }
+ ...
+}
+void alarm_hand(int sig)
+{
+ /* set the flag
+ flag = 1;
+ return;
+}
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Un esempio non funzionante del codice per il controllo di un
+ evento generato da un segnale.}
+ \label{fig:sig_event_wrong}
+\end{figure}
+
+La logica è quella di far settare al manipolatore (\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 \secref{sec:proc_race_cond},
+in cui si genera una race condition; se infatti il 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
+funzioni più sofisticate di quelle illustrate finora, che hanno origine dalla
+interfaccia semplice, ma poco sofisticata, dei primi sistemi Unix, in modo da
+consentire la gestione di tutti i possibili aspetti con cui un processo deve
+reagire alla ricezione di un segnale.
+
+
+
+\subsection{Gli \textsl{insiemi di segnali} o \textit{signal set}}
+\label{sec:sig_sigset}
+
+Come evidenziato nel paragrafo precedente, le funzioni di gestione dei segnali
+dei primi Unix, nate con la semantica inaffidabile, hanno dei limiti non
+superabili; in particolare non è prevista nessuna funzione che permetta di
+gestire gestire il blocco dei segnali o di verificare lo stato dei segnali
+pendenti.
+
+Per questo motivo lo standard POSIX.1, insieme alla nuova semantica dei
+segnali ha introdotto una interfaccia di gestione completamente nuova, che
+permette di ottenete un controllo molto più dettagliato. In particolare lo
+standard ha introdotto un nuovo tipo di dato \type{sigset\_t}, che permette di
+rappresentare un \textsl{insieme di segnali} (un \textit{signal set}, come
+viene usualmente chiamato), che è il tipo di dato che viene usato per gestire
+il blocco dei segnali.
+
+In genere un \textsl{insieme di segnali} è rappresentato da un intero di
+dimensione opportuna, di solito si pari al numero di bit dell'architettura
+della macchina\footnote{nel caso dei PC questo comporta un massimo di 32
+ segnali distinti, dato che in Linux questi sono sufficienti non c'è
+ necessità di nessuna struttura più complicata.}, ciascun bit del quale è
+associato ad uno specifico segnale; in questo modo è di solito possibile
+implementare le operazioni direttamente con istruzioni elementari del
+processore; lo standard POSIX.1 definisce cinque funzioni per la manipolazione
+degli insiemi di segnali: \func{sigemptyset}, \func{sigfillset},
+\func{sigaddset}, \func{sigdelset} e \func{sigismember}, i cui prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{signal.h}
+
+ \funcdecl{int sigemptyset(sigset\_t *set)} Inizializza un insieme di segnali
+ vuoto (in cui non c'è nessun segnale).
+
+ \funcdecl{int sigfillset(sigset\_t *set)} Inizializza un insieme di segnali
+ pieno (in cui ci sono tutti i segnali).
+
+ \funcdecl{int sigaddset(sigset\_t *set, int signum)} Aggiunge il segnale
+ \param{signum} all'insieme di segnali \param{set}.
+ \funcdecl{int sigdelset(sigset\_t *set, int signum)} Toglie il segnale
+ \param{signum} dall'insieme di segnali \param{set}.
+
+ \funcdecl{int sigismember(const sigset\_t *set, int signum)} Controlla se il
+ segnale \param{signum} è nell'insieme di segnali \param{set}.
+
+ \bodydesc{Le prime quattro funzioni ritornano 0 in caso di successo, mentre
+ \func{sigismember} ritorna 1 se \param{signum} è in \param{set} e 0
+ altrimenti. In caso di errore tutte ritornano -1, con \var{errno} settata a
+ \macro{EINVAL} (il solo errore possibile è che \param{signum} non sia un
+ segnale valido).}
+\end{functions}
+Dato che in generale non si può fare conto sulle caratteristiche di una
+implementazione (non è detto che si disponga di un numero di bit sufficienti
+per mettere tutti i segnali in un intero, o in \type{sigset\_t} possono essere
+immagazzinate ulteriori informazioni) tutte le operazioni devono essere
+comunque eseguite attraverso queste funzioni.
-\subsection{Le funzioni \func{sigprocmask} e \func{sigpending}}
-\label{sec:sig_sigpending}
-
+In genere si usa un insieme di segnali per specificare quali segnali si vuole
+bloccare, o per riottenere dalle varie funzioni di gestione la maschera dei
+segnali attivi (vedi \secref{sec:sig_sigmask}). Essi possono essere definiti
+in due diverse maniere, aggiungendo i segnali voluti ad un insieme vuoto
+ottenuto con \func{sigemptyset} o togliendo quelli che non servono da un
+insieme completo ottenuto con \func{sigfillset}. Infine \func{sigismember}
+permette di verificare la presenza di uno specifico segnale in un
+insieme.
\subsection{La funzione \func{sigaction}}
\label{sec:sig_sigaction}
+La funzione principale dell'interfaccia standard POSIX.1 per i segnali è
+\func{sigaction}, essa ha sostanzialemente lo stesso uso di \func{signal},
+permette cioè di specificare le modalità con cui un segnale può essere gestito
+da un processo. Il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{signal.h}{int sigaction(int signum, const struct sigaction
+ *act, struct sigaction *oldact)}
+
+ Installa una nuova azione per il segnale \param{signum}.
+
+ \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[\macro{EINVAL}] Si è specificato un numero di segnale invalido o si è
+ cercato di installare il manipolatore per \macro{SIGKILL} o
+ \macro{SIGSTOP}.
+ \item[\macro{EFAULT}] Si sono specificati indirizzi non validi.
+ \end{errlist}}
+\end{prototype}
+La funzione serve ad installare una nuova \textsl{azione} per il segnale
+\param{signum}; si parla di \textsl{azione} e non di \textsl{manipolatore}
+come nel caso di \func{signal}, in quanto la funzione consente di specificare
+le varie caratteristiche della risposta al segnale, non solo la funzione che
+verrà eseguita alla sua occorrenza. Per questo lo standard raccomanda di
+usare sempre questa funzione al posto di \func{signal} (che in genere viene
+definita tramite essa), in quanto permette un controllo completo su tutti gli
+aspetti della gestione di un segnale, sia pure al prezzo di una maggiore
+complessità d'uso.
+
+Se il puntatore \param{act} non è nullo, la funzione installa la nuova azione
+da esso specificata, se \param{oldact} non è nullo il valore dell'azione
+corrente viene restituito indietro. Questo permette (specificando \param{act}
+nullo e \param{oldact} non nullo) di superare uno dei limiti di \func{signal},
+che non consente di ottenere l'azione corrente senza installarne una nuova.
+
+Entrambi i puntatori fanno riferimento alla struttura \var{sigaction}, tramite
+la quale si specificano tutte le caratteristiche dell'azione associata ad un
+segnale. Anch'essa è descritta dallo standard POSIX.1 ed in Linux è definita
+secondo quanto riportato in \figref{fig:sig_sigaction}. Il campo
+\var{sa\_restorer}, non previsto dallo standard, è obsoleto e non deve essere
+più usato.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
+struct sigaction
+{
+ void (*sa_handler)(int);
+ void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);
+ sigset_t sa_mask;
+ int sa_flags;
+ void (*sa_restorer)(void);
+}
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \var{sigaction}.}
+ \label{fig:sig_sigaction}
+\end{figure}
+
+Il campo \var{sa\_mask} serve ad indicare l'insieme dei segnali che devono
+essere bloccati durante l'esecuzione del manipolatore, ad essi viene comunque
+sempre aggiunto il segnale che ne ha causato la chiamata, a meno che non si
+sia specificato con \var{sa\_flag} un comportamento diverso. Quando il
+manipolatore ritorna comunque la maschera dei segnali bloccati (vedi
+\secref{sec:sig_sigmask}) viene ripristinata al valore precedente
+l'invocazione.
+
+L'uso di questo campo permette ad esempio di risolvere il problema residuo
+dell'implementazione di \code{sleep} mostrata in
+\secref{fig:sig_sleep_incomplete}. In quel caso infatti se il segnale di
+allarme avesse interrotto un altro manipolatore questo non sarebbe stato
+eseguito correttamente; la cosa poteva essere prevenuta installando gli altri
+manipolatori usando \var{sa\_mask} per bloccare \macro{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 \tabref{tab:sig_sa_flag}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \macro{SA\_NOCLDSTOP}& Se il segnale è \macro{SIGCHLD} allora non deve
+ essere notificato quando il processo figlio viene
+ fermato da uno dei segnali \macro{SIGSTOP},
+ \macro{SIGTSTP}, \macro{SIGTTIN} o
+ \macro{SIGTTOU}.\\
+ \macro{SA\_ONESHOT} & Ristabilisce l'azione per il segnale al valore di
+ default una volta che il manipolatore è stato
+ lanciato, riproduce cioè il comportamento della
+ semantica inaffidabile.\\
+ \macro{SA\_RESETHAND}& Sinonimo di \macro{SA\_ONESHOT}. \\
+ \macro{SA\_RESTART} & Riavvia automaticamente le \textit{slow system
+ call} quando vengono interrotte dal suddetto
+ segnale; riproduce cioè il comportamento standard
+ di BSD.\\
+ \macro{SA\_NOMASK} & Evita che il segnale corrente sia bloccato durante
+ l'esecuzione del manipolatore.\\
+ \macro{SA\_NODEFER} & Sinonimo di \macro{SA\_NOMASK}.\\
+ \macro{SA\_SIGINFO} & Deve essere specificato quando si vuole usare un
+ manipolatore in forma estesa usando
+ \var{sa\_sigaction} al posto di \var{sa\_handler}.\\
+ \macro{SA\_ONSTACK} & Stabilisce l'uso di uno stack alternativo per
+ l'esecuzione del manipolatore (vedi
+ \secref{sec:sig_specific_features}).\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Valori del campo \var{sa\_flag} della struttura \var{sigaction}.}
+ \label{tab:sig_sa_flag}
+\end{table}
+
+Come si può notare in \figref{fig:sig_sigaction} \func{sigaction}
+permette\footnote{La possibilità è prevista dallo standard POSIX.1b, ma in
+ Linux è stata aggiunta a partire dai kernel della serie 2.2.x. In precedenza
+ era possibile ottenere alcune informazioni addizionali usando
+ \var{sa\_handler} con un secondo parametro addizionale di tipo \var{struct
+ sigcontext}, che adesso è deprecato.} di utilizzare due forme diverse di
+manipolatore, da specificare, a seconda dell'uso o meno del flag
+\macro{SA\_SIGINFO}, rispettivamente attraverso i campi \var{sa\_sigaction} o
+\var{sa\_handler}, (che devono essere usati in maniera alternativa, in certe
+implementazioni questi vengono addirittura definiti come \ctyp{union}): la
+prima è quella classica usata anche con \func{signal}, la seconda permette
+invece di usare un manipolatore in grado di ricevere informazioni più
+dettagliate dal sistema, attraverso la struttura \var{siginfo\_t}, riportata
+in \figref{fig:sig_siginfo_t}.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
+siginfo_t {
+ int si_signo; /* Signal number */
+ int si_errno; /* An errno value */
+ int si_code; /* Signal code */
+ pid_t si_pid; /* Sending process ID */
+ uid_t si_uid; /* Real user ID of sending process */
+ int si_status; /* Exit value or signal */
+ clock_t si_utime; /* User time consumed */
+ clock_t si_stime; /* System time consumed */
+ sigval_t si_value; /* Signal value */
+ int si_int; /* POSIX.1b signal */
+ void * si_ptr; /* POSIX.1b signal */
+ void * si_addr; /* Memory location which caused fault */
+ int si_band; /* Band event */
+ int si_fd; /* File descriptor */
+}
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \var{siginfo\_t}.}
+ \label{fig:sig_siginfo_t}
+\end{figure}
+
+Installando un manipolatore di tipo \var{sa\_sigaction} diventa allora
+possibile accedere alle informazioni restituite attraverso il puntatore a
+questa struttura. Tutti i segnali settano i campi \var{si\_signo}, che riporta
+il segnale ricevuto, \var{si\_errno}, che riporta il codice di errore, e
+\var{si\_code}, che viene usato per indicare la ragione per cui è stato emesso
+il segnale (come i dettagli sul tipo di errore per \macro{SIGFPE} e
+\macro{SIGILL}) ed ha valori diversi\footnote{un elenco dettagliato è
+ disponibile nella man page di \func{sigaction}.} a seconda del tipo di
+segnale ricevuto.
+
+Il resto della struttura può essere definito come \ctyp{union} ed i valori
+eventualmente presenti dipendono dal segnale, così \macro{SIGCHLD} ed i
+segnali POSIX.1b\footnote{NdA trovare quale sono e completare l'informazione.}
+inviati tramite \func{kill} avvalorano \var{si\_pid} e \var{si\_uid} coi
+valori corrispondenti al processo che ha emesso il segnale, \macro{SIGILL},
+\macro{SIGFPE}, \macro{SIGSEGV} e \macro{SIGBUS} avvalorano \var{si\_addr} con
+l'indirizzo cui è avvenuto l'errore, \macro{SIGIO} (vedi
+\secref{sec:file_asyncronous_io}) e \macro{SIGPOLL} avvalorano \var{si\_fd}
+con il numero del file descriptor.
+
+Benché sia possibile usare nello stesso programma sia \func{sigaction} che
+\func{signal} occorre molta attenzione, in quanto le due funzioni possono
+interagire in maniera anomala. Infatti l'azione specificata con
+\var{sigaction} contiene un maggior numero di informazioni rispetto al
+semplice indirizzo del manipolatore restituito da \func{signal}. Per questo
+motivo se si usa quest'ultima per installare un manipolatore sostituendone uno
+precedentemente installato con \func{sigaction}, non sarà possibile effettuare
+un ripristino corretto dello stesso.
+
+Per questo è sempre opportuno usare \func{sigaction}, che è in grado di
+ripristinare correttamente un manipolatore precedente, anche se questo è stato
+installato con \func{signal}. In generale poi non è il caso di usare il valore
+di ritorno di \func{signal} come campo \var{sa\_handler}, o viceversa, dato
+che in certi sistemi questi possono essere diversi. In definitiva dunque, a
+meno che non si sia vincolati all'aderenza stretta allo standard ISO C, è
+sempre il caso di evitare l'uso di \func{signal} a favore di \func{sigaction}.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}{}
+typedef void SigFunc(int);
+inline SigFunc * Signal(int signo, SigFunc *func)
+{
+ struct sigaction new_handl, old_handl;
+ new_handl.sa_handler=func;
+ /* clear signal mask: no signal blocked during execution of func */
+ if (sigemptyset(&new_handl.sa_mask)!=0){ /* initialize signal set */
+ perror("cannot initializes the signal set to empty"); /* see mess. */
+ exit(1);
+ }
+ new_handl.sa_flags=0; /* init to 0 all flags */
+ /* change action for signo signal */
+ if (sigaction(signo,&new_handl,&old_handl)){
+ perror("sigaction failed on signal action setting");
+ exit(1);
+ }
+ return (old_handl.sa_handler);
+}
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Una funzione equivalente a \func{signal} definita attraverso
+ \func{sigaction}.}
+ \label{fig:sig_Signal_code}
+\end{figure}
+
+Per questo motivo si è provveduto, per mantenere un'interfaccia semplificata
+che abbia le stesse caratteristiche di \func{signal}, a definire una funzione
+equivalente attraverso \func{sigaction}; la funzione è \code{Signal}, e si
+trova definita come \code{inline} nel file \file{wrapper.h} (nei sorgenti
+allegati), riportata in \figref{fig:sig_Signal_code}. La riutilizzeremo spesso
+in seguito.
+
+\subsection{La gestione della \textsl{maschera dei segnali} o
+ \textit{signal mask}}
+\label{sec:sig_sigmask}
+
+Come spiegato in \secref{sec:sig_semantics} tutti i moderni sistemi unix-like
+permettono si bloccare temporaneamente (o di eliminare completamente, settando
+\macro{SIG\_IGN} come azione) la consegna dei segnali ad un processo. Questo è
+fatto specificando la cosiddetta \textsl{maschera dei segnali} (o
+\textit{signal mask}) del processo\footnote{nel caso di Linux essa è mantenuta
+ dal campo \var{blocked} della \var{task\_struct} del processo.} cioè
+l'insieme dei segnali la cui consegna è bloccata. Abbiamo accennato in
+\secref{sec:proc_fork} che la \textit{signal mask} viene ereditata dal padre
+alla creazione di un processo figlio, e abbiamo visto al paragrafo precedente
+che essa può essere modificata, durante l'esecuzione di un manipolatore,
+attraverso l'uso dal campo \var{sa\_mask} di \var{sigaction}.
+
+Uno dei problemi evidenziatisi con l'esempio di \secref{fig:sig_event_wrong} è
+che in molti casi è necessario proteggere delle sezioni di codice (nel caso in
+questione la sezione fra il controllo e la eventuale cancellazione del flag
+che testimoniava l'avvenuta occorrenza del segnale) in modo da essere sicuri
+che essi siano eseguiti senza interruzioni.
+
+Le operazioni più semplici, come l'assegnazione o il controllo di una
+variabile (per essere sicuri si può usare il tipo \type{sig\_atomic\_t}) di
+norma sono atomiche, quando occorrono operazioni più complesse si può invece
+usare la funzione \func{sigprocmask} che permette di bloccare uno o più
+segnali; il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{signal.h}
+{int sigprocmask(int how, const sigset\_t *set, sigset\_t *oldset)}
+
+ Cambia la \textsl{maschera dei segnali} del processo corrente.
+
+ \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[\macro{EINVAL}] Si è specificato un numero di segnale invalido.
+ \item[\macro{EFAULT}] Si sono specificati indirizzi non validi.
+ \end{errlist}}
+\end{prototype}
+
+La funzione usa l'insieme di segnali dato all'indirizzo \param{set} per
+modificare la maschera dei segnali del processo corrente. La modifica viene
+effettuata a seconda del valore dell'argomento \param{how}, secondo le modalità
+specificate in \tabref{tab:sig_procmask_how}. Qualora si specifichi un valore
+non nullo per \param{oldset} la maschera dei segnali corrente viene salvata a
+quell'indirizzo.
+
+\begin{table}[htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \macro{SIG\_BLOCK} & L'insieme dei segnali bloccati è l'unione fra
+ quello specificato e quello corrente.\\
+ \macro{SIG\_UNBLOCK} & I segnali specificati in \param{set} sono rimossi
+ dalla maschera dei segnali, specificare la
+ cancellazione di un segnale non bloccato è legale.\\
+ \macro{SIG\_SETMASK} & La maschera dei segnali è settata al valore
+ specificato da \param{set}.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Valori e significato dell'argomento \param{how} della funzione
+ \func{sigprocmask}.}
+ \label{tab:sig_procmask_how}
+\end{table}
+
+In questo modo diventa possibile proteggere delle sezioni di codice bloccando
+l'insieme di segnali voluto per poi riabilitarli alla fine della sezione
+critica. La funzione permette di risolvere problemi come quelli mostrati in
+\secref{fig:sig_event_wrong}, proteggendo la sezione fra il controllo del flag
+e la sua cancellazione.
+
+La funzione può essere usata anche all'interno di un manipolatore, ad esempio
+per riabilitare la consegna del segnale che l'ha invocato, in questo caso però
+occorre ricordare che qualunque modifica alla maschera dei segnali viene
+perduta alla conclusione del terminatore.
+
+Benché con l'uso di \func{sigprocmask} si possano risolvere la maggior parte
+dei casi di race condition restano aperte alcune possibilità legate all'uso di
+\func{pause}; il caso è simile a quello del problema illustrato nell'esempio
+di \secref{fig:sig_sleep_incomplete}, e cioè la possibilità che il processo
+riceva il segnale che si intende usare per uscire dallo stato di attesa
+invocato con \func{pause} immediatamente prima dell'esecuzione di
+quest'ultima. Per poter effettuare atomicamente la modifica della maschera dei
+segnali (di solito attivandone uno specifico) insieme alla sospensione del
+processo lo standard POSIX ha previsto la funzione \func{sigsuspend}, il cui
+prototipo è:
+\begin{prototype}{signal.h}
+{int sigsuspend(const sigset\_t *mask)}
+
+ Setta la \textit{signal mask} specificata, mettendo in attesa il processo.
+
+ \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[\macro{EINVAL}] Si è specificato un numero di segnale invalido.
+ \item[\macro{EFAULT}] Si sono specificati indirizzi non validi.
+ \end{errlist}}
+\end{prototype}
+
+Come esempio dell'uso di queste funzioni proviamo a riscrivere un'altra volta
+l'esempio di implementazione di \code{sleep}. Abbiamo accennato in
+\secref{sec:sig_sigaction} come con \func{sigaction} sia possibile bloccare
+\macro{SIGALRM} nell'installazione dei manipolatori degli altri segnali, per
+poter usare l'implementazione vista in \secref{fig:sig_sleep_incomplete} senza
+interferenze. Questo però comporta una precauzione ulteriore al semplice uso
+della funzione, vediamo allora come usando la nuova interfaccia è possibile
+ottenere un'implementazione, riportata in \figref{fig:sig_sleep_ok} che non
+presenta neanche questa necessità.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}{}
+#include <unistd.h> /* unix standard library */
+#include <signal.h> /* POSIX signal library */
+void alarm_hand(int);
+unsigned int sleep(unsigned int seconds)
+{
+/*
+ * Variables definition
+ */
+ struct sigaction new_action, old_action;
+ sigset_t old_mask, stop_mask, sleep_mask;
+ /* set the signal handler */
+ sigemptyset(&new_action.sa_mask); /* no signal blocked */
+ new_action.sa_handler = alarm_hand; /* set handler */
+ new_action.sa_flags = 0; /* no flags */
+ sigaction(SIGALRM, &new_action, &old_action); /* install action */
+ /* block SIGALRM to avoid race conditions */
+ sigemptyset(&stop_mask); /* init mask to empty */
+ sigaddset(&stop_mask, SIGALRM); /* add SIGALRM */
+ sigprocmask(SIG_BLOCK, &stop_mask, &old_mask); /* add SIGALRM to blocked */
+ /* send the alarm */
+ alarm(seconds);
+ /* going to sleep enabling SIGALRM */
+ sleep_mask = old_mask; /* take mask */
+ sigdelset(&sleep_mask, SIGALRM); /* remove SIGALRM */
+ sigsuspend(&sleep_mask); /* go to sleep */
+ /* restore previous settings */
+ sigprocmask(SIG_SETMASK, &old_mask, NULL); /* reset signal mask */
+ sigaction(SIGALRM, &old_action, NULL); /* reset signal action */
+ /* return remaining time */
+ return alarm(0);
+}
+/*
+ * Signal Handler for SIGALRM
+ */
+void alarm_hand(int sig)
+{
+ return; /* just return to interrupt sigsuspend */
+}
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \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 \figref{fig:sig_sleep_incomplete} evitando l'uso
+di \func{longjmp}. Come in precedenza il manipolatore (\texttt{\small 35-37})
+non esegue nessuna operazione, limitandosi a ritornare per interrompere il
+programma messo in attesa.
+
+La prima parte della funzione (\texttt{\small 11-15}) provvede ad installare
+l'opportuno manipolatore per \macro{SIGALRM}, salvando quello originario, che
+sarà ripristinato alla conclusione della stessa (\texttt{\small 28}); il passo
+successivo è quello di bloccare \macro{SIGALRM} (\texttt{\small 17-19}) per
+evitare che esso possa essere ricevuto dal processo fra l'esecuzione di
+\func{alarm} (\texttt{\small 21}) e la sospensione dello stesso. Nel fare
+questo si salva la maschera corrente dei segnali, che sarà ripristinata alla
+fine (\texttt{\small 27}), e al contempo si prepara la maschera dei segnali
+\var{sleep\_mask} per riattivare \macro{SIGALRM} all'esecuzione di
+\func{sigsuspend}.
+
+In questo modo non sono più possibili race condition dato che \macro{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
+ con \func{sigprocmask}.
+\item Mandare il processo in attesa con \func{sigsuspend} abilitando la
+ ricezione del segnale voluto.
+\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 dovuto
+all'arrivo del segnale prima dell'esecuzione di \func{sigsuspend}.
+
+
+\subsection{Ulteriori funzioni di gestione}
+\label{sec:sig_specific_features}
+
+In questa ultimo paragrafo esamineremo varie funzioni di gestione dei segnali
+non descritte finora, relative agli aspetti meno utilizzati. La prima di esse
+è \func{sigpending}, anch'essa introdotta dallo standard POSIX.1; il suo
+prototipo è:
+\begin{prototype}{signal.h}
+{int sigpending(sigset\_t *set)}
+
+Scrive in \param{set} l'insieme dei segnali pendenti.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
+ errore.}
+\end{prototype}
-\subsection{Funzioni rientranti e default dei segnali}
-\label{sec:sig_reentrant}
+La funzione permette di ricavare quali sono i segnali pendenti per il processo
+in corso, cioè i segnali che sono stato inviati dal kernel ma non sono stati
+ancora ricevuti dal processo in quanto bloccati. Non esiste una funzione
+equivalente nella vecchia interfaccia, ma essa è tutto sommato poco utile,
+dato che essa può solo assicurare che un segnale è stato inviato, dato che
+escluderne l'avvenuto invio al momento della chiamata non significa nulla
+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 stack alternativo per i segnali; è cioè possibile fare usare al
+sistema un altro stack (invece di quello relativo al processo, vedi
+\secref{sec:proc_mem_layout}) solo durante l'esecuzione di un
+manipolatore. L'uso di uno stack alternativo è del tutto trasparente ai
+manipolatori, 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 manipolatore occorre usare \func{sigaction}
+ specificando il flag \macro{SA\_ONSTACK} (vedi \tabref{tab:sig_sa_flag}) per
+ dire al sistema di usare lo stack alternativo durante l'esecuzione del
+ manipolatore.
+\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,
+\macro{SIGSTKSZ} e \macro{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 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 manipolatore e la dimensione di uno
+stack alternativo deve essere sempre maggiore di questo valore. Quando si
+conosce esattamente quanto è lo spazio necessario al manipolatore gli si può
+aggiungere questo valore per allocare uno stack di dimensione sufficiente.
+
+Come accennato per poter essere usato lo stack per i segnali deve essere
+indicato al sistema attraverso la funzione \func{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.
+
+ \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[\macro{ENOMEM}] La dimensione specificata per il nuovo stack è minore
+ di \macro{MINSIGSTKSZ}.
+ \item[\macro{EPERM}] Uno degli indirizzi non è valido.
+ \item[\macro{EFAULT}] Si è cercato di cambiare lo stack alternativo mentre
+ questo è attivo (cioè il processo è in esecuzione su di esso).
+ \item[\macro{EINVAL}] \param{ss} non è nullo e \var{ss\_flags} contiene un
+ valore diverso da zero che non è \macro{SS\_DISABLE}.
+ \end{errlist}}
+\end{prototype}
-, affrontando inoltre le varie problematiche di programmazione che si devono
-tenere presenti quando si ha a che fare con essi.
+La funzione prende come argomenti puntatori ad una struttura di tipo
+\var{stack\_t}, definita in \figref{fig:sig_stack_t}. I due valori \param{ss}
+e \param{oss}, se non nulli, indicano rispettivamente il nuovo stack da
+installare e quello corrente (che viene restituito dalla funzione per un
+successivo ripristino).
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
+typedef struct {
+ void *ss_sp; /* Base address of stack */
+ int ss_flags; /* Flags */
+ size_t ss_size; /* Number of bytes in stack */
+} stack_t;
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \var{stack\_t}.}
+ \label{fig:sig_stack_t}
+\end{figure}
+
+Il campo \var{ss\_sp} di \var{stack\_t} indica l'indirizzo base dello 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
+\macro{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 stack corrente nei relativi campi, mentre \var{ss\_flags}
+potrà assumere il valore \macro{SS\_ONSTACK} se il processo è in esecuzione
+sullo stack alternativo (nel qual caso non è possibile cambiarlo) e
+\macro{SS\_DISABLE} se questo non è abilitato.
+
+In genere si installa uno stack alternativo per i segnali quando si teme di
+avere problemi di esaurimento dello stack standard o di superamento di un
+limite imposto con chiamata de tipo \code{setrlimit(RLIMIT\_STACK, \&rlim)}.
+In tal caso infatti si avrebbe un segnale di \macro{SIGSEGV}, che potrebbe
+essere gestito soltanto avendo abilitato uno 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 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.
+
+Abbiamo visto in \secref{fig:sig_sleep_incomplete} come si possa usare
+\func{longjmp} per uscire da un manipolatore rientrando direttamente nel corpo
+del programma; sappiamo però che nell'esecuzione di un manipolatore il segnale
+che l'ha invocato viene bloccato, e abbiamo detto che possiamo ulteriormente
+modificarlo con \func{sigprocmask}.
+
+Resta quindi il problema di cosa succede alla maschera dei segnali quando si
+esce da un manipolatore usando questa funzione. Il comportamento dipende
+dall'implementazione; in particolare BSD ripristina la maschera dei segnali
+precedente l'invocazione, come per un normale ritorno, mentre 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
+caratteristiche si sono abilitate con le macro viste in
+\secref{sec:intro_gcc_glibc_std}.
+
+Lo standard POSIX però prevede anche la presenza di altre due funzioni
+\func{sigsetjmp} e \func{siglongjmp}, che permettono di decidere quale dei due
+comportamenti il programma deve assumere; i loro prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{setjmp.h}
+
+ \funcdecl{int sigsetjmp(sigjmp\_buf env, int savesigs)} Salva il contesto
+ dello stack per un salto non locale.
+
+ \funcdecl{void siglongjmp(sigjmp\_buf env, int val)} Esegue un salto non
+ locale su un precedente contesto.
+
+ \bodydesc{Le due funzioni sono identiche alle analoghe \func{setjmp} e
+ \func{longjmp} di \secref{sec:proc_longjmp}, ma consentono di specificare
+ il comportamento sul ripristino o meno della maschera dei segnali.}
+\end{functions}
+Le due funzioni prendono come primo argomento la variabile su cui viene
+salvato il contesto dello stack per permettere il salto non locale; nel caso
+specifico essa è di tipo \type{sigjmp\_buf}, e non \type{jmp\_buf} come per le
+analoghe di \secref{sec:proc_longjmp} in quanto in questo caso viene salvata
+anche la maschera dei segnali.
+
+Nel caso di \func{sigsetjmp} se si specifica un valore di \param{savesigs}
+diverso da zero la maschera dei valori sarà salvata in \param{env} e
+ripristinata in un successivo \func{siglongjmp}; quest'ultima funzione, a
+parte l'uso di \type{sigjmp\_buf} per \param{env}, è assolutamente identica a
+\func{longjmp}.
%%% Local Variables:
projects / gapil.git / blobdiff