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%% Free Software Foundation; with the Invariant Sections being "Un preambolo",
I segnali che rappresentano errori del programma (divisione per zero o
violazioni di accesso) hanno anche la caratteristica di scrivere un file di
\itindex{core~dump} \textit{core dump} che registra lo stato del processo (ed
-in particolare della memoria e dello \itindex{stack} stack) prima della
-terminazione. Questo può essere esaminato in seguito con un debugger per
-investigare sulla causa dell'errore. Lo stesso avviene se i suddetti segnali
-vengono generati con una \func{kill}.
+in particolare della memoria e dello \itindex{stack} \textit{stack}) prima
+della terminazione. Questo può essere esaminato in seguito con un debugger
+per investigare sulla causa dell'errore. Lo stesso avviene se i suddetti
+segnali vengono generati con una \func{kill}.
\section{La classificazione dei segnali}
file (posto nella directory corrente del processo e chiamato \file{core}) su
cui viene salvata un'immagine della memoria del processo (il cosiddetto
\itindex{core~dump} \textit{core dump}), che può essere usata da un debugger
-per esaminare lo stato dello \itindex{stack} stack e delle variabili al
-momento della ricezione del segnale.
+per esaminare lo stato dello \itindex{stack} \textit{stack} e delle variabili
+al momento della ricezione del segnale.
\begin{table}[htb]
\footnotesize
\const{SIGTRAP} &SL & C & Trappole per un Trace/breakpoint. \\
\const{SIGURG} &SLB& B & Ricezione di una \textit{urgent condition} su
un socket. \\
- \const{SIGVTALRM}&SLB& A & Virtual alarm clock. \\
+ \const{SIGVTALRM}&SLB& A & Timer di esecuzione scaduto. \\
\const{SIGXCPU} &SLB& C & Ecceduto il limite sul tempo di CPU. \\
\const{SIGXFSZ} &SLB& C & Ecceduto il limite sulla dimensione dei file. \\
\const{SIGIOT} &L & C & IOT trap. Sinonimo di \const{SIGABRT}. \\
% Per questo segnale le cose sono complicate dal fatto che possono esserci
% molte diverse eccezioni che \texttt{SIGFPE} non distingue, mentre lo
% standard IEEE per le operazioni in virgola mobile definisce varie eccezioni
-% aritmetiche e richiede che esse siano notificate.
+% aritmetiche e richiede che esse siano notificate.
% TODO trovare altre info su SIGFPE e trattare la notifica delle eccezioni
\item[\const{SIGILL}] Il nome deriva da \textit{illegal instruction},
file eseguibile è corrotto o si stanno cercando di eseguire dei dati.
Quest'ultimo caso può accadere quando si passa un puntatore sbagliato al
posto di un puntatore a funzione, o si eccede la scrittura di un vettore di
- una variabile locale, andando a corrompere lo \itindex{stack} stack. Lo
- stesso segnale viene generato in caso di overflow dello \itindex{stack}
- stack o di problemi nell'esecuzione di un gestore. Se il gestore ritorna il
- comportamento del processo è indefinito.
-\item[\const{SIGSEGV}] Il nome deriva da \textit{segment violation}, e
- significa che il programma sta cercando di leggere o scrivere in una zona di
- memoria protetta al di fuori di quella che gli è stata riservata dal
- sistema. In genere è il meccanismo della protezione della memoria che si
- accorge dell'errore ed il kernel genera il segnale. Se il gestore
- ritorna il comportamento del processo è indefinito.
+ una variabile locale, andando a corrompere lo \itindex{stack}
+ \textit{stack}. Lo stesso segnale viene generato in caso di overflow dello
+ \itindex{stack} \textit{stack} o di problemi nell'esecuzione di un gestore.
+ Se il gestore ritorna il comportamento del processo è indefinito.
+\item[\const{SIGSEGV}] Il nome deriva da \itindex{segment~violation}
+ \textit{segment violation}, e significa che il programma sta cercando di
+ leggere o scrivere in una zona di memoria protetta al di fuori di quella che
+ gli è stata riservata dal sistema. In genere è il meccanismo della
+ protezione della memoria che si accorge dell'errore ed il kernel genera il
+ segnale. Se il gestore ritorna il comportamento del processo è indefinito.
È tipico ottenere questo segnale dereferenziando un puntatore nullo o non
inizializzato leggendo al di là della fine di un vettore.
\const{SIGSEGV} questo è un segnale che viene generato di solito quando si
dereferenzia un puntatore non inizializzato, la differenza è che
\const{SIGSEGV} indica un accesso non permesso su un indirizzo esistente
- (tipo fuori dallo heap o dallo \itindex{stack} stack), mentre \const{SIGBUS}
- indica l'accesso ad un indirizzo non valido, come nel caso di un puntatore
- non allineato.
+ (tipo fuori dallo heap o dallo \itindex{stack} \textit{stack}), mentre
+ \const{SIGBUS} indica l'accesso ad un indirizzo non valido, come nel caso di
+ un puntatore non allineato.
\item[\const{SIGABRT}] Il nome deriva da \textit{abort}. Il segnale indica che
il programma stesso ha rilevato un errore che viene riportato chiamando la
funzione \func{abort} che genera questo segnale.
\subsection{I segnali di allarme}
\label{sec:sig_alarm}
-Questi segnali sono generati dalla scadenza di un timer. Il loro comportamento
-predefinito è quello di causare la terminazione del programma, ma con questi
-segnali la scelta predefinita è irrilevante, in quanto il loro uso presuppone
-sempre la necessità di un gestore. Questi segnali sono:
+Questi segnali sono generati dalla scadenza di un timer (vedi
+sez.~\ref{sec:sig_alarm_abort}). Il loro comportamento predefinito è quello di
+causare la terminazione del programma, ma con questi segnali la scelta
+predefinita è irrilevante, in quanto il loro uso presuppone sempre la
+necessità di un gestore. Questi segnali sono:
\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
\item[\const{SIGALRM}] Il nome sta per \textit{alarm}. Segnale la scadenza di
un timer misurato sul tempo reale o sull'orologio di sistema. È normalmente
usato dalla funzione \func{alarm}.
-\item[\const{SIGVTALRM}] Il nome sta per \textit{virtual alarm}. È analogo al
+\item[\const{SIVGTALRM}] Il nome sta per \textit{virtual alarm}. È analogo al
precedente ma segnala la scadenza di un timer sul tempo di CPU usato dal
processo.
interruzione nel mezzo di un trasferimento parziale di dati, le system call
ritornano sempre indicando i byte trasferiti.
+% TODO: alcune syscall danno EINTR anche se il segnale è installato con
+% SA_RESTART, vedi signal(7)
+
\subsection{La funzione \func{signal}}
\label{sec:sig_signal}
per i motivi visti in sez.~\ref{sec:sig_semantics}, può essere ottenuto
chiamando \func{sysv\_signal}, una volta che si sia definita la macro
\macro{\_XOPEN\_SOURCE}. In generale, per evitare questi problemi, l'uso di
-\func{signal} (ed ogni eventuale ridefinizione della stessa) è da evitare;
-tutti i nuovi programmi dovrebbero usare \func{sigaction}.
+\func{signal}, che tra l'altro ha un comportamento indefinito in caso di
+processo \itindex{thread} multi-\textit{thread}, è da evitare; tutti i nuovi
+programmi dovrebbero usare \func{sigaction}.
È da tenere presente che, seguendo lo standard POSIX, il comportamento di un
processo che ignora i segnali \const{SIGFPE}, \const{SIGILL}, o
suo prototipo è:
\begin{prototype}{signal.h}{int raise(int sig)}
Invia il segnale \param{sig} al processo corrente.
-
+
\bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e $-1$ per un
errore, il solo errore restituito è \errval{EINVAL} qualora si sia
specificato un numero di segnale invalido.}
segnale al processo che ha effettuato la chiamata.
-\subsection{Le funzioni \func{alarm} e \func{abort}}
+\subsection{Le funzioni \func{alarm}, \func{abort} ed i \textit{timer}}
\label{sec:sig_alarm_abort}
Un caso particolare di segnali generati a richiesta è quello che riguarda i
associati tre tempi diversi: il \textit{clock time}, l'\textit{user time} ed
il \textit{system time}. Per poterli calcolare il kernel mantiene per ciascun
processo tre diversi timer:
-\begin{itemize}
+\begin{itemize*}
\item un \textit{real-time timer} che calcola il tempo reale trascorso (che
corrisponde al \textit{clock time}). La scadenza di questo timer provoca
l'emissione di \const{SIGALRM};
system call ad esso relative (che corrisponde a quello che in
sez.~\ref{sec:sys_unix_time} abbiamo chiamato \textit{CPU time}). La scadenza
di questo timer provoca l'emissione di \const{SIGPROF}.
-\end{itemize}
+\end{itemize*}
Il timer usato da \func{alarm} è il \textit{clock time}, e corrisponde cioè al
tempo reale. La funzione come abbiamo visto è molto semplice, ma proprio per
definita direttamente nello standard POSIX.1, può a sua volta essere espressa
in termini di \func{setitimer}, come evidenziato dal manuale delle \acr{glibc}
\cite{glibc} che ne riporta la definizione mostrata in
-fig.~\ref{fig:sig_alarm_def}.
+fig.~\ref{fig:sig_alarm_def}.\footnote{questo comporta anche che non è il caso
+ di mescolare chiamate ad \func{abort} e a \func{setitimer}.}
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
\label{fig:sig_alarm_def}
\end{figure}
-Si deve comunque tenere presente che la precisione di queste funzioni è
-limitata da quella della frequenza del timer di sistema (che nel caso dei PC
-significa circa 10~ms). Il sistema assicura comunque che il segnale non sarà
-mai generato prima della scadenza programmata (l'arrotondamento cioè è sempre
-effettuato per eccesso).
+Si deve comunque tenere presente che fino al kernel 2.6.16 la precisione di
+queste funzioni era limitata dalla frequenza del timer di sistema,\footnote{il
+ valore della costante \texttt{HZ}, di cui abbiamo già parlato in
+ sez.~\ref{sec:proc_hierarchy}.} in quanto le temporizzazioni erano calcolate
+in numero di interruzioni del timer (i cosiddetti \itindex{jiffies}
+''\textit{jiffies}''), ed era assicurato soltanto che il segnale non sarebbe
+stato mai generato prima della scadenza programmata (l'arrotondamento cioè era
+effettuato per eccesso).\footnote{questo in realtà non è del tutto vero a
+ causa di un bug, presente fino al kernel 2.6.12, che in certe circostanze
+ causava l'emissione del segnale con un arrotondamento per difetto.} L'uso
+del contatore dei \itindex{jiffies} \textit{jiffies}, un intero a 32 bit,
+comportava inoltre l'impossibilità di specificare tempi molto
+lunghi.\footnote{superiori al valore della costante
+ \const{MAX\_SEC\_IN\_JIFFIES}, pari, nel caso di default di un valore di
+ \const{HZ} di 250, a circa 99 giorni e mezzo.} Con il cambiamento della
+rappresentazione effettuato nel kernel 2.6.16 questo problema è scomparso e
+con l'introduzione dei timer ad alta risoluzione (vedi
+sez.~\ref{sec:sig_timer_adv}) nel kernel 2.6.21 la precisione è diventata
+quella fornita dall'hardware disponibile.
Una seconda causa di potenziali ritardi è che il segnale viene generato alla
scadenza del timer, ma poi deve essere consegnato al processo; se quest'ultimo
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 sez.~\ref{sec:sig_sigchld}, un solo segnale sarà consegnato.
-
+in sez.~\ref{sec:sig_sigchld}, un solo segnale sarà consegnato. Per questo
+oggi l'uso di questa funzione è deprecato a favore dei \textit{POSIX timer}
+che tratteremo in sez.~\ref{sec:sig_timer_adv}.
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
Legge in \param{value} il valore del timer specificato da \param{which}.
\bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
- errore e restituisce gli stessi errori di \func{getitimer}}
+ errore e restituisce gli stessi errori di \func{getitimer}.}
\end{prototype}
\noindent i cui argomenti hanno lo stesso significato e formato di quelli di
\func{setitimer}.
utilizzando direttamente il timer del kernel.} e sia utilizzabile senza
interferenze con l'uso di \const{SIGALRM}. La funzione prende come argomenti
delle strutture di tipo \struct{timespec}, la cui definizione è riportata in
-fig.~\ref{fig:sys_timeval_struct}, che permettono di specificare un tempo con
-una precisione (teorica) fino al nanosecondo.
+fig.~\ref{fig:sys_timespec_struct}, che permette di specificare un tempo con
+una precisione fino al nanosecondo.
La funzione risolve anche il problema di proseguire l'attesa dopo
l'interruzione dovuta ad un segnale; infatti in tal caso in \param{rem} viene
-restituito il tempo rimanente rispetto a quanto richiesto inizialmente, e
-basta richiamare la funzione per completare l'attesa.
+restituito il tempo rimanente rispetto a quanto richiesto
+inizialmente,\footnote{con l'eccezione, valida solo nei kernel della serie
+ 2.4, in cui, per i processi riavviati dopo essere stati fermati da un
+ segnale, il tempo passato in stato \texttt{T} non viene considerato nel
+ calcolo della rimanenza.} e basta richiamare la funzione per completare
+l'attesa.\footnote{anche qui però occorre tenere presente che i tempi sono
+ arrotondati, per cui la precisione, per quanto migliore di quella ottenibile
+ con \func{sleep}, è relativa e in caso di molte interruzioni si può avere
+ una deriva, per questo esiste la funzione \func{clock\_nanosleep} (vedi
+ sez.~\ref{sec:sig_timer_adv}) che permette di specificare un tempo assoluto
+ anziché un tempo relativo.}
Chiaramente, anche se il tempo può essere specificato con risoluzioni fino al
nanosecondo, la precisione di \func{nanosleep} è determinata dalla risoluzione
temporale del timer di sistema. Perciò la funzione attenderà comunque il tempo
specificato, ma prima che il processo possa tornare ad essere eseguito
-occorrerà almeno attendere il successivo giro di \itindex{scheduler} scheduler
-e cioè un tempo che a seconda dei casi può arrivare fino a 1/\const{HZ},
-(sempre che il sistema sia scarico ed il processa venga immediatamente rimesso
-in esecuzione); per questo motivo il valore restituito in \param{rem} è sempre
+occorrerà almeno attendere la successiva interruzione del timer di sistema,
+cioè un tempo che a seconda dei casi può arrivare fino a 1/\const{HZ}, (sempre
+che il sistema sia scarico ed il processa venga immediatamente rimesso in
+esecuzione); per questo motivo il valore restituito in \param{rem} è sempre
arrotondato al multiplo successivo di 1/\const{HZ}.
-In realtà è possibile ottenere anche pause più precise del centesimo di
-secondo usando politiche di \itindex{scheduler} scheduling real-time come
-\const{SCHED\_FIFO} o \const{SCHED\_RR}; in tal caso infatti il meccanismo di
-\itindex{scheduler} scheduling ordinario viene evitato, e si raggiungono pause
-fino ai 2~ms con precisioni del $\mu$s.
-
+Con i kernel della serie 2.4 in realtà era possibile ottenere anche pause più
+precise del centesimo di secondo usando politiche di \itindex{scheduler}
+scheduling \textit{real-time} come \const{SCHED\_FIFO} o \const{SCHED\_RR}; in
+tal caso infatti il calcolo sul numero di interruzioni del timer veniva
+evitato utilizzando direttamente un ciclo di attesa con cui si raggiungevano
+pause fino ai 2~ms con precisioni del $\mu$s. Questa estensione è stata
+rimossa con i kernel della serie 2.6, che consentono una risoluzione più alta
+del timer di sistema; inoltre a partire dal kernel 2.6.21, \func{nanosleep}
+può avvalersi del supporto dei timer ad alta risoluzione, ottenendo la massima
+precisione disponibile sull'hardware della propria macchina.
\subsection{Un esempio elementare}
versione di \func{sleep} potrebbe essere quella illustrata in
fig.~\ref{fig:sig_sleep_wrong}.
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includecodesample{listati/sleep_danger.c}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Una implementazione pericolosa di \func{sleep}.}
+ \label{fig:sig_sleep_wrong}
+\end{figure}
+
Dato che è nostra intenzione utilizzare \const{SIGALRM} il primo passo della
nostra implementazione sarà quello di installare il relativo gestore salvando
il precedente (\texttt{\small 14-17}). Si effettuerà poi una chiamata ad
(\texttt{\small 23-24}) che potrà essere diverso da zero qualora
l'interruzione di \func{pause} venisse causata da un altro segnale.
-\begin{figure}[!htb]
- \footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{15cm}
- \includecodesample{listati/sleep_danger.c}
- \end{minipage}
- \normalsize
- \caption{Una implementazione pericolosa di \func{sleep}.}
- \label{fig:sig_sleep_wrong}
-\end{figure}
-
Questo codice però, a parte il non gestire il caso in cui si è avuta una
precedente chiamata a \func{alarm} (che si è tralasciato per brevità),
presenta una pericolosa \itindex{race~condition} \textit{race condition}.
semantica inaffidabile.\\
\const{SA\_ONESHOT} & Nome obsoleto, sinonimo non standard di
\const{SA\_RESETHAND}; da evitare.\\
- \const{SA\_ONSTACK} & Stabilisce l'uso di uno \itindex{stack} stack
- alternativo per l'esecuzione del gestore (vedi
- sez.~\ref{sec:sig_specific_features}).\\
+ \const{SA\_ONSTACK} & Stabilisce l'uso di uno \itindex{stack}
+ \textit{stack} alternativo per l'esecuzione del
+ gestore (vedi
+ sez.~\ref{sec:sig_specific_features}).\\
\const{SA\_RESTART} & Riavvia automaticamente le \textit{slow system
call} quando vengono interrotte dal suddetto
segnale; riproduce cioè il comportamento standard
gestore in forma estesa usando
\var{sa\_sigaction} al posto di
\var{sa\_handler}.\\
- \const{SA\_NOCLDWAIT}& Se il segnale è \const{SIGCHLD} allora o processi
- figli non divenire \textit{zombie} quando
+ \const{SA\_NOCLDWAIT}& Se il segnale è \const{SIGCHLD} allora i processi
+ figli non diventano \textit{zombie} quando
terminano.\footnotemark \\
\hline
\end{tabular}
\footnotetext{questa funzionalità è stata introdotta nel kernel 2.6 e va a
modificare il comportamento di \func{waitpid}.}
-% TODO con il 2.6 sono stati aggiunti SA_NOCLDWAIT e altro, documentare
-
Come si può notare in fig.~\ref{fig:sig_sigaction} \func{sigaction} permette
di utilizzare due forme diverse di gestore,\footnote{la possibilità è prevista
dallo standard POSIX.1b, ed è stata aggiunta nei kernel della serie 2.1.x
- con l'introduzione dei segnali real-time (vedi
+ con l'introduzione dei segnali \textit{real-time} (vedi
sez.~\ref{sec:sig_real_time}); in precedenza era possibile ottenere alcune
informazioni addizionali usando \var{sa\_handler} con un secondo parametro
addizionale di tipo \var{sigcontext}, che adesso è deprecato.} da
specificare, a seconda dell'uso o meno del flag \const{SA\_SIGINFO},
rispettivamente attraverso i campi \var{sa\_sigaction} o
-\var{sa\_handler},\footnote{i due tipi devono essere usati in maniera
+\var{sa\_handler},\footnote{i due campi devono essere usati in maniera
alternativa, in certe implementazioni questi campi vengono addirittura
definiti come \ctyp{union}.} Quest'ultima è quella classica usata anche con
\func{signal}, mentre la prima permette di usare un gestore più complesso, in
grado di ricevere informazioni più dettagliate dal sistema, attraverso la
struttura \struct{siginfo\_t}, riportata in fig.~\ref{fig:sig_siginfo_t}.
+Installando un gestore di tipo \var{sa\_sigaction} diventa allora possibile
+accedere alle informazioni restituite attraverso il puntatore a questa
+struttura. Tutti i segnali impostano i campi \var{si\_signo}, che riporta il
+numero del segnale ricevuto, \var{si\_errno}, che riporta, quando diverso da
+zero, il codice dell'errore associato al segnale, e \var{si\_code}, che viene
+usato dal kernel per specificare maggiori dettagli riguardo l'evento che ha
+causato l'emissione del segnale.
+
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
\begin{minipage}[c]{15cm}
\label{fig:sig_siginfo_t}
\end{figure}
-Installando un gestore di tipo \var{sa\_sigaction} diventa allora possibile
-accedere alle informazioni restituite attraverso il puntatore a questa
-struttura. Tutti i segnali impostano i campi \var{si\_signo}, che riporta il
-numero del segnale ricevuto, \var{si\_errno}, che riporta, quando diverso da
-zero, il codice dell'errore associato al segnale, e \var{si\_code}, che viene
-usato dal kernel per specificare maggiori dettagli riguardo l'evento che ha
-causato l'emissione del segnale.
-
In generale \var{si\_code} contiene, per i segnali generici, per quelli
-real-time e per tutti quelli inviati tramite \func{kill}, informazioni circa
-l'origine del segnale (se generato dal kernel, da un timer, da \func{kill},
-ecc.). Alcuni segnali però usano \var{si\_code} per fornire una informazione
-specifica: ad esempio i vari segnali di errore (\const{SIGFPE},
-\const{SIGILL}, \const{SIGBUS} e \const{SIGSEGV}) lo usano per fornire
-maggiori dettagli riguardo l'errore (come il tipo di errore aritmetico, di
-istruzione illecita o di violazione di memoria) mentre alcuni segnali di
+\textit{real-time} e per tutti quelli inviati tramite da un processo con
+\func{kill} o affini, le informazioni circa l'origine del segnale stesso, ad
+esempio se generato dal kernel, da un timer, da \func{kill}, ecc. Il valore
+viene sempre espresso come una costante,\footnote{le definizioni di tutti i
+ valori possibili si trovano in \file{bits/siginfo.h}.} ed i valori possibili
+in questo caso sono riportati in tab.~\ref{tab:sig_si_code_generic}.
+
+Nel caso di alcuni segnali però il valore di \var{si\_code} viene usato per
+fornire una informazione specifica relativa alle motivazioni della ricezione
+dello stesso; ad esempio i vari segnali di errore (\const{SIGILL},
+\const{SIGFPE}, \const{SIGSEGV} e \const{SIGBUS}) lo usano per fornire
+maggiori dettagli riguardo l'errore, come il tipo di errore aritmetico, di
+istruzione illecita o di violazione di memoria; mentre alcuni segnali di
controllo (\const{SIGCHLD}, \const{SIGTRAP} e \const{SIGPOLL}) forniscono
-altre informazioni specifiche. In tutti i casi il valore del campo è
-riportato attraverso delle costanti (le cui definizioni si trovano
-\file{bits/siginfo.h}) il cui elenco dettagliato è disponibile nella pagina di
-manuale di \func{sigaction}.
-
-Il resto della struttura è definito come \ctyp{union} ed i valori
-eventualmente presenti dipendono dal segnale, così \const{SIGCHLD} ed i
-segnali real-time (vedi sez.~\ref{sec:sig_real_time}) inviati tramite
+altre informazioni specifiche.
+
+\begin{table}[!htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{SI\_USER} & generato da \func{kill} o \func{raise}.\\
+ \const{SI\_KERNEL} & inviato dal kernel.\\
+ \const{SI\_QUEUE} & inviato con \func{sigqueue} (vedi
+ sez.~\ref{sec:sig_real_time}).\\
+ \const{SI\_TIMER} & scadenza di un POSIX timer
+ (vedi sez.~\ref{sec:sig_timer_adv}).\\
+ \const{SI\_MESGQ} & inviato al cambiamento di stato di una coda di
+ messaggi POSIX (vedi
+ sez.~\ref{sec:ipc_posix_mq}).\footnotemark\\
+ \const{SI\_ASYNCIO}& una operazione di I/O asincrono (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_asyncronous_access}) è stata
+ completata.\\
+ \const{SI\_SIGIO} & segnale di \const{SIGIO} da una coda (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_asyncronous_operation}).\\
+ \const{SI\_TKILL} & inviato da \func{tkill} o \func{tgkill} (vedi
+ sez.~\ref{cha:threads_xxx}).\footnotemark\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Valori del campo \var{si\_code} della struttura \struct{sigaction}
+ per i segnali generici.}
+ \label{tab:sig_si_code_generic}
+\end{table}
+
+\footnotetext[24]{introdotto con il kernel 2.6.6.}
+\footnotetext{introdotto con il kernel 2.4.19.}
+
+In questo caso il valore del campo \var{si\_code} deve essere verificato nei
+confronti delle diverse costanti previste per ciascuno di detti
+segnali;\footnote{dato che si tratta di una costante, e non di una maschera
+ binaria, i valori numerici vengono riutilizzati e ciascuno di essi avrà un
+ significato diverso a seconda del segnale a cui è associato.} l'elenco
+dettagliato dei nomi di queste costanti è riportato nelle diverse sezioni di
+tab.~\ref{tab:sig_si_code_special} che sono state ordinate nella sequenza in
+cui si sono appena citati i rispettivi segnali.\footnote{il prefisso del nome
+ indica comunque in maniera diretta il segnale a cui le costanti fanno
+ riferimento.}
+
+\begin{table}[!htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{ILL\_ILLOPC} & codice di operazione illegale.\\
+ \const{ILL\_ILLOPN} & operando illegale.\\
+ \const{ILL\_ILLADR} & modo di indirizzamento illegale.\\
+ \const{ILL\_ILLTRP} & trappola di processore illegale.\\
+ \const{ILL\_PRVOPC} & codice di operazione privilegiato.\\
+ \const{ILL\_PRVREG} & registro privilegiato.\\
+ \const{ILL\_COPROC} & errore del coprocessore.\\
+ \const{ILL\_BADSTK} & errore nello stack interno.\\
+ \hline
+ \const{FPE\_INTDIV} & divisione per zero intera.\\
+ \const{FPE\_INTOVF} & overflow intero.\\
+ \const{FPE\_FLTDIV} & divisione per zero in virgola mobile.\\
+ \const{FPE\_FLTOVF} & overflow in virgola mobile.\\
+ \const{FPE\_FLTUND} & underflow in virgola mobile.\\
+ \const{FPE\_FLTRES} & risultato in virgola mobile non esatto.\\
+ \const{FPE\_FLTINV} & operazione in virgola mobile non valida.\\
+ \const{FPE\_FLTSUB} & mantissa? fuori intervallo.\\
+ \hline
+ \const{SEGV\_MAPERR} & indirizzo non mappato.\\
+ \const{SEGV\_ACCERR} & permessi non validi per l'indirizzo.\\
+ \hline
+ \const{BUS\_ADRALN} & allineamento dell'indirizzo non valido.\\
+ \const{BUS\_ADRERR} & indirizzo fisico inesistente.\\
+ \const{BUS\_OBJERR} & errore hardware sull'indirizzo.\\
+ \hline
+ \const{TRAP\_BRKPT} & breakpoint sul processo.\\
+ \const{TRAP\_TRACE} & trappola di tracciamento del processo.\\
+ \hline
+ \const{CLD\_EXITED} & il figlio è uscito.\\
+ \const{CLD\_KILLED} & il figlio è stato terminato.\\
+ \const{CLD\_DUMPED} & il figlio è terminato in modo anormale.\\
+ \const{CLD\_TRAPPED} & un figlio tracciato ha raggiunto una trappola.\\
+ \const{CLD\_STOPPED} & il figlio è stato fermato.\\
+ \const{CLD\_CONTINUED}& il figlio è ripartito.\\
+ \hline
+ \const{POLL\_IN} & disponibili dati in ingresso.\\
+ \const{POLL\_OUT} & spazio disponibile sul buffer di uscita.\\
+ \const{POLL\_MSG} & disponibili messaggi in ingresso.\\
+ \const{POLL\_ERR} & errore di I/O.\\
+ \const{POLL\_PRI} & disponibili dati di alta priorità in ingresso.\\
+ \const{POLL\_HUP} & il dispositivo è stato disconnesso.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Valori del campo \var{si\_code} della struttura \struct{sigaction}
+ impostati rispettivamente dai segnali \const{SIGILL}, \const{SIGFPE},
+ \const{SIGSEGV}, \const{SIGBUS}, \const{SIGCHLD}, \const{SIGTRAP} e
+ \const{SIGPOLL}/\const{SIGIO}.}
+ \label{tab:sig_si_code_special}
+\end{table}
+
+Il resto della struttura \struct{siginfo\_t} è definito come \ctyp{union} ed i
+valori eventualmente presenti dipendono dal segnale, così \const{SIGCHLD} ed i
+segnali \textit{real-time} (vedi sez.~\ref{sec:sig_real_time}) inviati tramite
\func{kill} avvalorano \var{si\_pid} e \var{si\_uid} coi valori corrispondenti
-al processo che ha emesso il segnale, \const{SIGILL}, \const{SIGFPE},
-\const{SIGSEGV} e \const{SIGBUS} avvalorano \var{si\_addr} con l'indirizzo in
-cui è avvenuto l'errore, \const{SIGIO} (vedi
+al processo che ha emesso il segnale, \const{SIGCHLD} avvalora anche i campi
+\var{si\_status}, \var{si\_utime} e \var{si\_stime} che indicano
+rispettivamente lo stato di uscita, l'\textit{user time} e il \textit{system
+ time} (vedi sez.~\ref{sec:sys_cpu_times}) usati dal processo;
+\const{SIGILL}, \const{SIGFPE}, \const{SIGSEGV} e \const{SIGBUS} avvalorano
+\var{si\_addr} con l'indirizzo in cui è avvenuto l'errore, \const{SIGIO} (vedi
sez.~\ref{sec:file_asyncronous_io}) avvalora \var{si\_fd} con il numero del
-file descriptor e \var{si\_band} per i \itindex{out-of-band} dati urgenti (vedi
-sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}) su un socket.
+file descriptor e \var{si\_band} per i \itindex{out-of-band} dati urgenti
+(vedi sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}) su un socket, il segnale inviato alla
+scadenza di un timer POSIX (vedi sez.~\ref{sec:sig_timer_adv}) avvalora i
+campi \var{si\_timerid} e \var{si\_overrun}.
Benché sia possibile usare nello stesso programma sia \func{sigaction} che
\func{signal} occorre molta attenzione, in quanto le due funzioni possono
Per questo motivo si è provveduto, per mantenere un'interfaccia semplificata
che abbia le stesse caratteristiche di \func{signal}, a definire attraverso
-\func{sigaction} una funzione equivalente, il cui codice è riportato in
-fig.~\ref{fig:sig_Signal_code} (il codice completo si trova nel file
-\file{SigHand.c} nei sorgenti allegati). Si noti come, essendo la funzione
-estremamente semplice, è definita come \direct{inline}.\footnote{la direttiva
- \direct{inline} viene usata per dire al compilatore di trattare la funzione
- cui essa fa riferimento in maniera speciale inserendo il codice direttamente
- nel testo del programma. Anche se i compilatori più moderni sono in grado
- di effettuare da soli queste manipolazioni (impostando le opportune
- ottimizzazioni) questa è una tecnica usata per migliorare le prestazioni per
- le funzioni piccole ed usate di frequente (in particolare nel kernel, dove
- in certi casi le ottimizzazioni dal compilatore, tarate per l'uso in user
- space, non sono sempre adatte). In tal caso infatti le istruzioni per creare
- un nuovo frame nello \itindex{stack} stack per chiamare la funzione
- costituirebbero una parte rilevante del codice, appesantendo inutilmente il
- programma. Originariamente questo comportamento veniva ottenuto con delle
- macro, ma queste hanno tutta una serie di problemi di sintassi nel passaggio
- degli argomenti (si veda ad esempio \cite{PratC}) che in questo modo possono
- essere evitati.}
+\func{sigaction} una funzione equivalente \func{Signal}, il cui codice è
+riportato in fig.~\ref{fig:sig_Signal_code} (il codice completo si trova nel
+file \file{SigHand.c} nei sorgenti allegati). Si noti come, essendo la
+funzione estremamente semplice, essa è definita come
+\direct{inline};\footnote{la direttiva \direct{inline} viene usata per dire al
+ compilatore di trattare la funzione cui essa fa riferimento in maniera
+ speciale inserendo il codice direttamente nel testo del programma. Anche se
+ i compilatori più moderni sono in grado di effettuare da soli queste
+ manipolazioni (impostando le opportune ottimizzazioni) questa è una tecnica
+ usata per migliorare le prestazioni per le funzioni piccole ed usate di
+ frequente (in particolare nel kernel, dove in certi casi le ottimizzazioni
+ dal compilatore, tarate per l'uso in user space, non sono sempre adatte). In
+ tal caso infatti le istruzioni per creare un nuovo frame nello
+ \itindex{stack} \textit{stack} per chiamare la funzione costituirebbero una
+ parte rilevante del codice, appesantendo inutilmente il programma.
+ Originariamente questo comportamento veniva ottenuto con delle macro, ma
+ queste hanno tutta una serie di problemi di sintassi nel passaggio degli
+ argomenti (si veda ad esempio \cite{PratC}) che in questo modo possono
+ essere evitati.} per semplificare ulteriormente la definizione si è poi
+definito un apposito tipo \texttt{SigFunc}.
\caption{Una implementazione completa di \func{sleep}.}
\label{fig:sig_sleep_ok}
\end{figure}
-
+
Per evitare i problemi di interferenza con gli altri segnali in questo caso
non si è usato l'approccio di fig.~\ref{fig:sig_sleep_incomplete} evitando
l'uso di \func{longjmp}. Come in precedenza il gestore (\texttt{\small 27-30})
assolutamente generale e può essere applicato a qualunque altra situazione in
cui si deve attendere per un segnale, i passi sono sempre i seguenti:
\begin{enumerate*}
-\item Leggere la maschera dei segnali corrente e bloccare il segnale voluto
+\item leggere la maschera dei segnali corrente e bloccare il segnale voluto
con \func{sigprocmask};
-\item Mandare il processo in attesa con \func{sigsuspend} abilitando la
+\item mandare il processo in attesa con \func{sigsuspend} abilitando la
ricezione del segnale voluto;
-\item Ripristinare la maschera dei segnali originaria.
+\item ripristinare la maschera dei segnali originaria.
\end{enumerate*}
Per quanto possa sembrare strano bloccare la ricezione di un segnale per poi
riabilitarla immediatamente dopo, in questo modo si evita il
\itindend{signal~mask}
-\subsection{Ulteriori funzioni di gestione}
-\label{sec:sig_specific_features}
-
-In questo ultimo paragrafo esamineremo le rimanenti funzioni di gestione dei
-segnali non descritte finora, relative agli aspetti meno utilizzati e più
-``\textsl{esoterici}'' della interfaccia.
-
-La prima di queste funzioni è \funcd{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}
-
-La funzione permette di ricavare quali sono i segnali pendenti per il processo
-in corso, cioè i segnali che sono stati 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 \itindex{stack} stack alternativo per i segnali; è cioè possibile
-fare usare al sistema un altro \itindex{stack} stack (invece di quello
-relativo al processo, vedi sez.~\ref{sec:proc_mem_layout}) solo durante
-l'esecuzione di un gestore. L'uso di uno stack alternativo è del tutto
-trasparente ai gestori, occorre però seguire una certa procedura:
-\begin{enumerate}
-\item Allocare un'area di memoria di dimensione sufficiente da usare come
- stack alternativo;
-\item Usare la funzione \func{sigaltstack} per rendere noto al sistema
- l'esistenza e la locazione dello stack alternativo;
-\item Quando si installa un gestore occorre usare \func{sigaction}
- specificando il flag \const{SA\_ONSTACK} (vedi tab.~\ref{tab:sig_sa_flag})
- per dire al sistema di usare lo stack alternativo durante l'esecuzione del
- gestore.
-\end{enumerate}
-
-In genere il primo passo viene effettuato allocando un'opportuna area di
-memoria con \code{malloc}; in \file{signal.h} sono definite due costanti,
-\const{SIGSTKSZ} e \const{MINSIGSTKSZ}, che possono essere utilizzate per
-allocare una quantità di spazio opportuna, in modo da evitare overflow. La
-prima delle due è la dimensione canonica per uno \itindex{stack} stack di
-segnali e di norma è sufficiente per tutti gli usi normali.
-
-La seconda è lo spazio che occorre al sistema per essere in grado di lanciare
-il gestore e la dimensione di uno stack alternativo deve essere sempre
-maggiore di questo valore. Quando si conosce esattamente quanto è lo spazio
-necessario al gestore gli si può aggiungere questo valore per allocare uno
-\itindex{stack} stack di dimensione sufficiente.
-
-Come accennato, per poter essere usato, lo \itindex{stack} stack per i segnali
-deve essere indicato al sistema attraverso la funzione \funcd{sigaltstack}; il
-suo prototipo è:
-\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[\errcode{ENOMEM}] la dimensione specificata per il nuovo stack è minore
- di \const{MINSIGSTKSZ}.
- \item[\errcode{EPERM}] uno degli indirizzi non è valido.
- \item[\errcode{EFAULT}] si è cercato di cambiare lo stack alternativo mentre
- questo è attivo (cioè il processo è in esecuzione su di esso).
- \item[\errcode{EINVAL}] \param{ss} non è nullo e \var{ss\_flags} contiene un
- valore diverso da zero che non è \const{SS\_DISABLE}.
- \end{errlist}}
-\end{prototype}
-
-La funzione prende come argomenti puntatori ad una struttura di tipo
-\var{stack\_t}, definita in fig.~\ref{fig:sig_stack_t}. I due valori
-\param{ss} e \param{oss}, se non nulli, indicano rispettivamente il nuovo
-\itindex{stack} stack da installare e quello corrente (che viene restituito
-dalla funzione per un successivo ripristino).
-
-\begin{figure}[!htb]
- \footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{15cm}
- \includestruct{listati/stack_t.h}
- \end{minipage}
- \normalsize
- \caption{La struttura \structd{stack\_t}.}
- \label{fig:sig_stack_t}
-\end{figure}
-
-Il campo \var{ss\_sp} di \struct{stack\_t} indica l'indirizzo base dello
-\itindex{stack} stack, mentre \var{ss\_size} ne indica la dimensione; il campo
-\var{ss\_flags} invece indica lo stato dello stack. Nell'indicare un nuovo
-stack occorre inizializzare \var{ss\_sp} e \var{ss\_size} rispettivamente al
-puntatore e alla dimensione della memoria allocata, mentre \var{ss\_flags}
-deve essere nullo. Se invece si vuole disabilitare uno stack occorre indicare
-\const{SS\_DISABLE} come valore di \var{ss\_flags} e gli altri valori saranno
-ignorati.
-
-Se \param{oss} non è nullo verrà restituito dalla funzione indirizzo e
-dimensione dello \itindex{stack} stack corrente nei relativi campi, mentre
-\var{ss\_flags} potrà assumere il valore \const{SS\_ONSTACK} se il processo è
-in esecuzione sullo stack alternativo (nel qual caso non è possibile
-cambiarlo) e \const{SS\_DISABLE} se questo non è abilitato.
-
-In genere si installa uno \itindex{stack} stack alternativo per i segnali
-quando si teme di avere problemi di esaurimento dello stack standard o di
-superamento di un limite (vedi sez.~\ref{sec:sys_resource_limit}) imposto con
-chiamate del tipo \code{setrlimit(RLIMIT\_STACK, \&rlim)}. In tal caso
-infatti si avrebbe un segnale di \const{SIGSEGV}, che potrebbe essere gestito
-soltanto avendo abilitato uno \itindex{stack} stack alternativo.
-
-Si tenga presente che le funzioni chiamate durante l'esecuzione sullo stack
-alternativo continueranno ad usare quest'ultimo, che, al contrario di quanto
-avviene per lo \itindex{stack} stack ordinario dei processi, non si accresce
-automaticamente (ed infatti eccederne le dimensioni può portare a conseguenze
-imprevedibili). Si ricordi infine che una chiamata ad una funzione della
-famiglia \func{exec} cancella ogni stack alternativo.
-
-Abbiamo visto in fig.~\ref{fig:sig_sleep_incomplete} come si possa usare
-\func{longjmp} per uscire da un gestore rientrando direttamente nel corpo
-del programma; sappiamo però che nell'esecuzione di un gestore 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 gestore usando questa funzione. Il comportamento dipende
-dall'implementazione; in particolare BSD prevede che sia ripristinata la
-maschera dei segnali precedente l'invocazione, come per un normale ritorno,
-mentre System V no.
-
-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
-sez.~\ref{sec:intro_gcc_glibc_std}.
-
-Lo standard POSIX però prevede anche la presenza di altre due funzioni
-\funcd{sigsetjmp} e \funcd{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 \index{salto~non-locale} 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 sez.~\ref{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 \itindex{stack} stack per permettere il
-\index{salto~non-locale} salto non-locale; nel caso specifico essa è di tipo
-\type{sigjmp\_buf}, e non \type{jmp\_buf} come per le analoghe di
-sez.~\ref{sec:proc_longjmp} in quanto in questo caso viene salvata anche la
-maschera dei segnali.
-
-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}.
-
-
\subsection{Criteri di programmazione per i gestori dei segnali}
\label{sec:sig_signal_handler}
Abbiamo finora parlato dei gestori dei segnali come funzioni chiamate in
corrispondenza della consegna di un segnale. In realtà un gestore non può
essere una funzione qualunque, in quanto esso può essere eseguito in
-corrispondenza all'interruzione in un punto qualunque del programma principale,
-ed ad esempio può essere problematico chiamare all'interno di un gestore di
-segnali la stessa funzione che dal segnale è stata interrotta.
+corrispondenza all'interruzione in un punto qualunque del programma
+principale, cosa che ad esempio può rendere problematico chiamare all'interno
+di un gestore di segnali la stessa funzione che dal segnale è stata
+interrotta.
-\index{funzioni~sicure|(}
+\index{funzioni!sicure|(}
Il concetto è comunque più generale e porta ad una distinzione fra quelle che
-che POSIX chiama \textsl{funzioni insicure} (\textit{n'Usane function}) e
-\textsl{funzioni sicure} (\textit{safe function}); quando un segnale
-interrompe una funzione insicura ed il gestore chiama al suo interno una
-funzione insicura il sistema può dare luogo ad un comportamento indefinito.
-
-Tutto questo significa che un gestore di segnale deve essere programmato con
-molta cura per evitare questa evenienza, pertanto è non è possibile chiamare
-al suo interno una funzione qualunque, e si può ricorrere soltanto all'uso di
-funzioni sicure.
-
-L'elenco delle funzioni sicure varia a secondo dello standard a cui si fa
-riferimento, secondo quanto riportato dallo standard POSIX 1003.1 nella
+POSIX chiama \textsl{funzioni insicure} (\textit{signal unsafe function}) e
+\textsl{funzioni sicure} (o più precisamente \textit{signal safe function});
+quando un segnale interrompe una funzione insicura ed il gestore chiama al suo
+interno una funzione insicura il sistema può dare luogo ad un comportamento
+indefinito, la cosa non avviene invece per le funzioni sicure.
+
+Tutto questo significa che la funzione che si usa come gestore di segnale deve
+essere programmata con molta cura per evirare questa evenienza e che non è
+possibile utilizzare al suo interno una qualunque funzione di sistema, se si
+vogliono evitare questi problemi si può ricorrere soltanto all'uso delle
+funzioni considerate sicure.
+
+L'elenco delle funzioni considerate sicure varia a seconda della
+implementazione utilizzata e dello standard a cui si fa
+riferimento;\footnote{non è riportata una lista specifica delle funzioni
+ sicure per Linux, si suppone pertanto che siano quelle richieste dallo
+ standard.} secondo quanto riportato dallo standard POSIX 1003.1 nella
revisione del 2003, le ``\textit{signal safe function}'' che possono essere
-chiamate anche all'interno di un gestore di segnali sono quelle della lista
-riportata in fig.~\ref{fig:sig_safe_functions}.
+chiamate anche all'interno di un gestore di segnali sono tutte quelle della
+lista riportata in fig.~\ref{fig:sig_safe_functions}.
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{minipage}[c]{14cm}
\func{\_exit}, \func{abort}, \func{accept}, \func{access},
\func{aio\_error} \func{aio\_return}, \func{aio\_suspend}, \func{alarm},
\func{bind}, \func{cfgetispeed}, \func{cfgetospeed}, \func{cfsetispeed},
\label{fig:sig_safe_functions}
\end{figure}
-\index{funzioni~sicure|)}
+\index{funzioni!sicure|)}
+
+Lo standard POSIX.1-2004 modifica la lista di
+fig.~\ref{fig:sig_safe_functions} aggiungendo le funzioni \func{\_Exit} e
+\func{sockatmark}, mentre lo standard POSIX.1-2008 rimuove della lista le tre
+funzioni \func{fpathconf}, \func{pathconf}, \func{sysconf} e vi aggiunge le
+ulteriori funzioni in fig.~\ref{fig:sig_safe_functions_posix_2008}.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{14cm}
+ \func{execl}, \func{execv}, \func{faccessat}, \func{fchmodat},
+ \func{fchownat}, \func{fexecve}, \func{fstatat}, \func{futimens},
+ \func{linkat}, \func{mkdirat}, \func{mkfifoat}, \func{mknod},
+ \func{mknodat}, \func{openat}, \func{readlinkat}, \func{renameat},
+ \func{symlinkat}, \func{unlinkat}, \func{utimensat}, \func{utimes}.
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Ulteriori funzioni sicure secondo lo standard POSIX.1-2008.}
+ \label{fig:sig_safe_functions_posix_2008}
+\end{figure}
+
Per questo motivo è opportuno mantenere al minimo indispensabile le operazioni
effettuate all'interno di un gestore di segnali, qualora si debbano compiere
\section{Funzionalità avanzate}
-\label{sec:sig_real_time}
+\label{sec:sig_advanced_signal}
Tratteremo in questa ultima sezione alcune funzionalità avanzate relativa ai
segnali ed in generale ai meccanismi di notifica, a partire dalla funzioni
introdotte per la gestione dei cosiddetti ``\textsl{segnali real-time}'', alla
gestione avanzata delle temporizzazioni e le nuove interfacce per la gestione
-di segnali ed eventi attraverso l'uso di filedescriptor.
+di segnali ed eventi attraverso l'uso di file descriptor.
-\subsection{I segnali real-time}
+\subsection{I segnali \textit{real-time}}
\label{sec:sig_real_time}
Lo standard POSIX.1b, nel definire una serie di nuove interfacce per i servizi
-real-time, ha introdotto una estensione del modello classico dei segnali che
-presenta dei significativi miglioramenti,\footnote{questa estensione è stata
- introdotta in Linux a partire dal kernel 2.1.43(?), e dalle \acr{glibc}
- 2.1(?).} in particolare sono stati superati tre limiti fondamentali dei
-segnali classici:
+\textit{real-time}, ha introdotto una estensione del modello classico dei
+segnali che presenta dei significativi miglioramenti,\footnote{questa
+ estensione è stata introdotta in Linux a partire dal kernel 2.1.43, e dalle
+ \acr{glibc} 2.1.} in particolare sono stati superati tre limiti fondamentali
+dei segnali classici:
\begin{basedescript}{\desclabelwidth{1cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
\item[I segnali non sono accumulati]
se più segnali vengono generati prima dell'esecuzione di un gestore
certi segnali ha la precedenza rispetto ad altri.
\end{basedescript}
-
-Per poter superare queste limitazioni lo standard ha introdotto delle nuove
-caratteristiche, che sono state associate ad una nuova classe di segnali, che
-vengono chiamati \textsl{segnali real-time}, in particolare le funzionalità
-aggiunte sono:
+Per poter superare queste limitazioni lo standard POSIX.1b ha introdotto delle
+nuove caratteristiche, che sono state associate ad una nuova classe di
+segnali, che vengono chiamati \textsl{segnali real-time}, in particolare le
+funzionalità aggiunte sono:
\begin{enumerate}
\item i segnali sono inseriti in una coda che permette di consegnare istanze
\var{sa\_sigaction}.
\end{enumerate}
-Queste nuove funzionalità (eccetto l'ultima, che, come vedremo, è parzialmente
-disponibile anche con i segnali ordinari) si applicano solo ai nuovi segnali
-real-time; questi ultimi sono accessibili in un range di valori specificati
-dalle due macro \const{SIGRTMIN} e \const{SIGRTMAX},\footnote{in Linux di
- solito (cioè sulla piattaforma i386) il primo valore è 33, ed il secondo
- \code{\_NSIG-1}, che di norma è 64, per un totale di 32 segnali disponibili,
- contro gli almeno 8 richiesti da POSIX.1b.} che specificano il numero minimo
-e massimo associato ad un segnale real-time.
+Tutte queste nuove funzionalità eccetto l'ultima, che, come illustrato in
+sez.~\ref{sec:sig_sigaction}, è disponibile anche con i segnali ordinari, si
+applicano solo ai nuovi segnali \textit{real-time}; questi ultimi sono
+accessibili in un intervallo di valori specificati dalle due costanti
+\const{SIGRTMIN} e \const{SIGRTMAX}, che specificano il numero minimo e
+massimo associato ad un segnale \textit{real-time}.
+
+Su Linux di solito il primo valore è 33, mentre il secondo è \code{\_NSIG-1},
+che di norma (vale a dire sulla piattaforma i386) è 64. Questo dà un totale di
+32 segnali disponibili, contro gli almeno 8 richiesti da POSIX.1b. Si tenga
+presente però che i primi segnali \textit{real-time} disponibili vendono usati
+dalle \acr{glibc} per l'implementazione dei \textit{thread} POSIX (vedi
+sez.~\ref{sec:thread_posix_intro}), ed il valore di \const{SIGRTMIN} viene
+modificato di conseguenza.\footnote{vengono usati i primi tre per la vecchia
+ implementazione dei \textit{LinuxThread} ed i primi due per la nuova NTPL
+ (\textit{New Thread Posix Library}), il che comporta che \const{SIGRTMIN} a
+ seconda dei casi può essere 34 o 35.}
+
+Per questo motivo nei programmi che usano i segnali \textit{real-time} non si
+deve mai usare un valore assoluto dato che si correrebbe il rischio di
+utilizzare un segnale in uso alle librerie, ed il numero del segnale deve
+invece essere sempre specificato in forma relativa a \const{SIGRTMIN} (come
+\code{SIGRTMIN + n}) avendo inoltre cura di controllare di non aver mai
+superato \const{SIGRTMAX}.
I segnali con un numero più basso hanno una priorità maggiore e vengono
-consegnati per primi, inoltre i segnali real-time non possono interrompere
-l'esecuzione di un gestore di un segnale a priorità più alta; la loro azione
-predefinita è quella di terminare il programma. I segnali ordinari hanno
-tutti la stessa priorità, che è più alta di quella di qualunque segnale
-real-time.
+consegnati per primi, inoltre i segnali \textit{real-time} non possono
+interrompere l'esecuzione di un gestore di un segnale a priorità più alta; la
+loro azione predefinita è quella di terminare il programma. I segnali
+ordinari hanno tutti la stessa priorità, che è più alta di quella di qualunque
+segnale \textit{real-time}.\footnote{lo standard non definisce niente al
+ riguardo ma Linux, come molte altre implementazioni, adotta questa
+ politica.}
Si tenga presente che questi nuovi segnali non sono associati a nessun evento
-specifico, a meno di non utilizzarli in meccanismi di notifica come quelli per
-l'I/O asincrono (vedi sez.~\ref{sec:file_asyncronous_io}) o per le code di
-messaggi POSIX (vedi sez.~\ref{sec:ipc_posix_mq}); pertanto devono essere
-inviati esplicitamente.
+specifico, a meno di non richiedere specificamente il loro utilizzo in
+meccanismi di notifica come quelli per l'I/O asincrono (vedi
+sez.~\ref{sec:file_asyncronous_io}) o per le code di messaggi POSIX (vedi
+sez.~\ref{sec:ipc_posix_mq}); pertanto devono essere inviati esplicitamente.
Inoltre, per poter usufruire della capacità di restituire dei dati, i relativi
gestori devono essere installati con \func{sigaction}, specificando per
\var{sa\_flags} la modalità \const{SA\_SIGINFO} che permette di utilizzare la
forma estesa \var{sa\_sigaction} (vedi sez.~\ref{sec:sig_sigaction}). In
-questo modo tutti i segnali real-time possono restituire al gestore una serie
-di informazioni aggiuntive attraverso l'argomento \struct{siginfo\_t}, la cui
-definizione è stata già vista in fig.~\ref{fig:sig_siginfo_t}, nella
-trattazione dei gestori in forma estesa.
+questo modo tutti i segnali \textit{real-time} possono restituire al gestore
+una serie di informazioni aggiuntive attraverso l'argomento
+\struct{siginfo\_t}, la cui definizione è stata già vista in
+fig.~\ref{fig:sig_siginfo_t}, nella trattazione dei gestori in forma estesa.
-In particolare i campi utilizzati dai segnali real-time sono \var{si\_pid} e
-\var{si\_uid} in cui vengono memorizzati rispettivamente il \acr{pid} e
-l'user-ID effettivo del processo che ha inviato il segnale, mentre per la
-restituzione dei dati viene usato il campo \var{si\_value}.
-
-Questo è una \ctyp{union} di tipo \struct{sigval\_t} (la sua definizione è in
-fig.~\ref{fig:sig_sigval}) in cui può essere memorizzato o un valore numerico,
-se usata nella forma \var{sival\_int}, o un indirizzo, se usata nella forma
-\var{sival\_ptr}. L'unione viene usata dai segnali real-time e da vari
-meccanismi di notifica\footnote{un campo di tipo \struct{sigval\_t} è presente
- anche nella struttura \struct{sigevent} che viene usata dai meccanismi di
- notifica come quelli per l'I/O asincrono (vedi
- sez.~\ref{sec:file_asyncronous_io}) o le code di messaggi POSIX (vedi
- sez.~\ref{sec:ipc_posix_mq}).} per restituire dati al gestore del segnale; in
-alcune definizioni essa viene identificata anche come \code{union sigval}.
+In particolare i campi utilizzati dai segnali \textit{real-time} sono
+\var{si\_pid} e \var{si\_uid} in cui vengono memorizzati rispettivamente il
+\acr{pid} e l'user-ID effettivo del processo che ha inviato il segnale, mentre
+per la restituzione dei dati viene usato il campo \var{si\_value}.
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
\includestruct{listati/sigval_t.h}
\end{minipage}
\normalsize
- \caption{La unione \structd{sigval\_t}.}
+ \caption{La definizione dell'unione \structd{sigval}, definita anche come
+ tipo \type{sigval\_t}.}
\label{fig:sig_sigval}
\end{figure}
+Questo è una \ctyp{union} di tipo \struct{sigval} (la sua definizione è in
+fig.~\ref{fig:sig_sigval}) in cui può essere memorizzato o un valore numerico,
+se usata nella forma \var{sival\_int}, o un indirizzo, se usata nella forma
+\var{sival\_ptr}. L'unione viene usata dai segnali \textit{real-time} e da
+vari meccanismi di notifica\footnote{un campo di tipo \struct{sigval\_t} è
+ presente anche nella struttura \struct{sigevent} (definita in
+ fig.~\ref{fig:struct_sigevent}) che viene usata dai meccanismi di notifica
+ come quelli per i timer POSIX (vedi sez.~\ref{sec:sig_timer_adv}), l'I/O
+ asincrono (vedi sez.~\ref{sec:file_asyncronous_io}) o le code di messaggi
+ POSIX (vedi sez.~\ref{sec:ipc_posix_mq}).} per restituire dati al gestore
+del segnale; in alcune definizioni essa viene identificata anche con
+l'abbreviazione \type{sigval\_t}.
+
A causa delle loro caratteristiche, la funzione \func{kill} non è adatta ad
-inviare segnali real-time, poiché non è in grado di fornire alcun valore
-per \struct{sigval\_t}; per questo motivo lo standard ha previsto una nuova
-funzione, \funcd{sigqueue}, il cui prototipo è:
+inviare segnali \textit{real-time}, poiché non è in grado di fornire alcun
+valore per \struct{sigval}; per questo motivo lo standard ha previsto una
+nuova funzione, \funcd{sigqueue}, il cui prototipo è:
\begin{prototype}{signal.h}
- {int sigqueue(pid\_t pid, int signo, const sigval\_t value)}
+ {int sigqueue(pid\_t pid, int signo, const union sigval value)}
Invia il segnale \param{signo} al processo \param{pid}, restituendo al
gestore il valore \param{value}.
Se il segnale è bloccato la funzione ritorna immediatamente, se si è
installato un gestore con \const{SA\_SIGINFO} e ci sono risorse disponibili,
-(vale a dire che c'è posto\footnote{la profondità della coda è indicata dalla
- costante \const{SIGQUEUE\_MAX}, una della tante costanti di sistema definite
+(vale a dire che c'è posto nella coda dei segnali \textit{real-time}) esso
+viene inserito e diventa pendente; una volta consegnato riporterà nel campo
+\var{si\_code} di \struct{siginfo\_t} il valore \const{SI\_QUEUE} e il campo
+\var{si\_value} riceverà quanto inviato con \param{value}. Se invece si è
+installato un gestore nella forma classica il segnale sarà generato, ma tutte
+le caratteristiche tipiche dei segnali \textit{real-time} (priorità e coda)
+saranno perse.
+
+Secondo lo standard POSIX la profondità della coda è indicata dalla costante
+\const{SIGQUEUE\_MAX},\footnote{una della tante costanti di sistema definite
dallo standard POSIX che non abbiamo riportato esplicitamente in
- sez.~\ref{sec:sys_limits}; il suo valore minimo secondo lo standard,
- \const{\_POSIX\_SIGQUEUE\_MAX}, è pari a 32. Nel caso di Linux questo è uno
- dei parametri del kernel impostabili sia con \func{sysctl}, che scrivendolo
- direttamente in \procfile{/proc/sys/kernel/rtsig-max}, il valore predefinito
- è di 1024.} nella coda dei segnali real-time) esso viene inserito e diventa
-pendente; una volta consegnato riporterà nel campo \var{si\_code} di
-\struct{siginfo\_t} il valore \const{SI\_QUEUE} e il campo \var{si\_value}
-riceverà quanto inviato con \param{value}. Se invece si è installato un
-gestore nella forma classica il segnale sarà generato, ma tutte le
-caratteristiche tipiche dei segnali real-time (priorità e coda) saranno perse.
+ sez.~\ref{sec:sys_limits}.} il suo valore minimo secondo lo standard,
+\const{\_POSIX\_SIGQUEUE\_MAX}, è pari a 32. Nel caso di Linux la coda ha una
+dimensione variabile; fino alla versione 2.6.7 c'era un limite massimo globale
+che poteva essere impostato come parametro del kernel in
+\procfile{/proc/sys/kernel/rtsig-max};\footnote{ed il valore predefinito era
+ pari a 1024.} a partire dal kernel 2.6.8 il valore globale è stato rimosso e
+sostituito dalla risorsa \const{RLIMIT\_SIGPENDING} associata al singolo
+utente, che può essere modificata con \func{setrlimit} come illustrato in
+sez.~\ref{sec:sys_resource_limit}.
Lo standard POSIX.1b definisce inoltre delle nuove funzioni che permettono di
gestire l'attesa di segnali specifici su una coda, esse servono in particolar
-modo nel caso dei thread, in cui si possono usare i segnali real-time come
-meccanismi di comunicazione elementare; la prima di queste funzioni è
-\funcd{sigwait}, il cui prototipo è:
+modo nel caso dei \itindex{thread} \textit{thread}, in cui si possono usare i
+segnali \textit{real-time} come meccanismi di comunicazione elementare; la
+prima di queste funzioni è \funcd{sigwait}, il cui prototipo è:
\begin{prototype}{signal.h}
{int sigwait(const sigset\_t *set, int *sig)}
La funzione estrae dall'insieme dei segnali pendenti uno qualunque dei segnali
specificati da \param{set}, il cui valore viene restituito in \param{sig}. Se
sono pendenti più segnali, viene estratto quello a priorità più alta (cioè con
-il numero più basso). Se, nel caso di segnali real-time, c'è più di un segnale
-pendente, ne verrà estratto solo uno. Una volta estratto il segnale non verrà
-più consegnato, e se era in una coda il suo posto sarà liberato. Se non c'è
-nessun segnale pendente il processo viene bloccato fintanto che non ne arriva
-uno.
+il numero più basso). Se, nel caso di segnali \textit{real-time}, c'è più di
+un segnale pendente, ne verrà estratto solo uno. Una volta estratto il segnale
+non verrà più consegnato, e se era in una coda il suo posto sarà liberato. Se
+non c'è nessun segnale pendente il processo viene bloccato fintanto che non ne
+arriva uno.
Per un funzionamento corretto la funzione richiede che alla sua chiamata i
segnali di \param{set} siano bloccati. In caso contrario si avrebbe un
prevedibile.
Lo standard POSIX.1b definisce altre due funzioni, anch'esse usate
-prevalentemente con i thread; \funcd{sigwaitinfo} e \funcd{sigtimedwait}, i
-relativi prototipi sono:
+prevalentemente con i \itindex{thread} \textit{thread}; \funcd{sigwaitinfo} e
+\funcd{sigtimedwait}, i relativi prototipi sono:
\begin{functions}
\headdecl{signal.h}
Analoga a \func{sigwait}, ma riceve anche le informazioni associate al
segnale in \param{info}.
- \funcdecl{int sigtimedwait(const sigset\_t *set, siginfo\_t *value, const
- struct timespec *info)}
+ \funcdecl{int sigtimedwait(const sigset\_t *set, siginfo\_t *info, const
+ struct timespec *timeout)}
Analoga a \func{sigwaitinfo}, con un la possibilità di specificare un
timeout in \param{timeout}.
immediatamente; in questo modo si può eliminare un segnale dalla coda senza
dover essere bloccati qualora esso non sia presente.
+\itindbeg{thread}
+
L'uso di queste funzioni è principalmente associato alla gestione dei segnali
-con i thread. In genere esse vengono chiamate dal thread incaricato della
-gestione, che al ritorno della funzione esegue il codice che usualmente
-sarebbe messo nel gestore, per poi ripetere la chiamata per mettersi in attesa
-del segnale successivo. Questo ovviamente comporta che non devono essere
-installati gestori, che solo il thread di gestione deve usare \func{sigwait} e
-che, per evitare che venga eseguita l'azione predefinita, i segnali gestiti in
-questa maniera devono essere mascherati per tutti i thread, compreso quello
-dedicato alla gestione, che potrebbe riceverlo fra due chiamate successive.
+con i \textit{thread}. In genere esse vengono chiamate dal \textit{thread}
+incaricato della gestione, che al ritorno della funzione esegue il codice che
+usualmente sarebbe messo nel gestore, per poi ripetere la chiamata per
+mettersi in attesa del segnale successivo. Questo ovviamente comporta che non
+devono essere installati gestori, che solo il \textit{thread} di gestione deve
+usare \func{sigwait} e che i segnali gestiti in questa maniera, per evitare
+che venga eseguita l'azione predefinita, devono essere mascherati per tutti i
+\textit{thread}, compreso quello dedicato alla gestione, che potrebbe
+riceverlo fra due chiamate successive.
+
+\itindend{thread}
\subsection{La gestione avanzata delle temporizzazioni}
\label{sec:sig_timer_adv}
+Sia le funzioni per la gestione dei tempi viste in
+sez.~\ref{sec:sys_cpu_times} che quelle per la gestione dei timer di
+sez.~\ref{sec:sig_alarm_abort} sono state a lungo limitate dalla risoluzione
+massima dei tempi dell'orologio interno del kernel, che era quella ottenibile
+dal timer di sistema che governa lo \textit{scheduler},\footnote{e quindi
+ limitate dalla frequenza dello stesso che si ricordi, come già illustrato in
+ sez.~\ref{sec:proc_hierarchy}, è data dal valore della costante
+ \texttt{HZ}.} i contatori usati per il calcolo dei tempo infatti erano
+basati sul numero di \itindex{jiffies} \textit{jiffies} che vengono
+incrementati ad ogni \textit{clock tick} del timer di sistema.\footnote{il che
+ comportava anche, come accennato in sez.~\ref{sec:sig_alarm_abort} per
+ \func{setitimer}, problemi per il massimo periodo di tempo copribile da
+ alcuni di questi orologi, come quelli associati al \textit{process time}
+ almeno fino a quando, con il kernel 2.6.16, non è stato rimosso il limite di
+ un valore a 32 bit per i \textit{jiffies}.}
+
+Nelle architetture moderne però tutti i computer sono dotati di temporizzatori
+hardware che possono supportare risoluzioni molto elevate, ed in maniera del
+tutto indipendente dalla frequenza scelta per il timer di sistema che governa
+lo \textit{scheduler};\footnote{normalmente si possono ottenere precisioni
+ fino al microsecondo, andando molto oltre in caso di hardware dedicato.} per
+questo lo standard POSIX ha previsto una serie di nuove funzioni relative a a
+quelli che vengono chiamati ``\textsl{orologi} \textit{real-time}'', in grado
+di supportare risoluzioni fino al nanosecondo. Inoltre le CPU più moderne sono
+dotate a loro volta di contatori ad alta definizione che consentono una grande
+accuratezza nella misura del tempo da esse dedicato all'esecuzione di un
+processo.
+
+Per usare queste funzionalità ed ottenere risoluzioni temporali più accurate,
+occorre però un opportuno supporto da parte del kernel, ed i cosiddetti
+\textit{high resolution timer} che consentono di fare ciò sono stati
+introdotti nel kernel ufficiale solo a partire dalla versione
+2.6.21.\footnote{deve essere stata abilitata l'opzione di compilazione
+ \texttt{CONFIG\_HIGH\_RES\_TIMERS}, erano però disponibili anche in
+ precedenza come patch facenti parte dello sviluppo delle estensioni
+ \textit{real-time} del kernel, per cui alcune distribuzioni possono avere
+ questo supporto anche con versioni precedenti del kernel.} Le funzioni
+definite dallo standard POSIX per gestire orologi ad alta definizione però
+erano già presenti, essendo stata introdotte insieme ad altre funzioni per il
+supporto delle estensioni \textit{real-time} con il rilascio del kernel 2.6,
+ma la risoluzione effettiva era nominale.
+
+A tutte le implementazioni che si rifanno a queste estensioni è richiesto di
+disporre di una versione \textit{real-time} almeno per l'orologio generale di
+sistema, quello che mantiene il \textit{calendar time} (vedi
+sez.~\ref{sec:sys_time_base}), che in questa forma deve indicare il numero di
+secondi e nanosecondi passati a partire dal primo gennaio 1970 (\textit{The
+ Epoch}).\footnote{si ricordi che l'orologio ordinario usato dal
+ \textit{calendar time} riporta solo un numero di secondi, e che la
+ risoluzione effettiva normalmente non raggiunge il nanosecondo (a meno di
+ hardware specializzato).} Oltre all'orologio generale di sistema possono
+essere presenti altri tipi di orologi \textit{real-time}, ciascuno dei quali
+viene identificato da un opportuno valore di una variabile di tipo
+\type{clockid\_t}; un elenco di quelli disponibili su Linux è riportato in
+tab.~\ref{tab:sig_timer_clockid_types}.
+\begin{table}[htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{CLOCK\_REALTIME} & Orologio \textit{real-time} di sistema, può
+ essere impostato solo con privilegi
+ amministrativi.\\
+ \const{CLOCK\_MONOTONIC} & Orologio che indica un tempo monotono
+ crescente (a partire da un tempo iniziale non
+ specificato) che non può essere modificato.\\
+ \const{CLOCK\_MONOTONIC\_RAW}&Simile al precedente, ma non subisce gli
+ aggiustamenti dovuti all'uso di NTP (viene
+ usato per fare riferimento ad una fonte
+ hardware).\footnotemark\\
+ \const{CLOCK\_PROCESS\_CPUTIME\_ID}& contatore del tempo di CPU usato
+ da un processo (il \textit{process time} di
+ sez.~\ref{sec:sys_cpu_times}, nel totale di
+ \textit{system time} e \textit{user time})
+ comprensivo di tutto il tempo di CPU usato
+ da eventuali \itindex{thread}
+ \textit{thread}.\\
+ \const{CLOCK\_THREAD\_CPUTIME\_ID}& contatore del tempo di CPU
+ (\textit{user time} e \textit{system time})
+ usato da un singolo \itindex{thread}
+ \textit{thread}.\\
+% \const{} & .\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Valori possibili per una variabile di tipo \type{clockid\_t}
+ usata per indicare a quale tipo di orologio si vuole fare riferimento.}
+ \label{tab:sig_timer_clockid_types}
+\end{table}
+\footnotetext{specifico di Linux, introdotto a partire dal kernel 2.6.28, non
+ previsto da POSIX e non presente in altri sistemi unix-like.}
+
+Per poter utilizzare queste funzionalità le \acr{glibc} richiedono che la
+macro \macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} sia definita ad un valore maggiore o uguale
+di \texttt{199309L} (vedi sez.~\ref{sec:intro_gcc_glibc_std}), inoltre i
+programmi che le usano devono essere collegati con la libreria delle estensioni
+\textit{real-time} usando esplicitamente l'opzione \texttt{-lrt}. Si tenga
+presente inoltre che la disponibilità di queste funzionalità avanzate può
+essere controllato dalla definizione della macro \macro{\_POSIX\_TIMERS} ad un
+valore maggiore di 0, e che le ulteriori macro
+\macro{\_POSIX\_MONOTONIC\_CLOCK}, \macro{\_POSIX\_CPUTIME} e
+\macro{\_POSIX\_THREAD\_CPUTIME} indicano la presenza dei rispettivi orologi
+di tipo \const{CLOCK\_MONOTONIC}, \const{CLOCK\_PROCESS\_CPUTIME\_ID} e
+\const{CLOCK\_PROCESS\_CPUTIME\_ID}.\footnote{tutte queste macro sono definite
+ in \texttt{unistd.h}, che pertanto deve essere incluso per poterle
+ controllarle.} Infine se il kernel ha il supporto per gli \textit{high
+ resolution timer} un elenco degli orologi e dei timer può essere ottenuto
+tramite il file \procfile{/proc/timer\_list}.
+
+Le due funzioni che ci consentono rispettivamente di modificare o leggere il
+valore per uno degli orologi \textit{real-time} sono \funcd{clock\_settime} e
+\funcd{clock\_gettime}; i rispettivi prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{time.h}
-\subsection{Le interfacce per la notifica attraverso i file descriptor}
-\label{sec:sig_signalfd_eventfd}
+ \funcdecl{int clock\_settime(clockid\_t clockid, const struct timespec *tp)}
+ \funcdecl{int clock\_gettime(clockid\_t clockid, struct timespec *tp)}
+
+ Imposta o legge un orologio \textit{real-time}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei seguenti valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EINVAL}] il valore specificato per \param{clockid} non è
+ valido o il relativo orologio \textit{real-time} non è supportato dal
+ sistema.
+ \item[\errcode{EPERM}] non si ha il permesso di impostare l'orologio
+ indicato (solo per \func{clock\_settime}).
+ \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo \param{tp} non è valido.
+ \end{errlist}
+}
+\end{functions}
+
+Entrambe le funzioni richiedono che si specifichi come primo argomento il tipo
+di orologio su cui si vuole operare con uno dei valori di
+tab.~\ref{tab:sig_timer_clockid_types} o con il risultato di una chiamata a
+\func{clock\_getcpuclockid} (che tratteremo a breve), il secondo argomento
+invece è sempre il puntatore \param{tp} ad una struttura \struct{timespec}
+(vedi fig.~\ref{fig:sys_timespec_struct}) che deve essere stata
+precedentemente allocata; nel primo caso questa dovrà anche essere stata
+inizializzata con il valore che si vuole impostare sull'orologio, mentre nel
+secondo verrà restituito al suo interno il valore corrente dello stesso.
+
+Si tenga presente inoltre che per eseguire un cambiamento sull'orologio
+generale di sistema \const{CLOCK\_REALTIME} occorrono i privilegi
+amministrativi;\footnote{ed in particolare la \textit{capability}
+ \const{CAP\_SYS\_TIME}.} inoltre ogni cambiamento ad esso apportato non avrà
+nessun effetto sulle temporizzazioni effettuate in forma relativa, come quelle
+impostate sulle quantità di \textit{process time} o per un intervallo di tempo
+da trascorrere, ma solo su quelle che hanno richiesto una temporizzazione ad
+un istante preciso (in termini di \textit{calendar time}). Si tenga inoltre
+presente che nel caso di Linux \const{CLOCK\_REALTIME} è l'unico orologio per
+cui si può effettuare una modifica, infatti nonostante lo standard preveda la
+possibilità di modifiche anche per \const{CLOCK\_PROCESS\_CPUTIME\_ID} e
+\const{CLOCK\_THREAD\_CPUTIME\_ID}, il kernel non le consente.
+
+Oltre alle due funzioni precedenti, lo standard POSIX prevede una terza
+funzione che consenta di ottenere la risoluzione effettiva fornita da un certo
+orologio, la funzione è \funcd{clock\_getres} ed il suo prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{time.h}
+
+ \funcdecl{int clock\_getres(clockid\_t clockid, struct timespec *res)}
+
+ Legge la risoluzione di un orologio \textit{real-time}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei seguenti valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EINVAL}] il valore specificato per \param{clockid} non è
+ valido.
+ \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo di \param{res} non è valido.
+ \end{errlist}
+}
+\end{functions}
+
+La funzione richiede come primo argomento l'indicazione dell'orologio di cui
+si vuole conoscere la risoluzione (effettuata allo stesso modo delle due
+precedenti) e questa verrà restituita in una struttura \struct{timespec}
+all'indirizzo puntato dall'argomento \param{res}.
+
+Come accennato il valore di questa risoluzione dipende sia dall'hardware
+disponibile che dalla implementazione delle funzioni, e costituisce il limite
+minimo di un intervallo di tempo che si può indicare. Qualunque valore si
+voglia utilizzare nelle funzioni di impostazione che non corrisponda ad un
+multiplo intero di questa risoluzione, sarà troncato in maniera automatica.
+
+Si tenga presente inoltre che con l'introduzione degli \textit{high resolution
+ timer} i due orologi \const{CLOCK\_PROCESS\_CPUTIME\_ID} e
+\const{CLOCK\_THREAD\_CPUTIME\_ID} fanno riferimento ai contatori presenti in
+opportuni registri interni del processore; questo sui sistemi multiprocessore
+può avere delle ripercussioni sulla precisione delle misure di tempo che vanno
+al di là della risoluzione teorica ottenibile con \func{clock\_getres}, che
+può essere ottenuta soltanto quando si è sicuri che un processo (o un
+\textit{thread}) sia sempre stato eseguito sullo stesso processore.
+
+Con i sistemi multiprocessore infatti ogni singola CPU ha i suoi registri
+interni, e se ciascuna di esse utilizza una base di tempo diversa (se cioè il
+segnale di temporizzazione inviato ai processori non ha una sola provenienza)
+in genere ciascuna di queste potrà avere delle frequenze leggermente diverse,
+e si otterranno pertanto dei valori dei contatori scorrelati fra loro, senza
+nessuna possibilità di sincronizzazione.
+
+Il problema si presenta, in forma più lieve, anche se la base di tempo è la
+stessa, dato che un sistema multiprocessore non avvia mai tutte le CPU allo
+stesso istante, si potrà così avere di nuovo una differenza fra i contatori,
+soggetta però soltanto ad uno sfasamento costante. Per questo caso il kernel
+per alcune architetture ha del codice che consente di ridurre al minimo la
+differenza, ma non può essere comunque garantito che questa si annulli (anche
+se in genere risulta molto piccola e trascurabile nella gran parte dei casi).
+
+Per poter gestire questo tipo di problematiche lo standard ha previsto una
+apposita funzione che sia in grado di ottenere l'identificativo dell'orologio
+associato al \textit{process time} di un processo, la funzione è
+\funcd{clock\_getcpuclockid} ed il suo prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{time.h}
+
+ \funcdecl{int clock\_getcpuclockid(pid\_t pid, clockid\_t *clockid)}
+
+ Ottiene l'identificatore dell'orologio di CPU usato da un processo.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo o un numero positivo
+ in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei seguenti
+ valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{ENOSYS}] non c'è il supporto per ottenere l'orologio relativo
+ al \textit{process time} di un altro processo, e \param{pid} non
+ corrisponde al processo corrente.
+ \item[\errcode{EPERM}] il chiamante non ha il permesso di accedere alle
+ informazioni relative al processo \param{pid}.
+ \item[\errcode{ESRCH}] non esiste il processo \param{pid}.
+ \end{errlist}
+}
+\end{functions}
+
+
+La funzione ritorna l'identificativo di un orologio di sistema associato ad un
+processo indicato tramite l'argomento \param{pid}. Un utente normale, posto
+che il kernel sia sufficientemente recente da supportare questa funzionalità,
+può accedere soltanto ai dati relativi ai propri processi.
+
+Del tutto analoga a \func{clock\_getcpuclockid}, ma da utilizzare per ottenere
+l'orologio associato ad un \textit{thread} invece che a un processo, è
+\funcd{pthread\_getcpuclockid},\footnote{per poter usare la funzione, come per
+ qualunque funzione che faccia riferimento ai \textit{thread}, occorre
+ effettuare il collegamento alla relativa libreria di gestione compilando il
+ programma con \texttt{-lpthread}.} il cui prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{pthread.h}
+ \headdecl{time.h}
+
+ \funcdecl{int pthread\_getcpuclockid(pthread\_t thread, clockid\_t *clockid)}
+
+ Ottiene l'identificatore dell'orologio di CPU associato ad un
+ \textit{thread}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo o un numero positivo
+ in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei seguenti
+ valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{ENOENT}] la funzione non è supportata dal sistema.
+ \item[\errcode{ESRCH}] non esiste il \textit{thread} identificato
+ da \param{thread}.
+ \end{errlist}
+}
+\end{functions}
+
+
+Con l'introduzione degli orologi ad alta risoluzione è divenuto possibile
+ottenere anche una gestione più avanzata degli allarmi; abbiamo già visto in
+sez.~\ref{sec:sig_alarm_abort} come l'interfaccia di \func{setitimer} derivata
+da BSD presenti delle serie limitazioni,\footnote{in particolare la
+ possibilità di perdere un segnale sotto carico.} tanto che nello standard
+POSIX.1-2008 questa viene marcata come obsoleta, e ne viene fortemente
+consigliata la sostituzione con nuova interfaccia definita dallo standard
+POSIX.1-2001 che va sotto il nome di \textit{Posix Timer API}. Questa
+interfaccia è stata introdotta a partire dal kernel 2.6, anche se il supporto
+di varie funzionalità è stato aggiunto solo in un secondo tempo.
+
+Una delle principali differenze della nuova interfaccia è che un processo può
+utilizzare un numero arbitrario di timer; questi vengono creati (ma non
+avviati) tramite la funzione \funcd{timer\_create}, il cui prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{signal.h}
+ \headdecl{time.h}
+
+ \funcdecl{int timer\_create(clockid\_t clockid, struct sigevent *evp,
+ timer\_t *timerid)}
+
+ Crea un nuovo timer Posix.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei seguenti valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EAGAIN}] fallimento nel tentativo di allocare le strutture
+ dei timer.
+ \item[\errcode{EINVAL}] uno dei valori specificati per \param{clockid} o per
+ i campi \var{sigev\_notify}, \var{sigev\_signo} o
+ \var{sigev\_notify\_thread\_id} di \param{evp} non è valido.
+ \item[\errcode{ENOMEM}] errore di allocazione della memoria.
+ \end{errlist}
+}
+\end{functions}
+
+La funzione richiede tre argomenti: il primo argomento serve ad indicare quale
+tipo di orologio si vuole utilizzare e prende uno dei valori di
+tab.~\ref{tab:sig_timer_clockid_types},\footnote{di detti valori però non è
+ previsto l'uso di \const{CLOCK\_MONOTONIC\_RAW} mentre
+ \const{CLOCK\_PROCESS\_CPUTIME\_ID} e \const{CLOCK\_THREAD\_CPUTIME\_ID}
+ sono disponibili solo a partire dal kernel 2.6.12.} si può così fare
+riferimento sia ad un tempo assoluto che al tempo utilizzato dal processo (o
+\textit{thread}) stesso.
+
+Il secondo argomento richiede una trattazione più dettagliata, in quanto
+introduce una struttura di uso generale, \struct{sigevent}, che viene
+utilizzata anche da altre funzioni, come quelle per l'I/O asincrono (vedi
+sez.~\ref{sec:file_asyncronous_io}) o le code di messaggi POSIX (vedi
+sez.~\ref{sec:ipc_posix_mq})) e che serve ad indicare in maniera generica un
+meccanismo di notifica.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includestruct{listati/sigevent.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{sigevent}, usata per specificare in maniera
+ generica diverse modalità di notifica degli eventi.}
+ \label{fig:struct_sigevent}
+\end{figure}
+
+La struttura \struct{sigevent} (accessibile includendo \texttt{time.h}) è
+riportata in fig.~\ref{fig:struct_sigevent};\footnote{la definizione effettiva
+ dipende dall'implementazione, quella mostrata è la versione descritta nella
+ pagina di manuale di \func{timer\_create}.} il campo \var{sigev\_notify} è il
+più importante essendo quello che indica le modalità della notifica, gli altri
+dipendono dal valore che si è specificato per \var{sigev\_notify}, si sono
+riportati in tab.~\ref{tab:sigevent_sigev_notify}. La scelta del meccanismo di
+notifica viene fatta impostando uno dei valori di
+tab.~\ref{tab:sigevent_sigev_notify} per \var{sigev\_notify}, e fornendo gli
+eventuali ulteriori argomenti necessari a secondo della scelta
+effettuata. Diventa così possibile indicare l'uso di un segnale o l'esecuzione
+(nel caso di uso dei \textit{thread}) di una funzione di modifica in un
+\textit{thread} dedicato.
+
+\begin{table}[htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{SIGEV\_NONE} & Non viene inviata nessuna notifica.\\
+ \const{SIGEV\_SIGNAL} & La notifica viene effettuata inviando al processo
+ chiamante il segnale specificato dal campo
+ \var{sigev\_signo}; se il gestore di questo
+ segnale è stato installato con
+ \const{SA\_SIGINFO} gli verrà restituito il
+ valore specificato con \var{sigev\_value} (una
+ \ctyp{union} \texttt{sigval}, la cui definizione
+ è in fig.~\ref{fig:sig_sigval}) come valore del
+ campo \var{si\_value} di \struct{siginfo\_t}.\\
+ \const{SIGEV\_THREAD} & La notifica viene effettuata creando un nuovo
+ \itindex{thread} \textit{thread} che esegue la
+ funzione di notifica specificata da
+ \var{sigev\_notify\_function} con argomento
+ \var{sigev\_value}, se diverso da \val{NULL} il
+ \textit{thread} viene creato con gli attributi
+ specificati da \var{sigev\_notify\_attribute}.\\
+ \footnotemark
+ \const{SIGEV\_THREAD\_ID}& Invia la notifica come segnale (con le stesse
+ modalità di \const{SIGEV\_SIGNAL}) che però viene
+ recapitato al \textit{thread} indicato dal campo
+ \var{sigev\_notify\_thread\_id}. Questa modalità
+ è una estensione specifica di Linux, creata come
+ supporto per le librerie di gestione dei
+ \textit{thread}, pertanto non deve essere usata
+ da codice normale.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Valori possibili per il campo \var{sigev\_notify} in una struttura
+ \struct{sigevent}.}
+ \label{tab:sigevent_sigev_notify}
+\end{table}
+
+\footnotetext{questa funzionalità è considerata un esempio di pessima
+ implementazione di una interfaccia, richiesta dallo standard POSIX, ma da
+ evitare totalmente, causa la possibilità di creare disservizi generando una
+ gran quantità di processi, tanto che ne è stata richiesta addirittura la
+ rimozione.}
+
+Nel caso di \func{timer\_create} occorrerà passare alla funzione come secondo
+argomento l'indirizzo di una di queste strutture per indicare le modalità con
+cui si vuole essere notificati della scadenza del timer, se non si specifica
+nulla (passando un valore \val{NULL}) verrà inviato il segnale
+\const{SIGALRM} al processo corrente, o per essere più precisi verrà
+utilizzato un valore equivalente all'aver specificato \const{SIGEV\_SIGNAL}
+per \var{sigev\_notify}, \const{SIGALRM} per \var{sigev\_signo} e
+l'identificatore del timer come valore per \var{sigev\_value.sival\_int}.
+
+Il terzo argomento deve essere l'indirizzo di una variabile di tipo
+\type{timer\_t} dove sarà scritto l'identificativo associato al timer appena
+creato, da usare in tutte le successive funzioni di gestione. Una volta creato
+questo identificativo resterà univoco all'interno del processo stesso fintanto
+che il timer non viene cancellato.
+
+Si tenga presente che eventuali POSIX timer creati da un processo non vengono
+ereditati dai processi figli creati con \func{fork} e che vengono cancellati
+nella esecuzione di un programma diverso attraverso una delle funzioni
+\func{exec}. Si tenga presente inoltre che il kernel prealloca l'uso di un
+segnale \textit{real-time} per ciascun timer che viene creato con
+\func{timer\_create}; dato che ciascuno di essi richiede un posto nella coda
+dei segnali \textit{real-time}, il numero massimo di timer utilizzabili da un
+processo è limitato dalle dimensioni di detta coda, ed anche, qualora questo
+sia stato impostato, dal limite \const{RLIMIT\_SIGPENDING}.
+
+Una volta creato il timer \func{timer\_create} ed ottenuto il relativo
+identificatore, si può attivare o disattivare un allarme (in gergo
+\textsl{armare} o \textsl{disarmare} il timer) con la funzione
+\funcd{timer\_settime}, il cui prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{signal.h}
+ \headdecl{time.h}
+
+ \funcdecl{int timer\_settime(timer\_t timerid, int flags, const struct
+ itimerspec *new\_value, struct itimerspec *old\_value)}
+
+ Arma o disarma il timer POSIX.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei seguenti valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EINVAL}] all'interno di \param{new\_value.value} si è
+ specificato un tempo negativo o un numero di nanosecondi maggiore di
+ 999999999.
+ \item[\errcode{EFAULT}] si è specificato un indirizzo non valido
+ per \param{new\_value} o \param{old\_value}.
+ \end{errlist}
+}
+\end{functions}
+
+La funzione richiede che si indichi la scadenza del timer con
+l'argomento \param{new\_value}, che deve essere specificato come puntatore ad
+una struttura di tipo \struct{itimerspec}, la cui definizione è riportata in
+fig.~\ref{fig:struct_itimerspec}; se il puntatore \param{old\_value} è diverso
+da \val{NULL} il valore corrente della scadenza verrà restituito in una
+analoga struttura, ovviamente in entrambi i casi le strutture devono essere
+state allocate.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includestruct{listati/itimerspec.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{itimerspec}, usata per specificare la
+ scadenza di un allarme.}
+ \label{fig:struct_itimerspec}
+\end{figure}
+
+Ciascuno dei due campi di \struct{itimerspec} indica un tempo, da specificare
+con una precisione fino al nanosecondo tramite una struttura \struct{timespec}
+(la cui definizione è riportata fig.~\ref{fig:sys_timespec_struct}). Il campo
+\var{it\_value} indica la prima scadenza dell'allarme. Di default, quando il
+valore di \param{flags} è nullo, questo valore viene considerato come un
+intervallo relativo al tempo corrente,\footnote{il primo allarme scatterà cioè
+ dopo il numero di secondi e nanosecondi indicati da questo campo.} se invece
+si usa per \param{flags} il valore \const{TIMER\_ABSTIME},\footnote{al momento
+ questo è l'unico valore valido per \param{flags}.} \var{it\_value} viene
+considerato come un valore assoluto rispetto al valore usato dall'orologio a
+cui è associato il timer.\footnote{quindi a seconda dei casi lo si potrà
+ indicare o come un tempo assoluto, quando si opera rispetto all'orologio di
+ sistema (nel qual caso il valore deve essere in secondi e nanosecondi dalla
+ \textit{epoch}) o come numero di secondi o nanosecondi rispetto alla
+ partenza di un orologio di CPU, quando si opera su uno di questi.} Infine
+un valore nullo di \var{it\_value}\footnote{per nullo si intende con valori
+ nulli per entrambi i i campi \var{tv\_sec} e \var{tv\_nsec}.} può essere
+utilizzato, indipendentemente dal tipo di orologio utilizzato, per disarmare
+l'allarme.
+
+Il campo \var{it\_interval} di \struct{itimerspec} viene invece utilizzato per
+impostare un allarme periodico. Se il suo valore è nullo (se cioè sono nulli
+tutti e due i valori di detta struttura \struct{timespec}) l'allarme scatterà
+una sola volta secondo quando indicato con \var{it\_value}, altrimenti il
+valore specificato verrà preso come l'estensione del periodo di ripetizione
+della generazione dell'allarme, che proseguirà indefinitamente fintanto che
+non si disarmi il timer.
+
+Se il timer era già stato armato la funzione sovrascrive la precedente
+impostazione, se invece si indica come prima scadenza un tempo già passato,
+l'allarme verrà notificato immediatamente e al contempo verrà incrementato il
+contatore dei superamenti. Questo contatore serve a fornire una indicazione al
+programma che riceve l'allarme su un eventuale numero di scadenze che sono
+passate prima della ricezione della notifica dell'allarme.
+
+É infatti possibile, qualunque sia il meccanismo di notifica scelto, che
+quest'ultima venga ricevuta dopo che il timer è scaduto più di una
+volta.\footnote{specialmente se si imposta un timer con una ripetizione a
+ frequenza elevata.} Nel caso dell'uso di un segnale infatti il sistema mette
+in coda un solo segnale per timer,\footnote{questo indipendentemente che si
+ tratti di un segnale ordinario o \textit{real-time}; per questi ultimi
+ sarebbe anche possibile inviare un segnale per ogni scadenza, questo però
+ non viene fatto per evitare il rischio, tutt'altro che remoto, di riempire
+ la coda.} e se il sistema è sotto carico o se il segnale è bloccato, prima
+della sua ricezione può passare un intervallo di tempo sufficientemente lungo
+ad avere scadenze multiple, e lo stesso può accadere anche se si usa un
+\textit{thread} di notifica.
+
+Per questo motivo il gestore del segnale o il \textit{thread} di notifica può
+ottenere una indicazione di quante volte il timer è scaduto dall'invio della
+notifica utilizzando la funzione \funcd{timer\_getoverrun}, il cui prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{time.h}
+
+ \funcdecl{int timer\_getoverrun(timer\_t timerid)}
+
+ Ottiene il numero di scadenze di un timer POSIX.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce il numero di scadenze di un timer in caso
+ di successo e $-1$ in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà
+ il valore:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EINVAL}] \param{timerid} non indica un timer valido.
+ \end{errlist}
+}
+\end{functions}
+
+La funzione ritorna il numero delle scadenze avvenute, che può anche essere
+nullo se non ve ne sono state. Come estensione specifica di Linux,\footnote{in
+ realtà lo standard POSIX.1-2001 prevede gli \textit{overrun} solo per i
+ segnali e non ne parla affatto in riferimento ai \textit{thread}.} quando
+si usa un segnale come meccanismo di notifica, si può ottenere direttamente
+questo valore nel campo \var{si\_overrun} della struttura \struct{siginfo\_t}
+(illustrata in fig.~\ref{fig:sig_siginfo_t}) restituita al gestore del segnale
+installato con \func{sigaction}; in questo modo non è più necessario eseguire
+successivamente una chiamata a questa funzione per ottenere il numero delle
+scadenze. Al gestore del segnale viene anche restituito, come ulteriore
+informazione, l'identificativo del timer, in questo caso nel campo
+\var{si\_timerid}.
+
+Qualora si voglia rileggere lo stato corrente di un timer, ed ottenere il
+tempo mancante ad una sua eventuale scadenza, si deve utilizzare la funzione
+\funcd{timer\_gettime}, il cui prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{time.h}
+
+ \funcdecl{int timer\_gettime(timer\_t timerid, int flags, struct
+ itimerspec *curr\_value)}
+
+ Legge lo stato di un timer POSIX.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei seguenti valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EINVAL}] \param{timerid} non indica un timer valido.
+ \item[\errcode{EFAULT}] si è specificato un indirizzo non valido
+ per \param{curr\_value}.
+ \end{errlist}
+}
+\end{functions}
+
+La funzione restituisce nella struttura \struct{itimerspec} puntata
+da \param{curr\_value} il tempo restante alla prossima scadenza nel campo
+\var{it\_value}. Questo tempo viene sempre indicato in forma relativa, anche
+nei casi in cui il timer era stato precedentemente impostato con
+\const{TIMER\_ABSTIME} indicando un tempo assoluto. Il ritorno di un valore
+nullo nel campo \var{it\_value} significa che il timer è disarmato o è
+definitivamente scaduto.
+
+Nel campo \var{it\_interval} di \param{curr\_value} viene invece restituito,
+se questo era stato impostato, il periodo di ripetizione del timer. Anche in
+questo caso il ritorno di un valore nullo significa che il timer non era stato
+impostato per una ripetizione e doveva operare, come suol dirsi, a colpo
+singolo (in gergo \textit{one shot}).
+
+Infine, quando un timer non viene più utilizzato, lo si può cancellare,
+rimuovendolo dal sistema e recuperando le relative risorse, effettuando in
+sostanza l'operazione inversa rispetto a \funcd{timer\_create}. Per questo
+compito lo standard prevede una apposita funzione \funcd{timer\_delete}, il
+cui prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{time.h}
+
+ \funcdecl{int timer\_delete(timer\_t timerid)}
+
+ Cancella un timer POSIX.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei seguenti valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EINVAL}] \param{timerid} non indica un timer valido.
+ \end{errlist}
+}
+\end{functions}
+
+La funzione elimina il timer identificato da \param{timerid}, disarmandolo se
+questo era stato attivato. Nel caso, poco probabile ma comunque possibile, che
+un timer venga cancellato prima della ricezione del segnale pendente per la
+notifica di una scadenza, il comportamento del sistema è indefinito.
+
+\subsection{Ulteriori funzioni di gestione}
+\label{sec:sig_specific_features}
+
+In questo ultimo paragrafo esamineremo le rimanenti funzioni di gestione dei
+segnali non descritte finora, relative agli aspetti meno utilizzati e più
+``\textsl{esoterici}'' della interfaccia.
+
+La prima di queste funzioni è \funcd{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}
+
+La funzione permette di ricavare quali sono i segnali pendenti per il processo
+in corso, cioè i segnali che sono stati 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 \itindex{stack} \textit{stack} alternativo per i segnali; è cioè
+possibile fare usare al sistema un altro \itindex{stack} \textit{stack}
+(invece di quello relativo al processo, vedi sez.~\ref{sec:proc_mem_layout})
+solo durante l'esecuzione di un gestore. L'uso di uno \textit{stack}
+alternativo è del tutto trasparente ai gestori, occorre però seguire una certa
+procedura:
+\begin{enumerate*}
+\item allocare un'area di memoria di dimensione sufficiente da usare come
+ \textit{stack} alternativo;
+\item usare la funzione \func{sigaltstack} per rendere noto al sistema
+ l'esistenza e la locazione dello \textit{stack} alternativo;
+\item quando si installa un gestore occorre usare \func{sigaction}
+ specificando il flag \const{SA\_ONSTACK} (vedi tab.~\ref{tab:sig_sa_flag})
+ per dire al sistema di usare lo \textit{stack} alternativo durante
+ l'esecuzione del gestore.
+\end{enumerate*}
+
+In genere il primo passo viene effettuato allocando un'opportuna area di
+memoria con \code{malloc}; in \file{signal.h} sono definite due costanti,
+\const{SIGSTKSZ} e \const{MINSIGSTKSZ}, che possono essere utilizzate per
+allocare una quantità di spazio opportuna, in modo da evitare overflow. La
+prima delle due è la dimensione canonica per uno \itindex{stack}
+\textit{stack} di segnali e di norma è sufficiente per tutti gli usi normali.
+
+La seconda è lo spazio che occorre al sistema per essere in grado di lanciare
+il gestore e la dimensione di uno \textit{stack} alternativo deve essere
+sempre maggiore di questo valore. Quando si conosce esattamente quanto è lo
+spazio necessario al gestore gli si può aggiungere questo valore per allocare
+uno \itindex{stack} \textit{stack} di dimensione sufficiente.
+
+Come accennato, per poter essere usato, lo \itindex{stack} \textit{stack} per
+i segnali deve essere indicato al sistema attraverso la funzione
+\funcd{sigaltstack}; il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{signal.h}
+{int sigaltstack(const stack\_t *ss, stack\_t *oss)}
+
+Installa un nuovo \textit{stack} per i segnali.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e $-1$ per un
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
+
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{ENOMEM}] la dimensione specificata per il nuovo
+ \textit{stack} è minore di \const{MINSIGSTKSZ}.
+ \item[\errcode{EPERM}] uno degli indirizzi non è valido.
+ \item[\errcode{EFAULT}] si è cercato di cambiare lo \textit{stack}
+ alternativo mentre questo è attivo (cioè il processo è in esecuzione su di
+ esso).
+ \item[\errcode{EINVAL}] \param{ss} non è nullo e \var{ss\_flags} contiene un
+ valore diverso da zero che non è \const{SS\_DISABLE}.
+ \end{errlist}}
+\end{prototype}
+
+La funzione prende come argomenti puntatori ad una struttura di tipo
+\var{stack\_t}, definita in fig.~\ref{fig:sig_stack_t}. I due valori
+\param{ss} e \param{oss}, se non nulli, indicano rispettivamente il nuovo
+\itindex{stack} \textit{stack} da installare e quello corrente (che viene
+restituito dalla funzione per un successivo ripristino).
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includestruct{listati/stack_t.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{stack\_t}.}
+ \label{fig:sig_stack_t}
+\end{figure}
+
+Il campo \var{ss\_sp} di \struct{stack\_t} indica l'indirizzo base dello
+\itindex{stack} \textit{stack}, mentre \var{ss\_size} ne indica la dimensione;
+il campo \var{ss\_flags} invece indica lo stato dello \textit{stack}.
+Nell'indicare un nuovo \textit{stack} occorre inizializzare \var{ss\_sp} e
+\var{ss\_size} rispettivamente al puntatore e alla dimensione della memoria
+allocata, mentre \var{ss\_flags} deve essere nullo. Se invece si vuole
+disabilitare uno \textit{stack} occorre indicare \const{SS\_DISABLE} come
+valore di \var{ss\_flags} e gli altri valori saranno ignorati.
+
+Se \param{oss} non è nullo verrà restituito dalla funzione indirizzo e
+dimensione dello \itindex{stack} \textit{stack} corrente nei relativi campi,
+mentre \var{ss\_flags} potrà assumere il valore \const{SS\_ONSTACK} se il
+processo è in esecuzione sullo \textit{stack} alternativo (nel qual caso non è
+possibile cambiarlo) e \const{SS\_DISABLE} se questo non è abilitato.
+
+In genere si installa uno \itindex{stack} \textit{stack} alternativo per i
+segnali quando si teme di avere problemi di esaurimento dello \textit{stack}
+standard o di superamento di un limite (vedi
+sez.~\ref{sec:sys_resource_limit}) imposto con chiamate del tipo
+\code{setrlimit(RLIMIT\_STACK, \&rlim)}. In tal caso infatti si avrebbe un
+segnale di \const{SIGSEGV}, che potrebbe essere gestito soltanto avendo
+abilitato uno \itindex{stack} \textit{stack} alternativo.
+
+Si tenga presente che le funzioni chiamate durante l'esecuzione sullo
+\textit{stack} alternativo continueranno ad usare quest'ultimo, che, al
+contrario di quanto avviene per lo \itindex{stack} \textit{stack} ordinario
+dei processi, non si accresce automaticamente (ed infatti eccederne le
+dimensioni può portare a conseguenze imprevedibili). Si ricordi infine che
+una chiamata ad una funzione della famiglia \func{exec} cancella ogni
+\textit{stack} alternativo.
+
+Abbiamo visto in fig.~\ref{fig:sig_sleep_incomplete} come si possa usare
+\func{longjmp} per uscire da un gestore rientrando direttamente nel corpo
+del programma; sappiamo però che nell'esecuzione di un gestore 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 gestore usando questa funzione. Il comportamento dipende
+dall'implementazione; in particolare la semantica usata da BSD prevede che sia
+ripristinata la maschera dei segnali precedente l'invocazione, come per un
+normale ritorno, mentre quella usata da System V no.
+
+Lo standard POSIX.1 non specifica questo comportamento per \func{setjmp} e
+\func{longjmp}, ed il comportamento delle \acr{glibc} dipende da quale delle
+caratteristiche si sono abilitate con le macro viste in
+sez.~\ref{sec:intro_gcc_glibc_std}.
+
+Lo standard POSIX però prevede anche la presenza di altre due funzioni
+\funcd{sigsetjmp} e \funcd{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 \textit{stack} per un \index{salto~non-locale} salto non-locale.
+
+ \funcdecl{void siglongjmp(sigjmp\_buf env, int val)} Esegue un salto
+ non-locale su un precedente contesto.
+
+ \bodydesc{Le due funzioni sono identiche alle analoghe \func{setjmp} e
+ \func{longjmp} di sez.~\ref{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 \itindex{stack} \textit{stack} per permettere il
+\index{salto~non-locale} salto non-locale; nel caso specifico essa è di tipo
+\type{sigjmp\_buf}, e non \type{jmp\_buf} come per le analoghe di
+sez.~\ref{sec:proc_longjmp} in quanto in questo caso viene salvata anche la
+maschera dei segnali.
+
+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}.
-% TODO trattare qui eventfd signalfd e timerfd introdotte con il 2.6.22
-% vedi: http://lwn.net/Articles/233462/
-% http://lwn.net/Articles/245533/
% LocalWords: kernel POSIX timer shell control ctrl kill raise signal handler
% LocalWords: how oldset BLOCK UNBLOCK SETMASK sigsuspend sigaltstack malloc
% LocalWords: SIGSTKSZ MINSIGSTKSZ ss oss ENOMEM flags DISABLE sp setrlimit LB
% LocalWords: RLIMIT rlim sigsetjmp siglongjmp sigjmp buf env savesigs jmp ptr
-% LocalWords: SIGRTMIN SIGRTMAX sigval sigevent sigqueue EAGAIN sysctl safe
+% LocalWords: SIGRTMIN SIGRTMAX sigval sigevent sigqueue EAGAIN sysctl safe tp
% LocalWords: QUEUE thread sigwait sigwaitinfo sigtimedwait info DEF SLB bind
% LocalWords: function accept return cfgetispeed cfgetospeed cfsetispeed chdir
% LocalWords: cfsetospeed chmod chown gettime close connect creat dup execle
% LocalWords: execve fchmod fchown fdatasync fpathconf fstat fsync ftruncate
% LocalWords: getegid geteuid getgid getgroups getpeername getpgrp getppid sem
-% LocalWords: getsockname getsockopt getuid listen lseek lstat mkdir mkfifo
+% LocalWords: getsockname getsockopt getuid listen lseek lstat mkdir mkfifo tv
% LocalWords: pathconf poll posix pselect read readlink recv recvfrom recvmsg
% LocalWords: rename rmdir select send sendmsg sendto setgid setpgid setsid
-% LocalWords: setsockopt setuid shutdown sigpause socketpair stat symlink
+% LocalWords: setsockopt setuid shutdown sigpause socketpair stat symlink page
% LocalWords: sysconf tcdrain tcflow tcflush tcgetattr tcgetgrp tcsendbreak
% LocalWords: tcsetattr tcsetpgrp getoverrun times umask uname unlink utime
-% LocalWords: write sival
+% LocalWords: write sival SIVGTALRM NOCLDWAIT MESGQ ASYNCIO TKILL tkill tgkill
+% LocalWords: ILL ILLOPC ILLOPN ILLADR ILLTRP PRVOPC PRVREG COPROC BADSTK FPE
+% LocalWords: INTDIV INTOVF FLTDIV FLTOVF FLTUND underflow FLTRES FLTINV SEGV
+% LocalWords: FLTSUB MAPERR ACCERR ADRALN ADRERR OBJERR BRKPT CLD EXITED MSG
+% LocalWords: KILLED DUMPED TRAPPED STOPPED CONTINUED PRI HUP SigFunc jiffies
+% LocalWords: SEC unsafe sockatmark execl execv faccessat fchmodat fchownat
+% LocalWords: fexecve fstatat futimens linkat mkdirat mkfifoat mknod mknodat
+% LocalWords: openat readlinkat renameat symlinkat unlinkat utimensat utimes
+% LocalWords: LinuxThread NTPL Library clockid evp timerid sigev notify high
+% LocalWords: resolution CONFIG RES patch REALTIME MONOTONIC RAW NTP CPUTIME
+% LocalWords: tick calendar The Epoch list getcpuclockid capability CAP getres
+% LocalWords: ENOSYS pthread ENOENT NULL attribute itimerspec new old ABSTIME
+% LocalWords: epoch multiplexing overrun res lpthread sec nsec curr one shot
+% LocalWords: delete
%%% Local Variables:
projects / gapil.git / blobdiff