\label{cha:signals}
I segnali sono il primo e più semplice meccanismo di comunicazione nei
-confronti dei processi. Non portano con se nessuna informazione che non sia il
-loro tipo; si tratta in sostanza di un'interruzione software portata ad un
-processo.
+confronti dei processi. Nella loro versione originale essi portano con sé
+nessuna informazione che non sia il loro tipo; si tratta in sostanza di
+un'interruzione software portata ad un processo.
In genere essi vengono usati dal kernel per riportare ai processi situazioni
eccezionali (come errori di accesso, eccezioni aritmetiche, etc.) ma possono
In questo capitolo esamineremo i vari aspetti della gestione dei segnali,
partendo da una introduzione relativa ai concetti base con cui essi vengono
realizzati, per poi affrontarne la classificazione a secondo di uso e modalità
-di generazionem fino ad esaminare in dettaglio funzioni e le metodologie di
-gestione.
+di generazione fino ad esaminare in dettaglio funzioni e le metodologie di
+gestione avanzate e le estensioni fatte all'interfaccia classica nelle nuovi
+versioni dello standard POSIX.
\section{Introduzione}
\label{sec:sig_intro}
-In questa sezione esamineremo i concetti base dei segnali, introducendo le
-caratteristiche essenziali con cui il sistema interagisce con i processi
-attraverso di essi.
+In questa sezione esamineremo i concetti generali relativi ai segnali, vedremo
+le loro caratteristiche di base, introdurremo le nozioni di fondo relative
+all'architettura del funzionamento dei segnali e alle modalità con cui il
+sistema gestisce l'interazione fra di essi ed i processi.
\subsection{I concetti base}
kernel che causa la generazione un particolare tipo di segnale.
Quando un processo riceve un segnale, invece del normale corso del programma,
-viene eseguita una azione di default o una apposita routine di gestione (il
-cosiddetto \textit{signal handler} o \textsl{manipolatore}) che può essere
-stata specificata dall'utente (nel qual caso si dice che si
-\textsl{intercetta} il segnale).
+viene eseguita una azione predefinita o una apposita routine di gestione
+(quello che da qui in avanti chiameremo il \textsl{gestore} del segnale,
+dall'inglese\textit{signal handler}) che può essere stata specificata
+dall'utente (nel qual caso si dice che si \textsl{intercetta} il segnale).
-\subsection{Le modalità di funzionamento}
+\subsection{Le \textsl{semantiche} del funzionamento dei segnali}
\label{sec:sig_semantics}
Negli anni il comportamento del sistema in risposta ai segnali è stato
modificato in vari modi nelle differenti implementazioni di Unix. Si possono
individuare due tipologie fondamentali di comportamento dei segnali (dette
-semantiche) che vengono chiamate rispettivamente semantica \textsl{affidabile}
-(o \textit{reliable}) e semantica \textsl{inaffidabile} (o
+\textsl{semantiche}) che vengono chiamate rispettivamente \textsl{semantica
+ affidabile} (o \textit{reliable}) e \textsl{semantica inaffidabile} (o
\textit{unreliable}).
-Nella semantica \textsl{inaffidabile} (quella implementata dalle prime
+Nella \textsl{semantica inaffidabile} (quella implementata dalle prime
versioni di Unix) la routine di gestione del segnale specificata dall'utente
non resta attiva una volta che è stata eseguita; è perciò compito dell'utente
-stesso ripetere l'installazione della stessa all'interno della routine di
-gestione, in tutti i casi in cui si vuole che il manipolatore esterno resti
-attivo.
+stesso ripetere l'installazione all'interno del \textsl{gestore} del segnale,
+in tutti quei casi in cui si vuole che esso resti attivo.
In questo caso è possibile una situazione in cui i segnali possono essere
-perduti; si consideri il seguente segmento di codice in cui la prima
-operazione del manipolatore è quella di reinstallare se stesso:
+perduti. Si consideri il segmento di codice riportato in
+\secref{fig:sig_old_handler}, nel programma principale viene installato un
+gestore (\texttt{\small 5}), ed in quest'ultimo la prima operazione
+(\texttt{\small 11}) è quella di reinstallare se stesso. Se nell'esecuzione
+del gestore un secondo segnale arriva prima che esso abbia potuto eseguire la
+reinstallazione, verrà eseguito il comportamento predefinito assegnato al
+segnale stesso, il che può comportare, a seconda dei casi, che il segnale
+viene perso (se l'impostazione predefinita era quello di ignorarlo) o la
+terminazione immediata del processo; in entrambi i casi l'azione prevista non
+verrà eseguita.
-\footnotesize
-\begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
- int sig_handler(); /* handler function */
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}{}
+int sig_handler(); /* handler function */
+int main()
+{
...
signal(SIGINT, sig_handler); /* establish handler */
...
+}
int sig_handler()
{
signal(SIGINT, sig_handler); /* restablish handler */
... /* process signal */
}
-\end{lstlisting}
-\normalsize
-se un secondo segnale arriva prima che il manipolatore invocato dal primo
-abbia eseguito la reinstallazione di se stesso il segnale può essere perso o
-causare il comportamento originale assegnato al segnale (in genere la
-terminazione del processo).
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Esempio di codice di un gestore di segnale per la semantica
+ inaffidabile.}
+ \label{fig:sig_old_handler}
+\end{figure}
Questa è la ragione per cui l'implementazione dei segnali secondo questa
-semantica viene chiamata \textsl{inaffidabile}, in quanto la ricezione del
-segnale e la reinstallazione del suo manipolatore non sono operazioni
-atomiche, e sono sempre possibili delle race condition (sull'argomento vedi
-quanto detto in \secref{sec:proc_multi_prog}).
+semantica viene chiamata \textsl{inaffidabile}; infatti la ricezione del
+segnale e la reinstallazione del suo gestore non sono operazioni
+atomiche, e sono sempre possibili delle race condition\index{race condition}
+(sull'argomento vedi quanto detto in \secref{sec:proc_multi_prog}).
Un'altro problema è che in questa semantica non esiste un modo per bloccare i
segnali quando non si vuole che arrivino; i processi possono ignorare il
segnale, ma non è possibile istruire il sistema a non fare nulla in occasione
di un segnale, pur mantenendo memoria del fatto che è avvenuto.
-Un caso classico in cui si incontra questo problema, è quello in cui si usa il
-manipolatore per settare un flag che riporta al processo l'occorrenza del
-segnale, così che questo possa prendere provvedimenti al di fuori del
-manipolatore. Si consideri il seguente segmento di codice il cui scopo sarebbe
-quello di fermare il processo fino all'occorrenza di un opportuno segnale:
-
-\footnotesize
-\begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
-int signal_flag = 0;
-main()
-{
- int sig_handler(); /* handler function */
- ...
- signal(SIGINT, sig_handler); /* establish handler */
- ...
- while(signal_flag == 0) { /* while flag is zero */
- pause(); /* go to sleep */
- }
- ...
-}
-int sig_handler()
-{
- signal(SIGINT, sig_handler); /* restablish handler */
- signal_flag = 1; /* set flag */
-}
-\end{lstlisting}
-\normalsize
-l'idea è che quando il processo trova il flag a zero viene messo in sleep e
-verrà risvegliato solo dalla ricezione di un segnale. Il manipolatore si
-limita in questo caso a settare il flag a uno; all'uscita dal manipolatore la
-chiamata a \func{pause} è interrotta ed il processo viene risvegliato e
-riprende l'esecuzione all'istruzione successiva, ma essendo cambiato il flag
-la condizione non è più soddisfatta e il programma prosegue.
-
-Il problema con l'implementazione inaffidabile è che niente ci garantisce che
-il segnale arrivi fra la valutazione della condizione del \code{while} e la
-chiamata a \func{pause}, nel qual caso, se il segnale non viene più generato,
-il processo resterà in sleep permanentemente.
-
-% Un'altra caratteristica della implementazione inaffidabile è che le chiamate
-% di sistema non sono fatte ripartire automaticamente quando sono interrotte da
-% un segnale, per questo un programma deve controllare lo stato di uscita della
-% chiamata al sistema e ripeterla nel caso l'errore riportato da \texttt{errno}
-% sia \texttt{EINTR}.
-
-Questo ci mostra ad esempio come con la semantica inaffidabile non esista una
-modalità semplice per ottenere una operazione di pausa (cioè mandare in sleep
-un processo fino all'arrivo di un segnale).
-
Nella semantica \textsl{affidabile} (quella utilizzata da Linux e da ogni Unix
-moderno) il manipolatore una volta installato resta attivo e non si hanno
+moderno) il gestore una volta installato resta attivo e non si hanno
tutti i problemi precedenti. In questa semantica i segnali vengono
\textsl{generati} dal kernel per un processo all'occorrenza dell'evento che
-causa il segnale. In genere questo viene fatto dal kernel settando l'apposito
+causa il segnale. In genere questo viene fatto dal kernel impostando l'apposito
campo della \var{task\_struct} del processo nella process table (si veda
\figref{fig:proc_task_struct}).
\textit{delivered}) quando viene eseguita l'azione per esso prevista, mentre
per tutto il tempo che passa fra la generazione del segnale e la sua consegna
esso è detto \textsl{pendente} (o \textit{pending}). In genere questa
-procedura viene effettuata dallo scheduler quando, riprendendo l'esecuzione
-del processo in questione, verifica la presenza del segnale nella
-\var{task\_struct} e mette in esecuzione il manipolatore.
+procedura viene effettuata dallo scheduler\index{scheduler} quando,
+riprendendo l'esecuzione del processo in questione, verifica la presenza del
+segnale nella \var{task\_struct} e mette in esecuzione il gestore.
In questa semantica un processo ha la possibilità di bloccare la consegna dei
segnali, in questo caso, se l'azione per il suddetto segnale non è quella di
ignorarlo, il segnale resta \textsl{pendente} fintanto che il processo non lo
-sblocca (nel qual caso viene consegnato) o setta l'azione di default per
+sblocca (nel qual caso viene consegnato) o imposta l'azione corrispondente per
ignorarlo.
Si tenga presente che il kernel stabilisce cosa fare con un segnale che è
stato bloccato al momento della consegna, non quando viene generato; questo
consente di cambiare l'azione per il segnale prima che esso venga consegnato,
-e si può usare la funzione \func{sigpending} (vedi
-\secref{sec:sig_sigpending}) per determinare quali segnali sono bloccati e
-quali sono pendenti.
+e si può usare la funzione \func{sigpending} (vedi \secref{sec:sig_sigmask})
+per determinare quali segnali sono bloccati e quali sono pendenti.
\subsection{Tipi di segnali}
\subsection{La notifica dei segnali}
\label{sec:sig_notification}
-Come accennato quando un segnale viene generato, se la sua azione di default
+Come accennato quando un segnale viene generato, se la sua azione predefinita
non è quella di essere ignorato, il kernel prende nota del fatto nella
\var{task\_struct} del processo; si dice così che il segnale diventa
\textsl{pendente} (o \textit{pending}), e rimane tale fino al momento in cui
-verrà notificato al processo (o verrà specificata come azione di default
-quella di ingorarlo).
+verrà notificato al processo (o verrà specificata come azione quella di
+ignorarlo).
Normalmente l'invio al processo che deve ricevere il segnale è immediato ed
-avviene non appena questo viene rimesso in esecuzione dallo scheduler che
-esegue l'azione specificata. Questo a meno che il segnale in questione non sia
-stato bloccato prima della notifica, nel qual caso l'invio non avviene ed il
-segnale resta \textsl{pendente} indefinitamente. Quando lo si sblocca il
-segnale \textsl{pendente} sarà subito notificato.
+avviene non appena questo viene rimesso in esecuzione dallo
+scheduler\index{scheduler} che esegue l'azione specificata. Questo a meno che
+il segnale in questione non sia stato bloccato prima della notifica, nel qual
+caso l'invio non avviene ed il segnale resta \textsl{pendente}
+indefinitamente. Quando lo si sblocca il segnale \textsl{pendente} sarà subito
+notificato.
Si ricordi però che se l'azione specificata per un segnale è quella di essere
ignorato questo sarà scartato immediatamente al momento della sua generazione,
\begin{itemize*}
\item ignorare il segnale.
-\item catturare il segnale, ed utilizzare il manipolatore specificato.
-\item accettare l'azione di default per quel segnale.
+\item catturare il segnale, ed utilizzare il gestore specificato.
+\item accettare l'azione predefinita per quel segnale.
\end{itemize*}
Un programma può specificare queste scelte usando le due funzioni
\func{signal} e \func{sigaction} (vedi \secref{sec:sig_signal} e
-\secref{sec:sig_sigaction}); se si è installato un manipolatore sarà
+\secref{sec:sig_sigaction}). Se si è installato un gestore sarà
quest'ultimo ad essere eseguito alla notifica del segnale. Inoltre il sistema
-fa si che mentre viene eseguito il manipolatore di un segnale, questo ultimo
-venga automaticamente bloccato (così si possono evitare race condition).
+farà si che mentre viene eseguito il gestore di un segnale, quest'ultimo
+venga automaticamente bloccato (così si possono evitare race
+condition\index{race condition}).
Nel caso non sia stata specificata un'azione, viene utilizzata l'azione
standard che (come vedremo in \secref{sec:sig_standard}) è propria di ciascun
avviene se i suddetti segnale vengono generati con una \func{kill}.
-
\section{La classificazione dei segnali}
\label{sec:sig_classification}
diretto di questo numero da parte dei programmi è da evitare, in quanto esso
può variare a seconda dell'implementazione del sistema, e nel caso si Linux,
anche a seconda dell'architettura hardware.
-
-\begin{table}[htb]
- \footnotesize
- \centering
- \begin{tabular}[c]{|l|c|c|p{8cm}|}
- \hline
- \textbf{Segnale}&\textbf{Standard}&\textbf{Azione}&\textbf{Descrizione} \\
- \hline
- \hline
- \macro{SIGHUP} &PL & A & Hangup o fine del processo di controllo \\
- \macro{SIGINT} &PL & A & Interrupt da tastiera (\cmd{C-c}) \\
- \macro{SIGQUIT} &PL & C & Quit da tastiera (\cmd{C-y}) \\
- \macro{SIGILL} &PL & C & Istruzione illegale \\
- \macro{SIGABRT} &PL & C & Segnale di abort da \func{abort} \\
- \macro{SIGFPE} &PL & C & Errore aritmetico \\
- \macro{SIGKILL} &PL &AEF& Segnale di terminazione forzata \\
- \macro{SIGSEGV} &PL & C & Errore di accesso in memoria \\
- \macro{SIGPIPE} &PL & A & Pipe spezzata \\
- \macro{SIGALRM} &PL & A & Segnale del timer da \func{alarm} \\
- \macro{SIGTERM} &PL & A & Segnale di terminazione \verb|C-\| \\
- \macro{SIGUSR1} &PL & A & Segnale utente numero 1 \\
- \macro{SIGUSR2} &PL & A & Segnale utente numero 2 \\
- \macro{SIGCHLD} &PL & B & Figlio terminato o fermato \\
- \macro{SIGCONT} &PL & & Continua se fermato \\
- \macro{SIGSTOP} &PL &DEF& Ferma il processo \\
- \macro{SIGTSTP} &PL & D & Stop typed at tty \\
- \macro{SIGTTIN} &PL & D & Input sul terminale per un processo
- in background \\
- \macro{SIGTTOU} &PL & D & Output sul terminale per un processo
- in background \\
- \macro{SIGBUS} &SL & C & Errore sul bus (bad memory access) \\
- \macro{SIGPOLL} &SL & A & Pollable event (Sys V).
- Sinonimo di \macro{SIGIO} \\
- \macro{SIGPROF} &SL & A & Timer del profiling scaduto \\
- \macro{SIGSYS} &SL & C & Bad argument to routine (SVID) \\
- \macro{SIGTRAP} &SL & C & Trace/breakpoint trap \\
- \macro{SIGURG} &SLB& B & Urgent condition on socket \\
- \macro{SIGVTALRM}&SLB& A & Virtual alarm clock \\
- \macro{SIGXCPU} &SLB& C & Ecceduto il limite sul CPU time \\
- \macro{SIGXFSZ} &SLB& C & Ecceduto il limite sulla dimensione dei file \\
- \macro{SIGIOT} &L & C & IOT trap. A synonym for \macro{SIGABRT} \\
- \macro{SIGEMT} &L & & \\
- \macro{SIGSTKFLT}&L & A & Stack fault on coprocessor \\
- \macro{SIGIO} &LB & A & I/O now possible (4.2 BSD) \\
- \macro{SIGCLD} &L & & A synonym for \macro{SIGCHLD} \\
- \macro{SIGPWR} &L & A & Fallimento dell'alimentazione \\
- \macro{SIGINFO} &L & & A synonym for \macro{SIGPWR} \\
- \macro{SIGLOST} &L & A & Perso un lock sul file (per NFS) \\
- \macro{SIGWINCH} &LB & B & Window resize signal (4.3 BSD, Sun) \\
- \macro{SIGUNUSED}&L & A & Unused signal (will be SIGSYS) \\
- \hline
- \end{tabular}
- \caption{Lista dei segnali in Linux.}
- \label{tab:sig_signal_list}
-\end{table}
-
Per questo motivo ad ogni segnale viene associato un nome, definendo con una
macro di preprocessore una costante uguale al suddetto numero. Sono questi
-nomi, che sono standardizzati e sostanzialemnte uniformi rispetto alle varie
+nomi, che sono standardizzati e sostanzialmente uniformi rispetto alle varie
implementazioni, che si devono usare nei programmi. Tutti i nomi e le funzioni
che concernono i segnali sono definiti nell'header di sistema \file{signal.h}.
che i numeri dei segnali sono allocati progressivamente, essa corrisponde
anche al successivo del valore numerico assegnato all'ultimo segnale definito.
In \tabref{tab:sig_signal_list} si è riportato l'elenco completo dei segnali
-definiti in Linux (estratto dalle man page), comparati con quelli definiti in
-vari standard.
-
-In \tabref{tab:sig_signal_list} si sono anche riportate le azioni di default
-di ciascun segnale (riassunte con delle lettere, la cui legenda completa è in
-\tabref{tab:sig_action_leg}), quando nessun manipolatore è installato un
-segnale può essere ignorato o causare la terminazione del processo. Nella
-colonna standard sono stati indicati anche gli standard in cui ciascun segnale
-è definito, secondo lo schema di \tabref{tab:sig_standard_leg}.
+definiti in Linux (estratto dalle pagine di manuale), comparati con quelli
+definiti in vari standard.
\begin{table}[htb]
\footnotesize
\textbf{Sigla} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- A & L'azione di default è terminare il processo. \\
- B & L'azione di default è ignorare il segnale. \\
- C & L'azione di default è terminare il processo e scrivere un \textit{core
+ A & L'azione predefinita è terminare il processo. \\
+ B & L'azione predefinita è ignorare il segnale. \\
+ C & L'azione predefinita è terminare il processo e scrivere un \textit{core
dump}. \\
- D & L'azione di default è fermare il processo. \\
+ D & L'azione predefinita è fermare il processo. \\
E & Il segnale non può essere intercettato. \\
F & Il segnale non può essere ignorato.\\
\hline
\end{tabular}
- \caption{Legenda delle azioni di default dei segnali riportate in
+ \caption{Legenda delle azioni predefinite dei segnali riportate in
\tabref{tab:sig_signal_list}.}
\label{tab:sig_action_leg}
\end{table}
-In alcuni casi alla terminazione del processo è associata la creazione di un
-file (posto nella directory corrente del processo e chiamato \file{core}) su
-cui viene salvata un'immagine della memoria del processo (il cosiddetto
-\textit{core dump}), che può essere usata da un debugger per esaminare lo
-stato dello stack e delle variabili al momento della ricezione del segnale.
+In \tabref{tab:sig_signal_list} si sono anche riportate le azioni predefinite
+di ciascun segnale (riassunte con delle lettere, la cui legenda completa è in
+\tabref{tab:sig_action_leg}), quando nessun gestore è installato un
+segnale può essere ignorato o causare la terminazione del processo. Nella
+colonna standard sono stati indicati anche gli standard in cui ciascun segnale
+è definito, secondo lo schema di \tabref{tab:sig_standard_leg}.
+
\begin{table}[htb]
\footnotesize
\label{tab:sig_standard_leg}
\end{table}
+In alcuni casi alla terminazione del processo è associata la creazione di un
+file (posto nella directory corrente del processo e chiamato \file{core}) su
+cui viene salvata un'immagine della memoria del processo (il cosiddetto
+\textit{core dump}), che può essere usata da un debugger per esaminare lo
+stato dello stack e delle variabili al momento della ricezione del segnale.
+
+\begin{table}[htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{tabular}[c]{|l|c|c|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Segnale} &\textbf{Standard}&\textbf{Azione}&\textbf{Descrizione} \\
+ \hline
+ \hline
+ \macro{SIGHUP} &PL & A & Hangup o terminazione del processo di
+ controllo \\
+ \macro{SIGINT} &PL & A & Interrupt da tastiera (\cmd{C-c}) \\
+ \macro{SIGQUIT} &PL & C & Quit da tastiera (\cmd{C-y}) \\
+ \macro{SIGILL} &PL & C & Istruzione illecita \\
+ \macro{SIGABRT} &PL & C & Segnale di abort da \func{abort} \\
+ \macro{SIGFPE} &PL & C & Errore aritmetico \\
+ \macro{SIGKILL} &PL &AEF& Segnale di terminazione forzata \\
+ \macro{SIGSEGV} &PL & C & Errore di accesso in memoria \\
+ \macro{SIGPIPE} &PL & A & Pipe spezzata \\
+ \macro{SIGALRM} &PL & A & Segnale del timer da \func{alarm} \\
+ \macro{SIGTERM} &PL & A & Segnale di terminazione \verb|C-\| \\
+ \macro{SIGUSR1} &PL & A & Segnale utente numero 1 \\
+ \macro{SIGUSR2} &PL & A & Segnale utente numero 2 \\
+ \macro{SIGCHLD} &PL & B & Figlio terminato o fermato \\
+ \macro{SIGCONT} &PL & & Continua se fermato \\
+ \macro{SIGSTOP} &PL &DEF& Ferma il processo \\
+ \macro{SIGTSTP} &PL & D & Pressione del tasto di stop sul terminale \\
+ \macro{SIGTTIN} &PL & D & Input sul terminale per un processo
+ in background \\
+ \macro{SIGTTOU} &PL & D & Output sul terminale per un processo
+ in background \\
+ \macro{SIGBUS} &SL & C & Errore sul bus (bad memory access) \\
+ \macro{SIGPOLL} &SL & A & \textit{Pollable event} (Sys V).
+ Sinonimo di \macro{SIGIO} \\
+ \macro{SIGPROF} &SL & A & Timer del profiling scaduto \\
+ \macro{SIGSYS} &SL & C & Argomento sbagliato per una subroutine (SVID) \\
+ \macro{SIGTRAP} &SL & C & Trappole per un Trace/breakpoint \\
+ \macro{SIGURG} &SLB& B & Ricezione di una urgent condition su un socket\\
+ \macro{SIGVTALRM}&SLB& A & Virtual alarm clock \\
+ \macro{SIGXCPU} &SLB& C & Ecceduto il limite sul CPU time \\
+ \macro{SIGXFSZ} &SLB& C & Ecceduto il limite sulla dimensione dei file \\
+ \macro{SIGIOT} &L & C & IOT trap. Sinonimo di \macro{SIGABRT} \\
+ \macro{SIGEMT} &L & & \\
+ \macro{SIGSTKFLT}&L & A & Errore sullo stack del coprocessore \\
+ \macro{SIGIO} &LB & A & L'I/O è possibile (4.2 BSD) \\
+ \macro{SIGCLD} &L & & Sinonimo di \macro{SIGCHLD} \\
+ \macro{SIGPWR} &L & A & Fallimento dell'alimentazione \\
+ \macro{SIGINFO} &L & & Sinonimo di \macro{SIGPWR} \\
+ \macro{SIGLOST} &L & A & Perso un lock sul file (per NFS) \\
+ \macro{SIGWINCH} &LB & B & Finestra ridimensionata (4.3 BSD, Sun) \\
+ \macro{SIGUNUSED}&L & A & Segnale inutilizzato (diventerà
+ \macro{SIGSYS}) \\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Lista dei segnali in Linux.}
+ \label{tab:sig_signal_list}
+\end{table}
+
La descrizione dettagliata del significato dei vari segnali, raggruppati per
-tipologia, verrà affrontate nel seguito.
+tipologia, verrà affrontate nei paragrafi successivi.
\subsection{Segnali di errore di programma}
\label{sec:sig_prog_error}
Questi segnali sono generati quando il sistema, o in certi casi direttamente
-l'hardware (come per i page fault non validi) rileva un qualche errore
-insanabile nel programma in esecuzione. In generale la generazione di questi
-segnali significa che il programma ha dei gravi problemi (ad esempio ha
+l'hardware (come per i \textit{page fault} non validi) rileva un qualche
+errore insanabile nel programma in esecuzione. In generale la generazione di
+questi segnali significa che il programma ha dei gravi problemi (ad esempio ha
dereferenziato un puntatore non valido o ha eseguito una operazione aritmetica
proibita) e l'esecuzione non può essere proseguita.
In genere si intercettano questi segnali per permettere al programma di
-terminare in maniera pulita, ad esempio per ripristinare i settaggi della
+terminare in maniera pulita, ad esempio per ripristinare le impostazioni della
console o eliminare i file di lock prima dell'uscita. In questo caso il
-manipolatore deve concludersi ripristinando l'azione di default e rialzando il
+gestore deve concludersi ripristinando l'azione predefinita e rialzando il
segnale, in questo modo il programma si concluderà senza effetti spiacevoli,
-ma riportando lo stesso stato di uscita che avrebbe avuto se il manipolatore
-non ci fosse stato.
+ma riportando lo stesso stato di uscita che avrebbe avuto se il gestore non ci
+fosse stato.
-L'azione di default per tutti questi segnali è causare la terminazione del
+L'azione predefinita per tutti questi segnali è causare la terminazione del
processo che li ha causati. In genere oltre a questo il segnale provoca pure
la registrazione su disco di un file di \textit{core dump} che viene scritto
in un file \file{core} nella directory corrente del processo al momento
\item[\macro{SIGFPE}] Riporta un errore aritmetico fatale. Benché il nome
derivi da \textit{floating point exception} si applica a tutti gli errori
aritmetici compresa la divisione per zero e l'overflow.
+
+ Se il gestore ritorna il comportamento del processo è indefinito, ed
+ ignorare questo segnale può condurre ad un ciclo infinito.
% Per questo segnale le cose sono complicate dal fatto che possono esserci
% molte diverse eccezioni che \texttt{SIGFPE} non distingue, mentre lo
\item[\macro{SIGILL}] Il nome deriva da \textit{illegal instruction},
significa che il programma sta cercando di eseguire una istruzione
- privilegiata o inesistente, in generale del codice illegale. Poiché il
+ privilegiata o inesistente, in generale del codice illecito. Poiché il
compilatore del C genera del codice valido si ottiene questo segnale se il
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 stack. Lo stesso segnale viene
generato in caso di overflow dello stack o di problemi nell'esecuzione di un
- manipolatore.
+ gestore. Se il gestore ritorna il comportamento del processo è
+ indefinito.
\item[\macro{SIGSEGV}] Il nome deriva da \textit{segment violation}, e
significa che il programma sta cercando di leggere o scrivere in una zona di
memoria protetta al di fuori di quella che gli è stata riservata dal
sistema. In genere è il meccanismo della protezione della memoria che si
- accorge dell'errore ed il kernel genera il segnale.
+ accorge dell'errore ed il kernel genera il segnale. Se il gestore
+ ritorna il comportamento del processo è indefinito.
È tipico ottenere questo segnale dereferenziando un puntatore nullo o non
inizializzato leggendo al di la della fine di un vettore.
programma può dover eseguire una serie di azioni di pulizia prima di
terminare, come salvare informazioni sullo stato in cui si trova, cancellare
file temporanei, o ripristinare delle condizioni alterate durante il
-funzionamento (come il modo del terminale o i settaggi di una qualche
+funzionamento (come il modo del terminale o le impostazioni di una qualche
periferica).
-L'azione di default di questi segnali è di terminare il processo, questi
+L'azione predefinita di questi segnali è di terminare il processo, questi
segnali sono:
\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
\item[\macro{SIGTERM}] Il nome sta per \textit{terminate}. È un segnale
INTR (interrupt, generato dalla sequenza \macro{C-c}).
\item[\macro{SIGQUIT}] È analogo a \macro{SIGINT} con la differenze che è
controllato da un'altro carattere di controllo, QUIT, corrispondente alla
- sequenza \verb|C-\|. A differenza del precedente l'azione di default,
- oltre alla terminazione del processo, comporta anche la creazione di un core
- dump.
+ sequenza \verb|C-\|. A differenza del precedente l'azione predefinita, oltre
+ alla terminazione del processo, comporta anche la creazione di un core dump.
In genere lo si può pensare come corrispondente ad una condizione di
errore del programma rilevata dall'utente. Per questo motivo non è opportuno
- fare eseguire al manipolatore di questo segnale le operazioni di pulizia
+ fare eseguire al gestore di questo segnale le operazioni di pulizia
normalmente previste (tipo la cancellazione di file temporanei), dato che in
certi casi esse possono eliminare informazioni utili nell'esame dei core
dump.
processo da parte di \macro{SIGKILL} costituirebbe un malfunzionamento del
kernel). Talvolta è il sistema stesso che può generare questo segnale quando
per condizioni particolari il processo non può più essere eseguito neanche
- per eseguire un manipolatore.
+ per eseguire un gestore.
\item[\macro{SIGHUP}] Il nome sta per \textit{hang-up}. Segnala che il
terminale dell'utente si è disconnesso (ad esempio perché si è interrotta la
rete). Viene usato anche per riportare la terminazione del processo di
\label{sec:sig_alarm}
Questi segnali sono generati dalla scadenza di un timer. Il loro comportamento
-di default è quello di causare la terminazione del programma, ma con questi
-segnali la scelta di default è irrilevante, in quanto il loro uso presuppone
-sempre la necessità di un manipolatore. Questi segnali sono:
+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[\macro{SIGALRM}] Il nome sta per \textit{alarm}. Segnale la scadenza di
un timer misurato sul tempo reale o sull'orologio di sistema. È normalmente
\item[\macro{SIGPROF}] Il nome sta per \textit{profiling}. Indica la scadenza
di un timer che misura sia il tempo di CPU speso direttamente dal processo
che quello che il sistema ha speso per conto di quest'ultimo. In genere
- viene usato dai tool che servono a fare il profilo d'uso della CPU da parte
- del processo.
+ viene usato dagli strumenti che servono a fare la profilazione dell'utilizzo
+ del tempo di CPU da parte del processo.
\end{basedescript}
questo occorre comunque usare \func{fcntl} per abilitare un file descriptor a
generare questi segnali.
-L'azione di default è di essere ignorati. Questi segnali sono:
+L'azione predefinita è di essere ignorati. Questi segnali sono:
\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
\item[\macro{SIGIO}] Questo segnale viene inviato quando un file descriptor è
pronto per eseguire dell'input/output. In molti sistemi solo i socket e i
cui si trattano gli argomenti relativi. Questi segnali sono:
\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
\item[\macro{SIGCHLD}] Questo è il segnale mandato al processo padre quando un
- figlio termina o viene fermato. L'azione di default è di ignorare il
+ figlio termina o viene fermato. L'azione predefinita è di ignorare il
segnale, la sua gestione è trattata in \secref{sec:proc_wait}.
\item[\macro{SIGCLD}] Per Linux questo è solo un segnale identico al
precedente, il nome è obsoleto e andrebbe evitato.
\item[\macro{SIGCONT}] Il nome sta per \textit{continue}. Il segnale viene
usato per fare ripartire un programma precedentemente fermato da
\macro{SIGSTOP}. Questo segnale ha un comportamento speciale, e fa sempre
- ripartire il processo prima della sua consegna. Il comportamento di default
+ ripartire il processo prima della sua consegna. Il comportamento predefinito
è di fare solo questo; il segnale non può essere bloccato. Si può anche
- installare un manipolatore, ma il segnale provoca comunque il riavvio del
+ installare un gestore, ma il segnale provoca comunque il riavvio del
processo.
La maggior pare dei programmi non hanno necessità di intercettare il
segnale, in quanto esso è completamente trasparente rispetto all'esecuzione
che riparte senza che il programma noti niente. Si possono installare dei
- manipolatori per far si che un programma produca una qualche azione speciale
+ gestori per far si che un programma produca una qualche azione speciale
se viene fermato e riavviato, come per esempio riscrivere un prompt, o
inviare un avviso.
-\item[\macro{SIGSTOP}] Il segnale ferma un processo (lo porta in uno stato di
- sleep); il segnale non può essere né intercettato, né ignorato, né bloccato.
+\item[\macro{SIGSTOP}] Il segnale ferma un processo (lo porta cioè in uno
+ stato di sleep, vedi \secref{sec:proc_sched}); il segnale non può essere né
+ intercettato, né ignorato, né bloccato.
\item[\macro{SIGTSTP}] Il nome sta per \textit{interactive stop}. Il segnale
ferma il processo interattivamente, ed è generato dal carattere SUSP
- (prodotto dalla combinazione \macro{C-z}), ed al contrario di
+ (prodotto dalla combinazione \cmd{C-z}), ed al contrario di
\macro{SIGSTOP} può essere intercettato e ignorato. In genere un programma
- installa un manipolatore per questo segnale quando vuole lasciare il sistema
+ installa un gestore per questo segnale quando vuole lasciare il sistema
o il terminale in uno stato definito prima di fermarsi; se per esempio un
- programma ha disabilitato l'eco sul terminale può installare un manipolatore
+ programma ha disabilitato l'eco sul terminale può installare un gestore
per riabilitarlo prima di fermarsi.
\item[\macro{SIGTTIN}] Un processo non può leggere dal terminale se esegue una
- sessione di lavoro in background. Quando un processo in background tenta di
- leggere da un terminale viene inviato questo segnale a tutti i processi
- della sessione di lavoro. L'azione di default è di fermare il processo.
- L'argomento è trattato in \secref{sec:sess_xxx}.
+ sessione di lavoro in \textit{background}. Quando un processo in background
+ tenta di leggere da un terminale viene inviato questo segnale a tutti i
+ processi della sessione di lavoro. L'azione predefinita è di fermare il
+ processo. L'argomento è trattato in \secref{sec:sess_job_control_overview}.
\item[\macro{SIGTTOU}] Segnale analogo al precedente \macro{SIGTTIN}, ma
generato quando si tenta di scrivere o modificare uno dei modi del
- terminale. L'azione di default è di fermare il processo, l'argomento è
- trattato in \secref{sec:sess_xxx}.
+ terminale. L'azione predefinita è di fermare il processo, l'argomento è
+ trattato in \secref{sec:sess_job_control_overview}.
\end{basedescript}
che impediscono il completamento dell'esecuzione dovute all'interazione con il
resto del sistema.
-L'azione di default di questi segnali è di terminare il processo, questi
+L'azione predefinita di questi segnali è di terminare il processo, questi
segnali sono:
\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
\item[\macro{SIGPIPE}] Sta per \textit{Broken pipe}. Se si usano delle pipe o
situazione precedente.
\item[\macro{SIGXCPU}] Sta per \textit{CPU time limit exceeded}. Questo
segnale è generato quando un processo eccede il limite impostato per il
- tempo di CPU disponibile, vedi \secref{sec:sys_xxx}.
+ tempo di CPU disponibile, vedi \secref{sec:sys_resource_limit}.
\item[\macro{SIGXFSZ}] Sta per \textit{File size limit exceeded}. Questo
segnale è generato quando un processo tenta di estendere un file oltre le
dimensioni specificate dal limite impostato per le dimensioni massime di un
- file, vedi \secref{sec:sys_xxx}.
+ file, vedi \secref{sec:sys_resource_limit}.
\end{basedescript}
Raccogliamo qui infine usa serie di segnali che hanno scopi differenti non
classificabili in maniera omogenea. Questi segnali sono:
\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
-\item[\macro{SIGUSR1} e \macro{SIGUSR2}] Sono due segnali a disposizione
+\item[\macro{SIGUSR1}] Vedi \macro{SIGUSR2}.
+\item[\macro{SIGUSR2}] Insieme a \macro{SIGUSR1} è un segnale a disposizione
dell'utente che li può usare per quello che vuole. Possono essere utili per
implementare una comunicazione elementare fra processi diversi, o per
- eseguire a richiesta una operazione utilizzando un manipolatore. L'azione di
- default è terminare il processo.
-\item[\macro{SIGWINCH}] Il nome sta per \textit{window (size) change} ed è
- generato da molti sistemi (GNU/Linux compreso) quando le dimensioni (in
+ eseguire a richiesta una operazione utilizzando un gestore. L'azione
+ predefinita è di terminare il processo.
+\item[\macro{SIGWINCH}] Il nome sta per \textit{window (size) change} e viene
+ generato in molti sistemi (GNU/Linux compreso) quando le dimensioni (in
righe e colonne) di un terminale vengono cambiate. Viene usato da alcuni
programmi testuali per riformattare l'uscita su schermo quando si cambia
- dimensione a quest'ultimo. L'azione di default è di essere ignorato.
+ dimensione a quest'ultimo. L'azione predefinita è di essere ignorato.
\item[\macro{SIGINFO}] Il segnale indica una richiesta di informazioni. È
usato con il controllo di sessione, causa la stampa di informazioni da parte
del processo leader del gruppo associato al terminale di controllo, gli
\func{strsignal} e \func{psignal}, che stampano un messaggio di descrizione
dato il numero. In genere si usano quando si vuole notificare all'utente il
segnale avvenuto (nel caso di terminazione di un processo figlio o di un
-manipolatore che gestisce più segnali); la prima funzione è una estensione
+gestore che gestisce più segnali); la prima funzione è una estensione
GNU, accessibile avendo definito \macro{\_GNU\_SOURCE}, ed è analoga alla
funzione \func{strerror} (si veda \secref{sec:sys_strerror}) per gli errori:
\begin{prototype}{string.h}{char *strsignal(int signum)}
necessario copiarlo.
La seconda funzione deriva da BSD ed è analoga alla funzione \func{perror}
-descritta in \secref{sec:sys_strerror}; il suo prototipo è:
+descritta sempre in \secref{sec:sys_strerror}; il suo prototipo è:
\begin{prototype}{signal.h}{void psignal(int sig, const char *s)}
Stampa sullo standard error un messaggio costituito dalla stringa \param{s},
seguita da due punti ed una descrizione del segnale indicato da \param{sig}.
eventi che possono accadere in un qualunque momento durante l'esecuzione di un
programma. Per questa loro caratteristica la loro gestione non può essere
effettuata all'interno del normale flusso di esecuzione dello stesso, ma è
-delegata appunto agli eventuali manipolatori che si sono installati.
+delegata appunto agli eventuali gestori che si sono installati.
In questa sezione vedremo come si effettua gestione dei segnali, a partire
dalla loro interazione con le system call, passando per le varie funzioni che
-permettono di installare i manipolatori e controllare le reazioni di un
+permettono di installare i gestori e controllare le reazioni di un
processo alla loro occorrenza.
loro stretta relazione con la creazione di nuovi processi.
Come accennato in \secref{sec:proc_fork} quando viene creato un nuovo processo
-con \func{fork} esso eredita dal padre sia le azioni che sono state settate
-per i singoli segnali, che la maschera dei segnali bloccati (tratteremo
-quest'ultimo argomento in \ref{sec:sig_sigpending}). Invece tutti i segnali
-pendenti e gli allarmi vengono cancellati; essi infatti devono essere
-recapitati solo al padre, al figlio dovranno arrivare solo i segnali dovuti
-alle sue azioni.
+esso eredita dal padre sia le azioni che sono state impostate per i singoli
+segnali, che la maschera dei segnali bloccati (vedi \secref{sec:sig_sigmask}).
+Invece tutti i segnali pendenti e gli allarmi vengono cancellati; essi infatti
+devono essere recapitati solo al padre, al figlio dovranno arrivare solo i
+segnali dovuti alle sue azioni.
Quando si mette in esecuzione un nuovo programma con \func{exec} (si ricordi
-quanto detto in \secref{sec:prog_exec}) tutti i segnali per i quali è stato
-installato un manipolatore vengono resettati a \macro{SIG\_DFL}. Non ha più
+quanto detto in \secref{sec:proc_exec}) tutti i segnali per i quali è stato
+installato un gestore vengono reimpostati a \macro{SIG\_DFL}. Non ha più
senso infatti fare riferimento a funzioni definite nel programma originario,
-che non sono nemmeno presenti nello spazio di indirizzi del nuovo programma.
+che non sono presenti nello spazio di indirizzi del nuovo programma.
Si noti che questo vale solo per le azioni per le quali è stato installato un
-manipolatore; viene mantenuto invece ogni eventuale settaggio dell'azione a
-\macro{SIG\_IGN}. Questo permette ad esempio alla shell di settare ad
+gestore; viene mantenuto invece ogni eventuale impostazione dell'azione a
+\macro{SIG\_IGN}. Questo permette ad esempio alla shell di impostare ad
\macro{SIG\_IGN} le risposte per \macro{SIGINT} e \macro{SIGQUIT} per i
programmi eseguiti in background, che altrimenti sarebbero interrotti da una
successiva pressione di \texttt{C-c} o \texttt{C-y}.
-Per quanto riguarda tutte le altre system call esse vengono tradizionalmente
-classificate, proprio in base al loro comportamento nei confronti dei segnali,
-in \textsl{lente} (\textit{slow}) e \textsl{veloci} (\textit{fast}). La gran
-parte appartiene a quest'ultima categoria che non è influenzata dall'arrivo di
-un segnale. In tal caso un eventuale manipolatore viene sempre eseguito dopo
-che la system call è stata completata. Esse sono dette \textsl{veloci} proprio
-in quanto la loro esecuzione è sostanzialmente immediata e attendere per
-eseguire un manipolatore non comporta nessun inconveniente.
-
-Esistono però dei casi in cui questo non è possibile perché renderebbe
-impossibile una risposta pronta al segnale. In generale questo avviene tutte
-le volte che si ha a che fare con system call che possono bloccarsi
-indenfinitamente, che per questo vengono chiamate \textsl{lente}. Un elenco
-dei casi in cui si presenta questa situazione è il seguente:
-\begin{itemize*}
-\item lettura da file che possono bloccarsi in attesa di dati non ancora
- presenti (come per certi file di dispositivo, la rete o le pipe).
-\item scrittura sugli stessi file, nel caso in cui dati non possano essere
+Per quanto riguarda il comportamento di tutte le altre system call si danno
+sostanzialmente due casi, a seconda che esse siano \textsl{lente}
+(\textit{slow}) o \textsl{veloci} (\textit{fast}). La gran parte di esse
+appartiene a quest'ultima categoria, che non è influenzata dall'arrivo di un
+segnale. Esse sono dette \textsl{veloci} in quanto la loro esecuzione è
+sostanzialmente immediata; la risposta al segnale viene sempre data dopo che
+la system call è stata completata, in quanto attendere per eseguire un
+gestore non comporta nessun inconveniente.
+
+In alcuni casi però alcune system call (che per questo motivo vengono chiamate
+\textsl{lente}) possono bloccarsi indefinitamente. In questo caso non si può
+attendere la conclusione della sistem call, perché questo renderebbe
+impossibile una risposta pronta al segnale, per cui il gestore viene
+eseguito prima che la system call sia ritornata. Un elenco dei casi in cui si
+presenta questa situazione è il seguente:
+\begin{itemize}
+\item la lettura da file che possono bloccarsi in attesa di dati non ancora
+ presenti (come per certi file di dispositivo, i socket o le pipe).
+\item la scrittura sugli stessi file, nel caso in cui dati non possano essere
accettati immediatamente.
-\item apertura di un file di dipositivo che richiede operazioni non immediate
- per una una risposta.
-\item operazioni eseguite con \func{ioctl} che non è detto possano essere
+\item l'apertura di un file di dispositivo che richiede operazioni non
+ immediate per una una risposta.
+\item le operazioni eseguite con \func{ioctl} che non è detto possano essere
eseguite immediatamente.
\item le funzioni di intercomunicazione che si bloccano in attesa di risposte
da altri processi.
\item la funzione \func{pause} (usata appunto per attendere l'arrivo di un
segnale).
\item la funzione \func{wait} (se nessun processo figlio è ancora terminato).
-\end{itemize*}
+\end{itemize}
-In questo caso si pone il problema di cosa fare una volta che il manipolatore
+In questo caso si pone il problema di cosa fare una volta che il gestore
sia ritornato. La scelta originaria dei primi Unix era quella di far ritornare
anche la system call restituendo l'errore di \macro{EINTR}. Questa è a
tutt'oggi una scelta corrente, ma comporta che i programmi che usano dei
-manipolatori controllino lo stato di uscita delle funzioni per ripeterne la
+gestori controllino lo stato di uscita delle funzioni per ripeterne la
chiamata qualora l'errore fosse questo.
Dimenticarsi di richiamare una system call interrotta da un segnale è un
però non considera sistemi multitasking, per cui la definizione è tanto vaga
da essere del tutto inutile in un sistema Unix; è questo il motivo per cui
ogni implementazione successiva ne ha modificato e ridefinito il
-comportamento, pur mantenendone immutato il prototipo\footnote{in realtà
- alcune vecchie implementazioni (SVR4 e 4.3+BSD) usano parametri aggiuntivi
- per definire il comportamento della funzione.} che è:
+comportamento, pur mantenendone immutato il prototipo\footnote{in realtà in
+ alcune vecchie implementazioni (SVr4 e 4.3+BSD in particolare) vengono usati
+ alcuni parametri aggiuntivi per definire il comportamento della funzione,
+ vedremo in \secref{sec:sig_sigaction} che questo è possibile usando la
+ funzione \func{sigaction}.} che è:
\begin{prototype}{signal.h}
{sighandler\_t signal(int signum, sighandler\_t handler)}
- Installa la funzione di gestione \param{handler} (il manipolatore) per il
+ Installa la funzione di gestione \param{handler} (il gestore) per il
segnale \param{signum}.
- \bodydesc{La funzione ritorna il precedente manipolatore in caso di successo
+ \bodydesc{La funzione ritorna il precedente gestore in caso di successo
o \macro{SIG\_ERR} in caso di errore.}
\end{prototype}
-In questa definizione si è usato il tipo \type{sighandler\_t} che è una
-estensione GNU, definita dalle \acr{glibc}, che permette di riscrivere il
-prototipo in una forma più leggibile dell'originario:
+In questa definizione si è usato un tipo di dato, \type{sighandler\_t}, che è
+una estensione GNU, definita dalle \acr{glibc}, esso permette di riscrivere il
+prototipo di \func{signal} nella forma appena vista, che risulta molto più
+leggibile di quanto non sia la versione originaria che di norma è definita
+come:
\begin{verbatim}
-void (*signal(int signum, void (*handler)(int)))int)
+ void (*signal(int signum, void (*handler)(int)))int)
\end{verbatim}
questa infatti, per la poca chiarezza della sintassi del C quando si vanno a
trattare puntatori a funzioni, è molto meno comprensibile. Da un confronto
\begin{verbatim}
typedef void (* sighandler_t)(int)
\end{verbatim}
-e cioè un puntatore ad una funzione \type{void} (cioè senza valore di ritorno)
-e che prende un argomento di tipo \type{int}.\footnote{si devono usare le
+e cioè un puntatore ad una funzione \ctyp{void} (cioè senza valore di ritorno)
+e che prende un argomento di tipo \ctyp{int}.\footnote{si devono usare le
parentesi intorno al nome della funzione per via delle precedenze degli
operatori del C, senza di esse si sarebbe definita una funzione che ritorna
- un puntatore a \type{void} e non un puntatore ad una funzione \type{void}.}
+ un puntatore a \ctyp{void} e non un puntatore ad una funzione \ctyp{void}.}
La funzione \func{signal} quindi restituisce e prende come secondo argomento
-un puntatore a una funzione di questo tipo, che è appunto il manipolatore del
+un puntatore a una funzione di questo tipo, che è appunto il gestore del
segnale.
Il numero di segnale passato in \param{signum} può essere indicato
direttamente con una delle costanti definite in \secref{sec:sig_standard}. Il
-manipolatore \param{handler} invece, oltre all'indirizzo della funzione da
-chiamare all'occorrenza del segnale, può assumere anche i due valori costanti
+gestore \param{handler} invece, oltre all'indirizzo della funzione da chiamare
+all'occorrenza del segnale, può assumere anche i due valori costanti
\macro{SIG\_IGN} con cui si dice ignorare il segnale e \macro{SIG\_DFL} per
-installare l'azione di di default.\footnote{si ricordi però che i due segnali
+reinstallare l'azione predefinita.\footnote{si ricordi però che i due segnali
\macro{SIGKILL} e \macro{SIGSTOP} non possono essere ignorati né
intercettati.}
La funzione restituisce l'indirizzo dell'azione precedente, che può essere
salvato per poterlo ripristinare (con un'altra chiamata a \func{signal}) in un
-secondo tempo. Si ricordi che se si setta come azione \macro{SIG\_IGN} (o si
-setta un \macro{SIG\_DFL} per un segnale il cui default è di essere ignorato),
-tutti i segnali pendenti saranno scartati, e non verranno mai notificati.
+secondo tempo. Si ricordi che se si imposta come azione \macro{SIG\_IGN} (o si
+imposta un \macro{SIG\_DFL} per un segnale la cui azione predefinita è di
+essere ignorato), tutti i segnali pendenti saranno scartati, e non verranno
+mai notificati.
L'uso di \func{signal} è soggetto a problemi di compatibilità, dato che essa
si comporta in maniera diversa per sistemi derivati da BSD o da System V. In
questi ultimi infatti la funzione è conforme al comportamento originale dei
-primi Unix in cui il manipolatore viene disinstallato alla sua chiamata
+primi Unix in cui il gestore viene disinstallato alla sua chiamata,
secondo la semantica inaffidabile; Linux seguiva questa convenzione fino alle
-\acr{libc5}. Al contrario BSD segue la semantica affidabile, non resettando il
-manipolatore e bloccando il segnale durante l'esecuzione dello stesso. Con
-l'utilizzo delle \acr{glibc2} anche Linux è passato a questo comportamento;
-quello della versione originale della funzione, il cui uso è deprecato per i
-motivi visti in \secref{sec:sig_semantics}, può essere ottenuto chiamando
-\func{sysv\_signal}. In generale, per evitare questi problemi, tutti i nuovi
-programmi dovrebbero usare \func{sigaction}.
+\acr{libc5}. Al contrario BSD segue la semantica affidabile, non
+disinstallando il gestore e bloccando il segnale durante l'esecuzione
+dello stesso. Con l'utilizzo delle \acr{glibc} dalla versione 2 anche Linux è
+passato a questo comportamento; quello della versione originale della
+funzione, il cui uso è deprecato per i motivi visti in
+\secref{sec:sig_semantics}, può essere ottenuto chiamando \func{sysv\_signal}.
+In generale, per evitare questi problemi, tutti i nuovi programmi dovrebbero
+usare \func{sigaction}.
È da tenere presente che, seguendo lo standard POSIX, il comportamento di un
processo che ignora i segnali \macro{SIGFPE}, \macro{SIGILL}, o
\macro{SIGSEGV} (qualora non originino da una \func{kill} o una \func{raise})
-è indefinito. Un manipolatore che ritorna da questi segnali può dare luogo ad
+è indefinito. Un gestore che ritorna da questi segnali può dare luogo ad
un ciclo infinito.
\label{sec:sig_kill_raise}
Come accennato in \secref{sec:sig_types}, un segnale può essere generato
-direttamente da un processo. L'invio di un sengale generico può essere
+direttamente da un processo. L'invio di un segnale generico può essere
effettuato attraverso delle funzioni \func{kill} e \func{raise}. La prima
serve per inviare un segnale al processo corrente, ed il suo prototipo è:
\begin{prototype}{signal.h}{int raise(int sig)}
Il valore di \param{sig} specifica il segnale che si vuole inviare e può
essere specificato con una delle macro definite in
\secref{sec:sig_classification}. In genere questa funzione viene usata per
-riprodurre il comportamento di default di un segnale che sia stato
+riprodurre il comportamento predefinito di un segnale che sia stato
intercettato. In questo caso, una volta eseguite le operazioni volute, il
-manipolatore potrà reinstallare l'azione di default, e attivarla con
-\func{raise}.
+gestore potrà reinstallare l'azione predefinita, e attivarla con \func{raise}.
Se invece si vuole inviare un segnale ad un altro processo occorre utilizzare
-la funzione \func{kill}; il suo prototipo è:
+la funzione \func{kill}; il cui prototipo è:
\begin{functions}
\headdecl{sys/types.h}
\headdecl{signal.h}
\funcdecl{int kill(pid\_t pid, int sig)} Invia il segnale \param{sig} al
processo specificato con \param{pid}.
-
- \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
- errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
- \begin{errlist}
- \item[\macro{EINVAL}] Si è specificato un numero di segnale invalido.
- \item[\macro{EPERM}] Il processo non ha il permesso di inviare il segnale
- alla destinazione specificata.
- \item[\macro{ESRCH}] Il \acr{pid} o il process group indicati non
- esistono. Gli zombie (vedi \ref{sec:proc_termination}) sono considerati come
- processi esistenti.
- \end{errlist}}
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
+ errore nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EINVAL}] Il segnale specificato non esiste.
+ \item[\macro{ESRCH}] Il processo selezionato non esiste.
+ \item[\macro{EPERM}] Non si hanno privilegi sufficienti ad inviare il
+ segnale.
+ \end{errlist}}
\end{functions}
-La funzione \code{raise(sig)} è sostanzialmente equivalente ad una
-\code{kill(getpid(), sig)}. Siccome \func{raise} è definita nello standard ISO
-C non esiste in alcune vecchie versioni di Unix, per cui in generale l'uso di
-\func{kill} è più portabile.
-
-Lo standard POSIX poi prevede che il valore 0 sia usato per specificare il
-segnale nullo. Se le funzioni vengono chiamate con questo valore non viene
-inviato nessun segnale, ma viene eseguito il controllo degli errori, in tal
-caso si otterrà un errore \macro{EPERM} se non si hanno i permessi necessari
-ed un errore \macro{ESRCH} se il processo specificato non esiste. Si tenga
-conto però che il sistema ricicla i \acr{pid} (come accennato in
-\secref{sec:proc_pid}) per cui l'esistenza di un processo non significa che
+Lo standard POSIX prevede che il valore 0 per \param{sig} sia usato per
+specificare il segnale nullo. Se le funzioni vengono chiamate con questo
+valore non viene inviato nessun segnale, ma viene eseguito il controllo degli
+errori, in tal caso si otterrà un errore \macro{EPERM} se non si hanno i
+permessi necessari ed un errore \macro{ESRCH} se il processo specificato non
+esiste. Si tenga conto però che il sistema ricicla i \acr{pid} (come accennato
+in \secref{sec:proc_pid}) per cui l'esistenza di un processo non significa che
esso sia realmente quello a cui si intendeva mandare il segnale.
-Il valore dell'argomento \param{pid} specifica la destinazione a cui inviare
-il segnale e può assumere i seguenti significati:
-\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
-\item[$\texttt{pid}>0$] il segnale è mandato al processo con il \acr{pid}
- indicato.
-\item[$\texttt{pid}=0$] il segnale è mandato ad ogni processo del
- \textit{process group} del chiamante.
-\item[$\texttt{pid}=-1$] il segnale è mandato ad ogni processo (eccetto
- \cmd{init}).
-\item[$\texttt{pid}<-1$] il segnale è mandato ad ogni processo del process
- group $|\code{pid}|$.
-\end{basedescript}
+Il valore dell'argomento \param{pid} specifica il processo (o i processi) di
+destinazione a cui il segnale deve essere inviato e può assumere i valori
+riportati in \tabref{tab:sig_kill_values}.
+\begin{table}[htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{tabular}[c]{|r|l|}
+ \hline
+ \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ $>0$ & il segnale è mandato al processo con il \acr{pid} indicato.\\
+ 0 & il segnale è mandato ad ogni processo del \textit{process group}
+ del chiamante.\\
+ $-1$ & il segnale è mandato ad ogni processo (eccetto \cmd{init}).\\
+ $<-1$ & il segnale è mandato ad ogni processo del process group
+ $|\code{pid}|$.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Valori dell'argomento \param{pid} per la funzione
+ \func{kill}.}
+ \label{tab:sig_kill_values}
+\end{table}
+
+Si noti pertanto che la funzione \code{raise(sig)} può essere definita in
+termini di \func{kill}, ed è sostanzialmente equivalente ad una
+\code{kill(getpid(), sig)}. Siccome \func{raise}, che è definita nello
+standard ISO C, non esiste in alcune vecchie versioni di Unix, in generale
+l'uso di \func{kill} finisce per essere più portabile.
+
+Una seconda funzione che può essere definita in termini di \func{kill} è
+\func{killpg}, che è sostanzialmente equivalente a
+\code{kill(-pidgrp, signal)}; il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{signal.h}{int killpg(pid\_t pidgrp, int signal)}
+
+ Invia il segnale \param{signal} al process group \param{pidgrp}.
+ \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
+ errore, gli errori sono gli stessi di \func{kill}.}
+\end{prototype}
+e che permette di inviare un segnale a tutto un \textit{process group} (vedi
+\secref{sec:sess_proc_group}).
Solo l'amministratore può inviare un segnale ad un processo qualunque, in
-tutti gli altri casi il \textit{real user id} o l'\textit{effective user id}
-del processo chiamante devono corrispondere al \textit{real user id} o al
-\textit{saved user id} della destinazione. Fa eccezione il caso in cui il
-segnale inviato sia \macro{SIGCONT}, nel quale occorre che entrambi i processi
-appartengano alla stessa sessione. Inoltre, dato il ruolo fondamentale che
-riveste nel sistema (si ricordi quanto visto in \secref{sec:sig_termination}),
-non è possibile inviare al processo 1 (cioè a \cmd{init}) segnali per i quali
-esso non abbia un manipolatore installato.
+tutti gli altri casi l'userid reale o l'userid effettivo del processo
+chiamante devono corrispondere all'userid reale o all'userid salvato della
+destinazione. Fa eccezione il caso in cui il segnale inviato sia
+\macro{SIGCONT}, nel quale occorre che entrambi i processi appartengano alla
+stessa sessione. Inoltre, dato il ruolo fondamentale che riveste nel sistema
+(si ricordi quanto visto in \secref{sec:sig_termination}), non è possibile
+inviare al processo 1 (cioè a \cmd{init}) segnali per i quali esso non abbia
+un gestore installato.
Infine, seguendo le specifiche POSIX 1003.1-2001, l'uso della chiamata
\code{kill(-1, sig)} comporta che il segnale sia inviato (con la solita
\label{sec:sig_alarm_abort}
Un caso particolare di segnali generati a richiesta è quello che riguarda i
-segnali di temporizzazione e e \macro{SIGABORT}, per i quali sono previste
-funzioni specifiche che ne effettuino l'invio. La prima di queste è
-\func{alarm} il cui prototipo è:
+vari segnali di temporizzazione e \macro{SIGABRT}, per ciascuno di questi
+segnali sono previste funzioni specifiche che ne effettuino l'invio. La più
+comune delle funzioni usate per la temporizzazione è \func{alarm} il cui
+prototipo è:
\begin{prototype}{unistd.h}{unsigned int alarm(unsigned int seconds)}
- Predispone l'invio di \macro{SIGALARM} dopo \param{seconds} secondi.
+ Predispone l'invio di \macro{SIGALRM} dopo \param{seconds} secondi.
\bodydesc{La funzione restituisce il numero di secondi rimanenti ad un
precedente allarme, o zero se non c'erano allarmi pendenti.}
\end{prototype}
-La funzione provvede un meccanismo che consente ad un processo di predisporre
+La funzione fornisce un meccanismo che consente ad un processo di predisporre
un'interruzione nel futuro, (ad esempio per effettuare una qualche operazione
-dopo un certo periodo di tempo), programmando l'emissione si un segnale di
-\macro{SIGALARM} dopo il numero di secondi specificato da \param{seconds}.
+dopo un certo periodo di tempo), programmando l'emissione di un segnale (nel
+caso in questione \macro{SIGALRM}) dopo il numero di secondi specificato da
+\param{seconds}.
Se si specifica per \param{seconds} un valore nullo non verrà inviato nessun
segnale; siccome alla chiamata viene cancellato ogni precedente allarme,
-questo può essere usato per cancellare una programmazione precedente. La
-funzione inoltre ritorna il numero di secondi rimanenti all'invio dell'allarme
-precedentemente programmato, in modo che sia eventualmente possibile
-effettuare delle scelte in caso di necessità di più interruzioni.
+questo può essere usato per cancellare una programmazione precedente.
+
+La funzione inoltre ritorna il numero di secondi rimanenti all'invio
+dell'allarme precedentemente programmato, in modo che sia possibile
+controllare se non si cancella un precedente allarme ed eventualmente
+predisporre le opportune misure per gestire il caso di necessità di più
+interruzioni.
In \secref{sec:sys_unix_time} abbiamo visto che ad ogni processo sono
-associati tre tempi diversi: \textit{clock time}, \textit{user time} e
-\textit{system time}. Per poterli calcolare il kernel mantiene tre diversi
-timer per ciascun processo:
+associati tre tempi diversi: il \textit{clock time}, l'\textit{user time} ed
+il \textit{system time}. Per poterli calcolare il kernel mantiene per ciascun
+processo tre diversi timer:
\begin{itemize}
\item un \textit{real-time timer} che calcola il tempo reale trascorso (che
corrisponde al \textit{clock time}). La scadenza di questo timer provoca
- l'emissione di \macro{SIGALARM}.
+ l'emissione di \macro{SIGALRM}.
\item un \textit{virtual timer} che calcola il tempo di processore usato dal
processo in user space (che corrisponde all'\textit{user time}). La scadenza
di questo timer provoca l'emissione di \macro{SIGVTALRM}.
\end{itemize}
Il timer usato da \func{alarm} è il \textit{clock time}, e corrisponde cioè al
-tempo reale. La funzione, pur essendo molto semplice, presenta numerosi
-limiti: non consente di usare gli altri timer, non può specificare intervalli
-con precisione maggiore del secondo e genera il segnale una sola volta.
+tempo reale. La funzione come abbiamo visto è molto semplice, ma proprio per
+questo presenta numerosi limiti: non consente di usare gli altri timer, non
+può specificare intervalli di tempo con precisione maggiore del secondo e
+genera il segnale una sola volta.
Per ovviare a questi limiti Linux deriva da BSD la funzione \func{setitimer}
che permette di usare un timer qualunque e l'invio di segnali periodici, al
\param{value} sul timer specificato da \func{which}.
\bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
- errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori \macro{EINVAL} e
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori \macro{EINVAL} o
\macro{EFAULT}.}
\end{prototype}
illustrati in precedenza usare; i possibili valori sono riportati in
\tabref{tab:sig_setitimer_values}.
\begin{table}[htb]
+ \footnotesize
\centering
\begin{tabular}[c]{|l|l|}
\hline
\label{tab:sig_setitimer_values}
\end{table}
-Il valore della struttura specificata \param{value} viene usato per settare il
+Il valore della struttura specificata \param{value} viene usato per impostare il
timer, se il puntatore \param{ovalue} non è nullo il precedente valore viene
salvato qui. I valori dei timer devono essere indicati attraverso una
-struttura \var{itimerval}, definita in \ref{fig:file_stat_struct}.
+struttura \type{itimerval}, definita in \figref{fig:file_stat_struct}.
La struttura è composta da due membri, il primo, \var{it\_interval} definisce
il periodo del timer; il secondo, \var{it\_value} il tempo mancante alla
permette una precisione fino al microsecondo.
Ciascun timer decrementa il valore di \var{it\_value} fino a zero, poi invia
-il segnale e resetta \var{it\_value} al valore di \var{it\_interval},
-ripetendo il ciclo; se \var{it\_interval} è nullo il timer si ferma.
+il segnale e reimposta \var{it\_value} al valore di \var{it\_interval}, in
+questo modo il ciclo verrà ripetuto; se invece il valore di \var{it\_interval}
+è nullo il timer si ferma.
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
\begin{minipage}[c]{15cm}
- \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
-struct itimerval {
+ \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
+struct itimerval
+{
struct timeval it_interval; /* next value */
struct timeval it_value; /* current value */
-};
-struct timeval {
- long tv_sec; /* seconds */
- long tv_usec; /* microseconds */
};
\end{lstlisting}
\end{minipage}
\normalsize
- \caption{La struttura \var{itimerval}, che definisce i valori dei timer di
+ \caption{La struttura \type{itimerval}, che definisce i valori dei timer di
sistema.}
\label{fig:sig_itimerval}
\end{figure}
caratteristiche dei timer, ed in effetti la stessa \func{alarm}, benché
definita direttamente nello standard POSIX.1, può a sua volta essere espressa
in termini di \func{setitimer}, come evidenziato dal manuale delle \acr{glibc}
-\cite[glibc] che ne riporta la definizione in \figref{fig:sig_alarm_def}.
+\cite{glibc} che ne riporta la definizione mostrata in
+\figref{fig:sig_alarm_def}.
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
\begin{minipage}[c]{15cm}
- \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
+ \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
unsigned int alarm(unsigned int seconds)
{
struct itimerval old, new;
new.it_interval.tv_sec = 0;
new.it_value.tv_usec = 0;
new.it_value.tv_sec = (long int) seconds;
- if (setitimer(ITIMER_REAL, &new, &old) < 0)
+ if (setitimer(ITIMER_REAL, &new, &old) < 0) {
return 0;
- else
+ }
+ else {
return old.it_value.tv_sec;
+ }
}
\end{lstlisting}
\end{minipage}
\end{figure}
Si deve comunque tenere presente che la precisione di queste funzioni è
-limitata da quella del timer di sistema (in genere 10~ms). Il sistema assicura
-comunque che il segnale non sarà mai generato prima della scadenza programmata
-(l'arrotondamento cioè è sempre effettuato per eccesso). Una seconda causa di
-potenziali ritardi è che il segnale viene generato alla scandenza del timer,
-ma poi deve essere consegnato; se il processo è attivo (questo è sempre vero
-per \macro{ITIMER\_VIRT}) la consegna è immediata, altrimenti può esserci un
-ulteriore ritardo che può variare a seconda del carico del sistema.
+limitata da quella della frequenza del timer di sistema (che nel caso dei PC
+significa circa 10~ms). Il sistema assicura comunque che il segnale non sarà
+mai generato prima della scadenza programmata (l'arrotondamento cioè è sempre
+effettuato per eccesso).
+
+Una seconda causa di potenziali ritardi è che il segnale viene generato alla
+scadenza del timer, ma poi deve essere consegnato al processo; se quest'ultimo
+è attivo (questo è sempre vero per \macro{ITIMER\_VIRT}) la consegna è
+immediata, altrimenti può esserci un ulteriore ritardo che può variare a
+seconda del carico del sistema.
+
+Questo ha una conseguenza che può indurre ad errori molto subdoli, si tenga
+conto poi che in caso di sistema molto carico, si può avere il caso patologico
+in cui un timer scade prima che il segnale di una precedente scadenza sia
+stato consegnato; in questo caso, per il comportamento dei segnali descritto
+in \secref{sec:sig_sigchld}, un solo segnale sarà consegnato.
+
Dato che sia \func{alarm} che \func{setitimer} non consentono di leggere il
valore corrente di un timer senza modificarlo, è possibile usare la funzione
può però essere intercettato per effettuare eventuali operazioni di chiusura
prima della terminazione del processo.
-Lo standard ANSI C richiede inoltre che anche se il manipolatore ritorna, la
+Lo standard ANSI C richiede inoltre che anche se il gestore ritorna, la
funzione non ritorni comunque. Lo standard POSIX.1 va oltre e richiede che se
-il processo non viene terminato direttamente dal manipolatore sia la stessa
+il processo non viene terminato direttamente dal gestore sia la stessa
\func{abort} a farlo al ritorno dello stesso. Inoltre, sempre seguendo lo
standard POSIX, prima della terminazione tutti i file aperti e gli stream
saranno chiusi ed i buffer scaricati su disco. Non verranno invece eseguite le
-funzioni registrate con \func{at\_exit} e \func{on\_exit}.
+eventuali funzioni registrate con \func{at\_exit} e \func{on\_exit}.
\subsection{Le funzioni \func{pause} e \func{sleep}}
\label{sec:sig_pause_sleep}
-Il metodo tradizionale per fare attendere ad un processo fino all'arrivo di un
-segnale è quello di usare la funzione \func{pause}, il cui prototipo è:
+Il metodo tradizionale per fare attendere\footnote{cioè di porre
+ temporaneamente il processo in stato di \textit{sleep}, vedi
+ \ref{sec:proc_sched}.} ad un processo fino all'arrivo di un segnale è
+quello di usare la funzione \func{pause}, il cui prototipo è:
\begin{prototype}{unistd.h}{int pause(void)}
- Pone il processo in stato di sleep fino al ritorno di un manipolatore.
+ Pone il processo in stato di sleep fino al ritorno di un gestore.
\bodydesc{La funzione ritorna solo dopo che un segnale è stato ricevuto ed
- il relativo manipilatore è ritornato, nel qual caso restituisce -1 e setta
- \var{errno} a \macro{EINTR}.}
+ il relativo gestore è ritornato, nel qual caso restituisce -1 e
+ \var{errno} assumerà il valore \macro{EINTR}.}
\end{prototype}
+La funzione segnala sempre una condizione di errore (il successo sarebbe
+quello di aspettare indefinitamente). In genere si usa questa funzione quando
+si vuole mettere un processo in attesa di un qualche evento specifico che non
+è sotto il suo diretto controllo (ad esempio la si può usare per far reagire
+il processo ad un segnale inviato da un altro processo).
+Se invece si vuole fare attendere un processo per un determinato intervallo di
+tempo nello standard POSIX.1 viene definita la funzione \func{sleep}, il cui
+prototipo è:
+\begin{prototype}{unistd.h}{unsigned int sleep(unsigned int seconds)}
+
+ Pone il processo in stato di sleep per \param{seconds} secondi.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero se l'attesa viene completata, o il
+ numero di secondi restanti se viene interrotta da un segnale.}
+\end{prototype}
+
+La funzione attende per il tempo specificato, a meno di non essere interrotta
+da un segnale. In questo caso non è una buona idea ripetere la chiamata per il
+tempo rimanente, in quanto la riattivazione del processo può avvenire in un
+qualunque momento, ma il valore restituito sarà sempre arrotondato al secondo,
+con la conseguenza che, se la successione dei segnali è particolarmente
+sfortunata e le differenze si accumulano, si potranno avere ritardi anche di
+parecchi secondi. In genere la scelta più sicura è quella di stabilire un
+termine per l'attesa, e ricalcolare tutte le volte il numero di secondi da
+aspettare.
+
+In alcune implementazioni inoltre l'uso di \func{sleep} può avere conflitti
+con quello di \macro{SIGALRM}, dato che la funzione può essere realizzata con
+l'uso di \func{pause} e \func{alarm} (in maniera analoga all'esempio che
+vedremo in \secref{sec:sig_example}). In tal caso mescolare chiamata di
+\func{alarm} e \func{sleep} o modificare l'azione di \macro{SIGALRM}, può
+causare risultati indefiniti. Nel caso delle \acr{glibc} è stata usata una
+implementazione completamente indipendente e questi problemi non ci sono.
+
+La granularità di \func{sleep} permette di specificare attese in secondi, per
+questo sia sotto BSD4.3 che in SUSv2 è stata definita la funzione
+\func{usleep} (dove la \texttt{u} è intesa come sostituzione di $\mu$); i due
+standard hanno delle definizioni diverse, ma le \acr{glibc}
+seguono\footnote{secondo la pagina di manuale almeno dalla versione 2.2.2.}
+seguono quella di SUSv2 che prevede il seguente prototipo:
+\begin{prototype}{unistd.h}{int usleep(unsigned long usec)}
+
+ Pone il processo in stato di sleep per \param{usec} microsecondi.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero se l'attesa viene completata, o -1 in
+ caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il valore
+ \macro{EINTR}.}
+\end{prototype}
-\subsection{Le semantiche di \macro{SIGCHLD}}
+Anche questa funzione, a seconda delle implementazioni, può presentare
+problemi nell'interazione con \func{alarm} e \macro{SIGALRM}. È pertanto
+deprecata in favore della funzione \func{nanosleep}, definita dallo standard
+POSIX1.b, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{unistd.h}{int nanosleep(const struct timespec *req, struct
+ timespec *rem)}
+
+ Pone il processo in stato di sleep per il tempo specificato da \param{req}.
+ In caso di interruzione restituisce il tempo restante in \param{rem}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero se l'attesa viene completata, o -1 in
+ caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EINVAL}] si è specificato un numero di secondi negativo o un
+ numero di nanosecondi maggiore di 999.999.999.
+ \item[\macro{EINTR}] la funzione è stata interrotta da un segnale.
+ \end{errlist}}
+\end{prototype}
+
+Lo standard richiede che la funzione sia implementata in maniera del tutto
+indipendente da \func{alarm}\footnote{nel caso di Linux questo è fatto
+ utilizzando direttamente il timer del kernel.} e sia utilizzabile senza
+interferenze con l'uso di \macro{SIGALRM}. La funzione prende come parametri
+delle strutture di tipo \var{timespec}, la cui definizione è riportata in
+\figref{fig:sys_timeval_struct}, che permettono di specificare un tempo con
+una precisione (teorica) fino al nanosecondo.
+
+La funzione risolve anche il problema di proseguire l'attesa dopo
+l'interruzione dovuta ad un segnale; infatti in tal caso in \param{rem} viene
+restituito il tempo rimanente rispetto a quanto richiesto inizialmente, e
+basta richiamare la funzione per completare l'attesa.
+
+Chiaramente, anche se il tempo può essere specificato con risoluzioni fino al
+nanosecondo, la precisione di \func{nanosleep} è determinata dalla risoluzione
+temporale del timer di sistema. Perciò la funzione attenderà comunque il tempo
+specificato, ma prima che il processo possa tornare ad essere eseguito
+occorrerà almeno attendere il successivo giro di scheduler\index{scheduler} e
+cioè un tempo che a seconda dei casi può arrivare fino a 1/\macro{HZ}, (sempre
+che il sistema sia scarico ed il processa venga immediatamente rimesso in
+esecuzione); per questo motivo il valore restituito in \param{rem} è sempre
+arrotondato al multiplo successivo di 1/\macro{HZ}.
+
+In realtà è possibile ottenere anche pause più precise del centesimo di
+secondo usando politiche di scheduling real time come \macro{SCHED\_FIFO} o
+\macro{SCHED\_RR}; in tal caso infatti il meccanismo di scheduling ordinario
+viene evitato, e si raggiungono pause fino ai 2~ms con precisioni del $\mu$s.
+
+
+
+\subsection{Un esempio elementare}
\label{sec:sig_sigchld}
+Un semplice esempio per illustrare il funzionamento di un gestore di segnale è
+quello della gestione di \macro{SIGCHLD}. Abbiamo visto in
+\secref{sec:proc_termination} che una delle azioni eseguite dal kernel alla
+conclusione di un processo è quella di inviare questo segnale al
+padre.\footnote{in realtà in SVr4 eredita la semantica di System V, in cui il
+ segnale si chiama \macro{SIGCLD} e viene trattato in maniera speciale; in
+ System V infatti se si imposta esplicitamente l'azione a \macro{SIG\_IGN} il
+ segnale non viene generato ed il sistema non genera zombie (lo stato di
+ terminazione viene scartato senza dover chiamare una \func{wait}). L'azione
+ predefinita è sempre quella di ignorare il segnale, ma non attiva questo
+ comportamento. Linux, come BSD e POSIX, non supporta questa semantica ed usa
+ il nome di \macro{SIGCLD} come sinonimo di \macro{SIGCHLD}.} In generale
+dunque, quando non interessa elaborare lo stato di uscita di un processo, si
+può completare la gestione della terminazione installando un gestore per
+\macro{SIGCHLD} il cui unico compito sia quello chiamare \func{waitpid} per
+completare la procedura di terminazione in modo da evitare la formazione di
+zombie.
+
+In \figref{fig:sig_sigchld_handl} è mostrato il codice contenente una
+implementazione generica di una routine di gestione per \macro{SIGCHLD}, (che
+si trova nei sorgenti allegati nel file \file{HandSIGCHLD.c}); se ripetiamo i
+test di \secref{sec:proc_termination}, invocando \cmd{forktest} con l'opzione
+\cmd{-s} (che si limita ad effettuare l'installazione di questa funzione come
+gestore di \macro{SIGCHLD}) potremo verificare che non si ha più la creazione
+di zombie.
+
+% è pertanto
+% naturale usare un esempio che ci permette di concludere la trattazione della
+% terminazione dei processi.
+% In questo caso si è tratterà di illustrare un esempio relativo ad un
+% gestore per che è previsto ritornare,
+
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}{}
+#include <errno.h> /* error symbol definitions */
+#include <signal.h> /* signal handling declarations */
+#include <sys/types.h>
+#include <sys/wait.h>
+#include "macro.h"
+
+void HandSIGCHLD(int sig)
+{
+ int errno_save;
+ int status;
+ pid_t pid;
+ /* save errno current value */
+ errno_save = errno;
+ /* loop until no */
+ do {
+ errno = 0;
+ pid = waitpid(WAIT_ANY, &status, WNOHANG);
+ if (pid > 0) {
+ debug("child %d terminated with status %x\n", pid, status);
+ }
+ } while ((pid > 0) && (errno == EINTR));
+ /* restore errno value */
+ errno = errno_save;
+ /* return */
+ return;
+}
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Codice di una funzione generica di gestione per il segnale
+ \texttt{SIGCHLD}.}
+ \label{fig:sig_sigchld_handl}
+\end{figure}
+
+Il codice del gestore è di lettura immediata; come buona norma di
+programmazione (si ricordi quanto accennato \secref{sec:sys_errno}) si
+comincia (\texttt{\small 12-13}) con il salvare lo stato corrente di
+\var{errno}, in modo da poterlo ripristinare prima del ritorno del gestore
+(\texttt{\small 22-23}). In questo modo si preserva il valore della variabile
+visto dal corso di esecuzione principale del processo, che sarebbe altrimenti
+sarebbe sovrascritto dal valore restituito nella successiva chiamata di
+\func{wait}.
+
+Il compito principale del gestore è quello di ricevere lo stato di
+terminazione del processo, cosa che viene eseguita nel ciclo in
+(\texttt{\small 15-21}). Il ciclo è necessario a causa di una caratteristica
+fondamentale della gestione dei segnali: abbiamo già accennato come fra la
+generazione di un segnale e l'esecuzione del gestore possa passare un
+certo lasso di tempo e niente ci assicura che il gestore venga eseguito
+prima della generazione di ulteriori segnali dello stesso tipo. In questo caso
+normalmente i segnali segnali successivi vengono ``fusi'' col primo ed al
+processo ne viene recapitato soltanto uno.
+
+Questo può essere un caso comune proprio con \macro{SIGCHLD}, qualora capiti
+che molti processi figli terminino in rapida successione. Esso inoltre si
+presenta tutte le volte che un segnale viene bloccato: per quanti siano i
+segnali emessi durante il periodo di blocco, una volta che quest'ultimo sarà
+rimosso sarà recapitato un solo segnale.
+
+Allora, nel caso della terminazione dei processi figli, se si chiamasse
+\func{waitpid} una sola volta, essa leggerebbe lo stato di terminazione per un
+solo processo, anche se i processi terminati sono più di uno, e gli altri
+resterebbero in stato di zombie per un tempo indefinito.
+
+Per questo occorre ripetere la chiamata di \func{waitpid} fino a che essa non
+ritorni un valore nullo, segno che non resta nessun processo di cui si debba
+ancora ricevere lo stato di terminazione (si veda \secref{sec:proc_wait} per
+la sintassi della funzione). Si noti anche come la funzione venga invocata con
+il parametro \macro{WNOHANG} che permette di evitare il suo blocco quando
+tutti gli stati di terminazione sono stati ricevuti.
\section{Gestione avanzata}
\label{sec:sig_control}
+Le funzioni esaminate finora fanno riferimento ad alle modalità più elementari
+della gestione dei segnali; non si sono pertanto ancora prese in
+considerazione le tematiche più complesse, collegate alle varie race
+condition\index{race condition} che i segnali possono generare e alla natura
+asincrona degli stessi.
+
+Affronteremo queste problematiche in questa sezione, partendo da un esempio
+che le evidenzi, per poi prendere in esame le varie funzioni che permettono di
+risolvere i problemi più complessi connessi alla programmazione con i segnali,
+fino a trattare le caratteristiche generali della gestione dei medesimi nella
+casistica ordinaria.
+
+
+\subsection{Alcune problematiche aperte}
+\label{sec:sig_example}
+
+Come accennato in \secref{sec:sig_pause_sleep} è possibile implementare
+\func{sleep} a partire dall'uso di \func{pause} e \func{alarm}. A prima vista
+questo può sembrare di implementazione immediata; ad esempio una semplice
+versione di \func{sleep} potrebbe essere quella illustrata in
+\figref{fig:sig_sleep_wrong}.
+
+Dato che è nostra intenzione utilizzare \macro{SIGALRM} il primo passo della
+nostra implementazione di sarà quello di installare il relativo gestore
+salvando il precedente (\texttt{\small 14-17}). Si effettuerà poi una
+chiamata ad \func{alarm} per specificare il tempo d'attesa per l'invio del
+segnale a cui segue la chiamata a \func{pause} per fermare il programma
+(\texttt{\small 17-19}) fino alla sua ricezione. Al ritorno di \func{pause},
+causato dal ritorno del gestore (\texttt{\small 1-9}), si ripristina il
+gestore originario (\texttt{\small 20-21}) restituendo l'eventuale tempo
+rimanente (\texttt{\small 22-23}) che potrà essere diverso da zero qualora
+l'interruzione di \func{pause} venisse causata da un altro segnale.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}{}
+void alarm_hand(int sig) {
+ /* check if the signal is the right one */
+ if (sig != SIGALRM) { /* if not exit with error */
+ printf("Something wrong, handler for SIGALRM\n");
+ exit(1);
+ } else { /* do nothing, just interrupt pause */
+ return;
+ }
+}
+unsigned int sleep(unsigned int seconds)
+{
+ sighandler_t prev_handler;
+ /* install and check new handler */
+ if ((prev_handler = signal(SIGALRM, alarm_hand)) == SIG_ERR) {
+ printf("Cannot set handler for alarm\n");
+ exit(-1);
+ }
+ /* set alarm and go to sleep */
+ alarm(seconds);
+ pause();
+ /* restore previous signal handler */
+ signal(SIGALRM, prev_handler);
+ /* return remaining time */
+ return alarm(0);
+}
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Una implementazione pericolosa di \func{sleep}.}
+ \label{fig:sig_sleep_wrong}
+\end{figure}
+
+Questo codice però, a parte il non gestire il caso in cui si è avuta una
+precedente chiamata a \func{alarm} (che si è tralasciato per brevità),
+presenta una pericolosa race condition\index{race condition}. Infatti se il
+processo viene interrotto fra la chiamata di \func{alarm} e \func{pause} può
+capitare (ad esempio se il sistema è molto carico) che il tempo di attesa
+scada prima dell'esecuzione quest'ultima, cosicché essa sarebbe eseguita dopo
+l'arrivo di \macro{SIGALRM}. In questo caso ci si troverebbe di fronte ad un
+deadlock, in quanto \func{pause} non verrebbe mai più interrotta (se non in
+caso di un altro segnale).
+
+Questo problema può essere risolto (ed è la modalità con cui veniva fatto in
+SVr2) usando la funzione \func{longjmp} (vedi \secref{sec:proc_longjmp}) per
+uscire dal gestore; in questo modo, con una condizione sullo stato di
+uscita di quest'ultima, si può evitare la chiamata a \func{pause}, usando un
+codice del tipo di quello riportato in \figref{fig:sig_sleep_incomplete}.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}{}
+static jmp_buff alarm_return;
+unsigned int sleep(unsigned int seconds)
+{
+ signandler_t prev_handler;
+ if ((prev_handler = signal(SIGALRM, alarm_hand)) == SIG_ERR) {
+ printf("Cannot set handler for alarm\n");
+ exit(1);
+ }
+ if (setjmp(alarm_return) == 0) { /* if not returning from handler */
+ alarm(second); /* call alarm */
+ pause(); /* then wait */
+ }
+ /* restore previous signal handler */
+ signal(SIGALRM, prev_handler);
+ /* remove alarm, return remaining time */
+ return alarm(0);
+}
+void alarm_hand(int sig)
+{
+ /* check if the signal is the right one */
+ if (sig != SIGALRM) { /* if not exit with error */
+ printf("Something wrong, handler for SIGALRM\n");
+ exit(1);
+ } else { /* return in main after the call to pause */
+ longjump(alarm_return, 1);
+ }
+}
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Una implementazione ancora malfunzionante di \func{sleep}.}
+ \label{fig:sig_sleep_incomplete}
+\end{figure}
+
+In questo caso il gestore (\texttt{\small 18-26}) non ritorna come in
+\figref{fig:sig_sleep_wrong}, ma usa \func{longjmp} (\texttt{\small 24}) per
+rientrare nel corpo principale del programma; dato che in questo caso il
+valore di uscita di \func{setjmp} è 1, grazie alla condizione in
+(\texttt{\small 9-12}) si evita comunque che \func{pause} sia chiamata a
+vuoto.
+
+Ma anche questa implementazione comporta dei problemi; in questo caso infatti
+non viene gestita correttamente l'interazione con gli altri segnali; se
+infatti il segnale di allarme interrompe un altro gestore, in questo caso
+l'esecuzione non riprenderà nel gestore in questione, ma nel ciclo
+principale, interrompendone inopportunamente l'esecuzione. Lo stesso tipo di
+problemi si presenterebbero se si volesse usare \func{alarm} per stabilire un
+timeout su una qualunque system call bloccante.
+
+Un secondo esempio è quello in cui si usa il segnale per notificare una
+qualche forma di evento; in genere quello che si fa in questo caso è impostare
+nel gestore un opportuno flag da controllare nel corpo principale del
+programma (con un codice del tipo di quello riportato in
+\figref{fig:sig_event_wrong}).
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}{}
+sig_atomic_t flag;
+int main()
+{
+ flag = 0;
+ ...
+ if (flag) { /* test if signal occurred */
+ flag = 0; /* reset flag */
+ do_response(); /* do things */
+ } else {
+ do_other(); /* do other things */
+ }
+ ...
+}
+void alarm_hand(int sig)
+{
+ /* set the flag
+ flag = 1;
+ return;
+}
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Un esempio non funzionante del codice per il controllo di un
+ evento generato da un segnale.}
+ \label{fig:sig_event_wrong}
+\end{figure}
+
+La logica è quella di far impostare al gestore (\texttt{\small 14-19}) una
+variabile globale preventivamente inizializzata nel programma principale, il
+quale potrà determinare, osservandone il contenuto, l'occorrenza o meno del
+segnale, e prendere le relative azioni conseguenti (\texttt{\small 6-11}).
+
+Questo è il tipico esempio di caso, già citato in \secref{sec:proc_race_cond},
+in cui si genera una race condition\index{race condition}; se infatti il
+segnale arriva immediatamente dopo l'esecuzione del controllo (\texttt{\small
+ 6}) ma prima della cancellazione del flag (\texttt{\small 7}), la sua
+occorrenza sarà perduta.
+
+Questi esempi ci mostrano che per una gestione effettiva dei segnali occorrono
+funzioni più sofisticate di quelle illustrate finora, che hanno origine dalla
+interfaccia semplice, ma poco sofisticata, dei primi sistemi Unix, in modo da
+consentire la gestione di tutti i possibili aspetti con cui un processo deve
+reagire alla ricezione di un segnale.
+
+
+
+\subsection{Gli \textsl{insiemi di segnali} o \textit{signal set}}
+\label{sec:sig_sigset}
+
+Come evidenziato nel paragrafo precedente, le funzioni di gestione dei segnali
+dei primi Unix, nate con la semantica inaffidabile, hanno dei limiti non
+superabili; in particolare non è prevista nessuna funzione che permetta di
+gestire gestire il blocco dei segnali o di verificare lo stato dei segnali
+pendenti.
+
+Per questo motivo lo standard POSIX.1, insieme alla nuova semantica dei
+segnali ha introdotto una interfaccia di gestione completamente nuova, che
+permette di ottenete un controllo molto più dettagliato. In particolare lo
+standard ha introdotto un nuovo tipo di dato \type{sigset\_t}, che permette di
+rappresentare un \textsl{insieme di segnali} (un \textit{signal set}, come
+viene usualmente chiamato), che è il tipo di dato che viene usato per gestire
+il blocco dei segnali.
+
+In genere un \textsl{insieme di segnali} è rappresentato da un intero di
+dimensione opportuna, di solito si pari al numero di bit dell'architettura
+della macchina\footnote{nel caso dei PC questo comporta un massimo di 32
+ segnali distinti, dato che in Linux questi sono sufficienti non c'è
+ necessità di nessuna struttura più complicata.}, ciascun bit del quale è
+associato ad uno specifico segnale; in questo modo è di solito possibile
+implementare le operazioni direttamente con istruzioni elementari del
+processore; lo standard POSIX.1 definisce cinque funzioni per la manipolazione
+degli insiemi di segnali: \func{sigemptyset}, \func{sigfillset},
+\func{sigaddset}, \func{sigdelset} e \func{sigismember}, i cui prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{signal.h}
+
+ \funcdecl{int sigemptyset(sigset\_t *set)} Inizializza un insieme di segnali
+ vuoto (in cui non c'è nessun segnale).
+
+ \funcdecl{int sigfillset(sigset\_t *set)} Inizializza un insieme di segnali
+ pieno (in cui ci sono tutti i segnali).
+
+ \funcdecl{int sigaddset(sigset\_t *set, int signum)} Aggiunge il segnale
+ \param{signum} all'insieme di segnali \param{set}.
+ \funcdecl{int sigdelset(sigset\_t *set, int signum)} Toglie il segnale
+ \param{signum} dall'insieme di segnali \param{set}.
+
+ \funcdecl{int sigismember(const sigset\_t *set, int signum)} Controlla se il
+ segnale \param{signum} è nell'insieme di segnali \param{set}.
+
+ \bodydesc{Le prime quattro funzioni ritornano 0 in caso di successo, mentre
+ \func{sigismember} ritorna 1 se \param{signum} è in \param{set} e 0
+ altrimenti. In caso di errore tutte ritornano -1, con \var{errno}
+ impostata a \macro{EINVAL} (il solo errore possibile è che \param{signum}
+ non sia un segnale valido).}
+\end{functions}
-\subsection{Le funzioni \func{sigprocmask} e \func{sigpending}}
-\label{sec:sig_sigpending}
+Dato che in generale non si può fare conto sulle caratteristiche di una
+implementazione (non è detto che si disponga di un numero di bit sufficienti
+per mettere tutti i segnali in un intero, o in \type{sigset\_t} possono essere
+immagazzinate ulteriori informazioni) tutte le operazioni devono essere
+comunque eseguite attraverso queste funzioni.
+In genere si usa un insieme di segnali per specificare quali segnali si vuole
+bloccare, o per riottenere dalle varie funzioni di gestione la maschera dei
+segnali attivi (vedi \secref{sec:sig_sigmask}). Essi possono essere definiti
+in due diverse maniere, aggiungendo i segnali voluti ad un insieme vuoto
+ottenuto con \func{sigemptyset} o togliendo quelli che non servono da un
+insieme completo ottenuto con \func{sigfillset}. Infine \func{sigismember}
+permette di verificare la presenza di uno specifico segnale in un
+insieme.
\subsection{La funzione \func{sigaction}}
\label{sec:sig_sigaction}
+La funzione principale dell'interfaccia standard POSIX.1 per i segnali è
+\func{sigaction}, essa ha sostanzialemente lo stesso uso di \func{signal},
+permette cioè di specificare le modalità con cui un segnale può essere gestito
+da un processo. Il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{signal.h}{int sigaction(int signum, const struct sigaction
+ *act, struct sigaction *oldact)}
+
+ Installa una nuova azione per il segnale \param{signum}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EINVAL}] Si è specificato un numero di segnale invalido o si è
+ cercato di installare il gestore per \macro{SIGKILL} o
+ \macro{SIGSTOP}.
+ \item[\macro{EFAULT}] Si sono specificati indirizzi non validi.
+ \end{errlist}}
+\end{prototype}
+
+La funzione serve ad installare una nuova \textsl{azione} per il segnale
+\param{signum}; si parla di \textsl{azione} e non di \textsl{gestore}
+come nel caso di \func{signal}, in quanto la funzione consente di specificare
+le varie caratteristiche della risposta al segnale, non solo la funzione che
+verrà eseguita alla sua occorrenza. Per questo lo standard raccomanda di
+usare sempre questa funzione al posto di \func{signal} (che in genere viene
+definita tramite essa), in quanto permette un controllo completo su tutti gli
+aspetti della gestione di un segnale, sia pure al prezzo di una maggiore
+complessità d'uso.
+
+Se il puntatore \param{act} non è nullo, la funzione installa la nuova azione
+da esso specificata, se \param{oldact} non è nullo il valore dell'azione
+corrente viene restituito indietro. Questo permette (specificando \param{act}
+nullo e \param{oldact} non nullo) di superare uno dei limiti di \func{signal},
+che non consente di ottenere l'azione corrente senza installarne una nuova.
+
+Entrambi i puntatori fanno riferimento alla struttura \var{sigaction}, tramite
+la quale si specificano tutte le caratteristiche dell'azione associata ad un
+segnale. Anch'essa è descritta dallo standard POSIX.1 ed in Linux è definita
+secondo quanto riportato in \figref{fig:sig_sigaction}. Il campo
+\var{sa\_restorer}, non previsto dallo standard, è obsoleto e non deve essere
+più usato.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
+struct sigaction
+{
+ void (*sa_handler)(int);
+ void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);
+ sigset_t sa_mask;
+ int sa_flags;
+ void (*sa_restorer)(void);
+}
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \var{sigaction}.}
+ \label{fig:sig_sigaction}
+\end{figure}
+
+Il campo \var{sa\_mask} serve ad indicare l'insieme dei segnali che devono
+essere bloccati durante l'esecuzione del gestore, ad essi viene comunque
+sempre aggiunto il segnale che ne ha causato la chiamata, a meno che non si
+sia specificato con \var{sa\_flag} un comportamento diverso. Quando il
+gestore ritorna comunque la maschera dei segnali bloccati (vedi
+\secref{sec:sig_sigmask}) viene ripristinata al valore precedente
+l'invocazione.
+
+L'uso di questo campo permette ad esempio di risolvere il problema residuo
+dell'implementazione di \code{sleep} mostrata in
+\secref{fig:sig_sleep_incomplete}. In quel caso infatti se il segnale di
+allarme avesse interrotto un altro gestore questo non sarebbe stato
+eseguito correttamente; la cosa poteva essere prevenuta installando gli altri
+gestori usando \var{sa\_mask} per bloccare \macro{SIGALRM} durante la
+loro esecuzione. Il valore di \var{sa\_flag} permette di specificare vari
+aspetti del comportamento di \func{sigaction}, e della reazione del processo
+ai vari segnali; i valori possibili ed il relativo significato sono riportati
+in \tabref{tab:sig_sa_flag}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \macro{SA\_NOCLDSTOP}& Se il segnale è \macro{SIGCHLD} allora non deve
+ essere notificato quando il processo figlio viene
+ fermato da uno dei segnali \macro{SIGSTOP},
+ \macro{SIGTSTP}, \macro{SIGTTIN} o
+ \macro{SIGTTOU}.\\
+ \macro{SA\_ONESHOT} & Ristabilisce l'azione per il segnale al valore
+ predefinito una volta che il gestore è stato
+ lanciato, riproduce cioè il comportamento della
+ semantica inaffidabile.\\
+ \macro{SA\_RESETHAND}& Sinonimo di \macro{SA\_ONESHOT}. \\
+ \macro{SA\_RESTART} & Riavvia automaticamente le \textit{slow system
+ call} quando vengono interrotte dal suddetto
+ segnale; riproduce cioè il comportamento standard
+ di BSD.\\
+ \macro{SA\_NOMASK} & Evita che il segnale corrente sia bloccato durante
+ l'esecuzione del gestore.\\
+ \macro{SA\_NODEFER} & Sinonimo di \macro{SA\_NOMASK}.\\
+ \macro{SA\_SIGINFO} & Deve essere specificato quando si vuole usare un
+ gestore in forma estesa usando
+ \var{sa\_sigaction} al posto di \var{sa\_handler}.\\
+ \macro{SA\_ONSTACK} & Stabilisce l'uso di uno stack alternativo per
+ l'esecuzione del gestore (vedi
+ \secref{sec:sig_specific_features}).\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Valori del campo \var{sa\_flag} della struttura \var{sigaction}.}
+ \label{tab:sig_sa_flag}
+\end{table}
+
+Come si può notare in \figref{fig:sig_sigaction} \func{sigaction}
+permette\footnote{La possibilità è prevista dallo standard POSIX.1b, ed è
+ stata aggiunta nei kernel della serie 2.1.x con l'introduzione dei segnali
+ real-time (vedi \secref{sec:sig_real_time}). In precedenza era possibile
+ ottenere alcune informazioni addizionali usando \var{sa\_handler} con un
+ secondo parametro addizionale di tipo \var{struct sigcontext}, che adesso è
+ deprecato.} di utilizzare due forme diverse di gestore, da
+specificare, a seconda dell'uso o meno del flag \macro{SA\_SIGINFO},
+rispettivamente attraverso i campi \var{sa\_sigaction} o \var{sa\_handler},
+(che devono essere usati in maniera alternativa, in certe implementazioni
+questi vengono addirittura definiti come \ctyp{union}): la prima è quella
+classica usata anche con \func{signal}, la seconda permette invece di usare un
+gestore in grado di ricevere informazioni più dettagliate dal sistema,
+attraverso la struttura \type{siginfo\_t}, riportata in
+\figref{fig:sig_siginfo_t}.
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
+siginfo_t {
+ int si_signo; /* Signal number */
+ int si_errno; /* An errno value */
+ int si_code; /* Signal code */
+ pid_t si_pid; /* Sending process ID */
+ uid_t si_uid; /* Real user ID of sending process */
+ int si_status; /* Exit value or signal */
+ clock_t si_utime; /* User time consumed */
+ clock_t si_stime; /* System time consumed */
+ sigval_t si_value; /* Signal value */
+ int si_int; /* POSIX.1b signal */
+ void * si_ptr; /* POSIX.1b signal */
+ void * si_addr; /* Memory location which caused fault */
+ int si_band; /* Band event */
+ int si_fd; /* File descriptor */
+}
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \type{siginfo\_t}.}
+ \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 (\macro{SIGFPE},
+\macro{SIGILL}, \macro{SIGBUS} e \macro{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
+controllo (\macro{SIGCHLD}, \macro{SIGTRAP} e \macro{SIGPOLL}) forniscono
+altre informazioni speecifiche. 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 di \func{sigaction}.
+
+Il resto della struttura è definito come \ctyp{union} ed i valori
+eventualmente presenti dipendono dal segnale, così \macro{SIGCHLD} ed i
+segnali real-time (vedi \secref{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, \macro{SIGILL}, \macro{SIGFPE},
+\macro{SIGSEGV} e \macro{SIGBUS} avvalorano \var{si\_addr} con l'indirizzo cui
+è avvenuto l'errore, \macro{SIGIO} (vedi \secref{sec:file_asyncronous_io})
+avvalora \var{si\_fd} con il numero del file descriptor e \var{si\_band} per i
+dati urgenti su un socket.
+
+Benché sia possibile usare nello stesso programma sia \func{sigaction} che
+\func{signal} occorre molta attenzione, in quanto le due funzioni possono
+interagire in maniera anomala. Infatti l'azione specificata con
+\var{sigaction} contiene un maggior numero di informazioni rispetto al
+semplice indirizzo del gestore restituito da \func{signal}. Per questo
+motivo se si usa quest'ultima per installare un gestore sostituendone uno
+precedentemente installato con \func{sigaction}, non sarà possibile effettuare
+un ripristino corretto dello stesso.
+
+Per questo è sempre opportuno usare \func{sigaction}, che è in grado di
+ripristinare correttamente un gestore precedente, anche se questo è stato
+installato con \func{signal}. In generale poi non è il caso di usare il valore
+di ritorno di \func{signal} come campo \var{sa\_handler}, o viceversa, dato
+che in certi sistemi questi possono essere diversi. In definitiva dunque, a
+meno che non si sia vincolati all'aderenza stretta allo standard ISO C, è
+sempre il caso di evitare l'uso di \func{signal} a favore di \func{sigaction}.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}{}
+typedef void SigFunc(int);
+inline SigFunc * Signal(int signo, SigFunc *func)
+{
+ struct sigaction new_handl, old_handl;
+ new_handl.sa_handler=func;
+ /* clear signal mask: no signal blocked during execution of func */
+ if (sigemptyset(&new_handl.sa_mask)!=0){ /* initialize signal set */
+ perror("cannot initializes the signal set to empty"); /* see mess. */
+ exit(1);
+ }
+ new_handl.sa_flags=0; /* init to 0 all flags */
+ /* change action for signo signal */
+ if (sigaction(signo,&new_handl,&old_handl)){
+ perror("sigaction failed on signal action setting");
+ exit(1);
+ }
+ return (old_handl.sa_handler);
+}
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Una funzione equivalente a \func{signal} definita attraverso
+ \func{sigaction}.}
+ \label{fig:sig_Signal_code}
+\end{figure}
-\subsection{Funzioni rientranti e default dei segnali}
-\label{sec:sig_reentrant}
+Per questo motivo si è provveduto, per mantenere un'interfaccia semplificata
+che abbia le stesse caratteristiche di \func{signal}, a definire una funzione
+equivalente attraverso \func{sigaction}; la funzione è \code{Signal}, e si
+trova definita come \code{inline} nel file \file{wrapper.h} (nei sorgenti
+allegati), riportata in \figref{fig:sig_Signal_code}. La riutilizzeremo spesso
+in seguito.
+
+\subsection{La gestione della \textsl{maschera dei segnali} o
+ \textit{signal mask}}
+\label{sec:sig_sigmask}
+
+Come spiegato in \secref{sec:sig_semantics} tutti i moderni sistemi unix-like
+permettono si bloccare temporaneamente (o di eliminare completamente, impostando
+\macro{SIG\_IGN} come azione) la consegna dei segnali ad un processo. Questo è
+fatto specificando la cosiddetta \textsl{maschera dei segnali} (o
+\textit{signal mask}) del processo\footnote{nel caso di Linux essa è mantenuta
+ dal campo \var{blocked} della \var{task\_struct} del processo.} cioè
+l'insieme dei segnali la cui consegna è bloccata. Abbiamo accennato in
+\secref{sec:proc_fork} che la \textit{signal mask} viene ereditata dal padre
+alla creazione di un processo figlio, e abbiamo visto al paragrafo precedente
+che essa può essere modificata, durante l'esecuzione di un gestore,
+attraverso l'uso dal campo \var{sa\_mask} di \var{sigaction}.
+
+Uno dei problemi evidenziatisi con l'esempio di \secref{fig:sig_event_wrong} è
+che in molti casi è necessario proteggere delle sezioni di codice (nel caso in
+questione la sezione fra il controllo e la eventuale cancellazione del flag
+che testimoniava l'avvenuta occorrenza del segnale) in modo da essere sicuri
+che essi siano eseguiti senza interruzioni.
+
+Le operazioni più semplici, come l'assegnazione o il controllo di una
+variabile (per essere sicuri si può usare il tipo \type{sig\_atomic\_t}) di
+norma sono atomiche, quando occorrono operazioni più complesse si può invece
+usare la funzione \func{sigprocmask} che permette di bloccare uno o più
+segnali; il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{signal.h}
+{int sigprocmask(int how, const sigset\_t *set, sigset\_t *oldset)}
+
+ Cambia la \textsl{maschera dei segnali} del processo corrente.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EINVAL}] Si è specificato un numero di segnale invalido.
+ \item[\macro{EFAULT}] Si sono specificati indirizzi non validi.
+ \end{errlist}}
+\end{prototype}
+La funzione usa l'insieme di segnali dato all'indirizzo \param{set} per
+modificare la maschera dei segnali del processo corrente. La modifica viene
+effettuata a seconda del valore dell'argomento \param{how}, secondo le modalità
+specificate in \tabref{tab:sig_procmask_how}. Qualora si specifichi un valore
+non nullo per \param{oldset} la maschera dei segnali corrente viene salvata a
+quell'indirizzo.
-, affrontando inoltre le varie problematiche di programmazione che si devono
-tenere presenti quando si ha a che fare con essi.
+\begin{table}[htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \macro{SIG\_BLOCK} & L'insieme dei segnali bloccati è l'unione fra
+ quello specificato e quello corrente.\\
+ \macro{SIG\_UNBLOCK} & I segnali specificati in \param{set} sono rimossi
+ dalla maschera dei segnali, specificare la
+ cancellazione di un segnale non bloccato è legale.\\
+ \macro{SIG\_SETMASK} & La maschera dei segnali è impostata al valore
+ specificato da \param{set}.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Valori e significato dell'argomento \param{how} della funzione
+ \func{sigprocmask}.}
+ \label{tab:sig_procmask_how}
+\end{table}
+In questo modo diventa possibile proteggere delle sezioni di codice bloccando
+l'insieme di segnali voluto per poi riabilitarli alla fine della sezione
+critica. La funzione permette di risolvere problemi come quelli mostrati in
+\secref{fig:sig_event_wrong}, proteggendo la sezione fra il controllo del flag
+e la sua cancellazione.
+
+La funzione può essere usata anche all'interno di un gestore, ad esempio
+per riabilitare la consegna del segnale che l'ha invocato, in questo caso però
+occorre ricordare che qualunque modifica alla maschera dei segnali viene
+perduta alla conclusione del terminatore.
+
+Benché con l'uso di \func{sigprocmask} si possano risolvere la maggior parte
+dei casi di race condition\index{race condition} restano aperte alcune
+possibilità legate all'uso di \func{pause}; il caso è simile a quello del
+problema illustrato nell'esempio di \secref{fig:sig_sleep_incomplete}, e cioè
+la possibilità che il processo riceva il segnale che si intende usare per
+uscire dallo stato di attesa invocato con \func{pause} immediatamente prima
+dell'esecuzione di quest'ultima. Per poter effettuare atomicamente la modifica
+della maschera dei segnali (di solito attivandone uno specifico) insieme alla
+sospensione del processo lo standard POSIX ha previsto la funzione
+\func{sigsuspend}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{signal.h}
+{int sigsuspend(const sigset\_t *mask)}
+
+ Imposta la \textit{signal mask} specificata, mettendo in attesa il processo.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EINVAL}] Si è specificato un numero di segnale invalido.
+ \item[\macro{EFAULT}] Si sono specificati indirizzi non validi.
+ \end{errlist}}
+\end{prototype}
+
+Come esempio dell'uso di queste funzioni proviamo a riscrivere un'altra volta
+l'esempio di implementazione di \code{sleep}. Abbiamo accennato in
+\secref{sec:sig_sigaction} come con \func{sigaction} sia possibile bloccare
+\macro{SIGALRM} nell'installazione dei gestori degli altri segnali, per
+poter usare l'implementazione vista in \secref{fig:sig_sleep_incomplete} senza
+interferenze. Questo però comporta una precauzione ulteriore al semplice uso
+della funzione, vediamo allora come usando la nuova interfaccia è possibile
+ottenere un'implementazione, riportata in \figref{fig:sig_sleep_ok} che non
+presenta neanche questa necessità.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}{}
+void alarm_hand(int);
+unsigned int sleep(unsigned int seconds)
+{
+ struct sigaction new_action, old_action;
+ sigset_t old_mask, stop_mask, sleep_mask;
+ /* set the signal handler */
+ sigemptyset(&new_action.sa_mask); /* no signal blocked */
+ new_action.sa_handler = alarm_hand; /* set handler */
+ new_action.sa_flags = 0; /* no flags */
+ sigaction(SIGALRM, &new_action, &old_action); /* install action */
+ /* block SIGALRM to avoid race conditions */
+ sigemptyset(&stop_mask); /* init mask to empty */
+ sigaddset(&stop_mask, SIGALRM); /* add SIGALRM */
+ sigprocmask(SIG_BLOCK, &stop_mask, &old_mask); /* add SIGALRM to blocked */
+ /* send the alarm */
+ alarm(seconds);
+ /* going to sleep enabling SIGALRM */
+ sleep_mask = old_mask; /* take mask */
+ sigdelset(&sleep_mask, SIGALRM); /* remove SIGALRM */
+ sigsuspend(&sleep_mask); /* go to sleep */
+ /* restore previous settings */
+ sigprocmask(SIG_SETMASK, &old_mask, NULL); /* reset signal mask */
+ sigaction(SIGALRM, &old_action, NULL); /* reset signal action */
+ /* return remaining time */
+ return alarm(0);
+}
+void alarm_hand(int sig)
+{
+ return; /* just return to interrupt sigsuspend */
+}
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Una implementazione completa di \func{sleep}.}
+ \label{fig:sig_sleep_ok}
+\end{figure}
+
+Per evitare i problemi di interferenza con gli altri segnali in questo caso
+non si è usato l'approccio di \figref{fig:sig_sleep_incomplete} evitando l'uso
+di \func{longjmp}. Come in precedenza il gestore (\texttt{\small 35-37})
+non esegue nessuna operazione, limitandosi a ritornare per interrompere il
+programma messo in attesa.
+
+La prima parte della funzione (\texttt{\small 11-15}) provvede ad installare
+l'opportuno gestore per \macro{SIGALRM}, salvando quello originario, che
+sarà ripristinato alla conclusione della stessa (\texttt{\small 28}); il passo
+successivo è quello di bloccare \macro{SIGALRM} (\texttt{\small 17-19}) per
+evitare che esso possa essere ricevuto dal processo fra l'esecuzione di
+\func{alarm} (\texttt{\small 21}) e la sospensione dello stesso. Nel fare
+questo si salva la maschera corrente dei segnali, che sarà ripristinata alla
+fine (\texttt{\small 27}), e al contempo si prepara la maschera dei segnali
+\var{sleep\_mask} per riattivare \macro{SIGALRM} all'esecuzione di
+\func{sigsuspend}.
+
+In questo modo non sono più possibili race condition\index{race condition}
+dato che \macro{SIGALRM} viene disabilitato con \func{sigprocmask} fino alla
+chiamata di \func{sigsuspend}. Questo metodo è assolutamente generale e può
+essere applicato a qualunque altra situazione in cui si deve attendere per un
+segnale, i passi sono sempre i seguenti:
+\begin{enumerate*}
+\item Leggere la maschera dei segnali corrente e bloccare il segnale voluto
+ con \func{sigprocmask}.
+\item Mandare il processo in attesa con \func{sigsuspend} abilitando la
+ ricezione del segnale voluto.
+\item Ripristinare la maschera dei segnali originaria.
+\end{enumerate*}
+Per quanto possa sembrare strano bloccare la ricezione di un segnale per poi
+riabilitarla immediatamente dopo, in questo modo si evita il deadlock dovuto
+all'arrivo del segnale prima dell'esecuzione di \func{sigsuspend}.
+
+
+\subsection{Ulteriori funzioni di gestione}
+\label{sec:sig_specific_features}
+
+In questa ultimo paragrafo esamineremo varie funzioni di gestione dei segnali
+non descritte finora, relative agli aspetti meno utilizzati. La prima di esse
+è \func{sigpending}, anch'essa introdotta dallo standard POSIX.1; il suo
+prototipo è:
+\begin{prototype}{signal.h}
+{int sigpending(sigset\_t *set)}
+
+Scrive in \param{set} l'insieme dei segnali pendenti.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
+ errore.}
+\end{prototype}
+
+La funzione permette di ricavare quali sono i segnali pendenti per il processo
+in corso, cioè i segnali che sono stato inviati dal kernel ma non sono stati
+ancora ricevuti dal processo in quanto bloccati. Non esiste una funzione
+equivalente nella vecchia interfaccia, ma essa è tutto sommato poco utile,
+dato che essa può solo assicurare che un segnale è stato inviato, dato che
+escluderne l'avvenuto invio al momento della chiamata non significa nulla
+rispetto a quanto potrebbe essere in un qualunque momento successivo.
+
+Una delle caratteristiche di BSD, disponibile anche in Linux, è la possibilità
+di usare uno stack alternativo per i segnali; è cioè possibile fare usare al
+sistema un altro stack (invece di quello relativo al processo, vedi
+\secref{sec:proc_mem_layout}) solo durante l'esecuzione di un
+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 \macro{SA\_ONSTACK} (vedi \tabref{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,
+\macro{SIGSTKSZ} e \macro{MINSIGSTKSZ}, che possono essere utilizzate per
+allocare una quantità di spazio opportuna, in modo da evitare overflow. La
+prima delle due è la dimensione canonica per uno stack di segnali e di norma è
+sufficiente per tutti gli usi normali. La seconda è lo spazio che occorre al
+sistema per essere in grado di lanciare il 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 stack di dimensione sufficiente.
+
+Come accennato per poter essere usato lo stack per i segnali deve essere
+indicato al sistema attraverso la funzione \func{sigaltstack}; il suo
+prototipo è:
+\begin{prototype}{signal.h}
+{int sigaltstack(const stack\_t *ss, stack\_t *oss)}
+
+Installa un nuovo stack per i segnali.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
+
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{ENOMEM}] La dimensione specificata per il nuovo stack è minore
+ di \macro{MINSIGSTKSZ}.
+ \item[\macro{EPERM}] Uno degli indirizzi non è valido.
+ \item[\macro{EFAULT}] Si è cercato di cambiare lo stack alternativo mentre
+ questo è attivo (cioè il processo è in esecuzione su di esso).
+ \item[\macro{EINVAL}] \param{ss} non è nullo e \var{ss\_flags} contiene un
+ valore diverso da zero che non è \macro{SS\_DISABLE}.
+ \end{errlist}}
+\end{prototype}
+
+La funzione prende come argomenti puntatori ad una struttura di tipo
+\var{stack\_t}, definita in \figref{fig:sig_stack_t}. I due valori \param{ss}
+e \param{oss}, se non nulli, indicano rispettivamente il nuovo stack da
+installare e quello corrente (che viene restituito dalla funzione per un
+successivo ripristino).
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
+typedef struct {
+ void *ss_sp; /* Base address of stack */
+ int ss_flags; /* Flags */
+ size_t ss_size; /* Number of bytes in stack */
+} stack_t;
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \var{stack\_t}.}
+ \label{fig:sig_stack_t}
+\end{figure}
+
+Il campo \var{ss\_sp} di \var{stack\_t} indica l'indirizzo base dello stack,
+mentre \var{ss\_size} ne indica la dimensione; il campo \var{ss\_flags} invece
+indica lo stato dello stack. Nell'indicare un nuovo stack occorre
+inizializzare \var{ss\_sp} e \var{ss\_size} rispettivamente al puntatore e
+alla dimensione della memoria allocata, mentre \var{ss\_flags} deve essere
+nullo. Se invece si vuole disabilitare uno stack occorre indicare
+\macro{SS\_DISABLE} come valore di \var{ss\_flags} e gli altri valori saranno
+ignorati.
+
+Se \param{oss} non è nullo verrà restituito dalla funzione indirizzo e
+dimensione dello stack corrente nei relativi campi, mentre \var{ss\_flags}
+potrà assumere il valore \macro{SS\_ONSTACK} se il processo è in esecuzione
+sullo stack alternativo (nel qual caso non è possibile cambiarlo) e
+\macro{SS\_DISABLE} se questo non è abilitato.
+
+In genere si installa uno stack alternativo per i segnali quando si teme di
+avere problemi di esaurimento dello stack standard o di superamento di un
+limite imposto con chiamata de tipo \code{setrlimit(RLIMIT\_STACK, \&rlim)}.
+In tal caso infatti si avrebbe un segnale di \macro{SIGSEGV}, che potrebbe
+essere gestito soltanto avendo abilitato uno stack alternativo.
+
+Si tenga presente che le funzioni chiamate durante l'esecuzione sullo stack
+alternativo continueranno ad usare quest'ultimo, che, al contrario di quanto
+avviene per lo stack ordinario dei processi, non si accresce automaticamente
+(ed infatti eccederne le dimensioni può portare a conseguenze imprevedibili).
+Si ricordi infine che una chiamata ad una funzione della famiglia
+\func{exec} cancella ogni stack alternativo.
+
+Abbiamo visto in \secref{fig:sig_sleep_incomplete} come si possa usare
+\func{longjmp} per uscire da un 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 ripristina la maschera dei segnali
+precedente l'invocazione, come per un normale ritorno, mentre System V no. Lo
+standard POSIX.1 non specifica questo comportamento per \func{setjmp} e
+\func{longjmp}, ed il comportamento delle \acr{glibc} dipende da quale delle
+caratteristiche si sono abilitate con le macro viste in
+\secref{sec:intro_gcc_glibc_std}.
+
+Lo standard POSIX però prevede anche la presenza di altre due funzioni
+\func{sigsetjmp} e \func{siglongjmp}, che permettono di decidere quale dei due
+comportamenti il programma deve assumere; i loro prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{setjmp.h}
+
+ \funcdecl{int sigsetjmp(sigjmp\_buf env, int savesigs)} Salva il contesto
+ dello stack per un salto non locale.
+
+ \funcdecl{void siglongjmp(sigjmp\_buf env, int val)} Esegue un salto non
+ locale su un precedente contesto.
+
+ \bodydesc{Le due funzioni sono identiche alle analoghe \func{setjmp} e
+ \func{longjmp} di \secref{sec:proc_longjmp}, ma consentono di specificare
+ il comportamento sul ripristino o meno della maschera dei segnali.}
+\end{functions}
+
+Le due funzioni prendono come primo argomento la variabile su cui viene
+salvato il contesto dello stack per permettere il salto non locale; nel caso
+specifico essa è di tipo \type{sigjmp\_buf}, e non \type{jmp\_buf} come per le
+analoghe di \secref{sec:proc_longjmp} in quanto in questo caso viene salvata
+anche la maschera dei segnali.
+
+Nel caso di \func{sigsetjmp} se si specifica un valore di \param{savesigs}
+diverso da zero la maschera dei valori sarà salvata in \param{env} e
+ripristinata in un successivo \func{siglongjmp}; quest'ultima funzione, a
+parte l'uso di \type{sigjmp\_buf} per \param{env}, è assolutamente identica a
+\func{longjmp}.
+
+
+
+\subsection{I segnali real-time}
+\label{sec:sig_real_time}
+
+
+Lo standard POSIX.1b, nel definire una serie di nuove interfacce per i servizi
+real-time, ha introdotto una estensione del modello classico dei segnali che
+presenta dei significativi miglioramenti,\footnote{questa estensione è stata
+ introdotta in Linux a partire dal kernel 2.1.43(?), e dalle \acr{glibc}
+ 2.1(?).} in particolare sono stati superati tre limiti fondamentali dei
+segnali classici:
+\begin{description}
+\item[I segnali non sono accumulati]
+
+ se più segnali vengono generati prima dell'esecuzione di un gestore
+ questo sarà eseguito una sola volta, ed il processo non sarà in grado di
+ accorgersi di quante volte l'evento che ha generato il segnale è accaduto.
+\item[I segnali non trasportano informazione]
+
+ i segnali classici non prevedono prevedono altra informazione sull'evento
+ che li ha generati se non il fatto che sono stati emessi (tutta
+ l'informazione che il kernel associa ad un segnale è il suo numero).
+\item[I segnali non hanno un ordine di consegna]
+
+ l'ordine in cui diversi segnali vengono consegnati è casuale e non
+ prevedibile. Non è possibile stabilire una priorità per cui la reazione a
+ certi segnali ha la precedenza rispetto ad altri.
+\end{description}
+
+
+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:
+
+\begin{itemize*}
+\item i segnali sono inseriti in una coda che permette di consegnare istanze
+ multiple dello stesso segnale qualora esso venga inviato più volte prima
+ dell'esecuzione del gestore; si assicura così che il processo riceva un
+ segnale per ogni occorrenza dell'evento che lo genera.
+\item è stata introdotta una priorità nella consegna dei segnali: i segnali
+ vengono consegnati in ordine a seconda del loro valore, partendo da quelli
+ con un numero minore, che pertanto hanno una priorità maggiore.
+\item è stata introdotta la possibilità di restituire dei dati al
+ gestore, attraverso l'uso di un campo apposito nella struttura
+ \type{siginfo\_t} accessibile tramite gestori di tipo
+ \var{sa\_sigaction}.
+\end{itemize*}
+
+Queste nuove caratteristiche (eccetto l'ultima, che, come visto in
+\secref{sec:sig_sigaction}, 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 \macro{SIGRTMIN}
+e \macro{SIGRTMAX},\footnote{in Linux di solito il primo valore è 32, ed il
+ secondo \code{\_NSIG-1}, che di norma è 63, 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.
+
+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.
+
+Si tenga presente che questi nuovi segnali non sono associati a nessun evento
+sepcifico (a meno di non utilizzarli, come vedremo in
+\secref{sec:file_asyncronous_io}, per l'I/O asincrono) e devono essere inviati
+esplicitamente. Tutti i segnali real-time restituiscono al gestore, oltre
+ai campi \var{si\_pid} e \var{si\_uid} di \type{siginfo\_t} una struttura
+\type{sigval} (riportata in \figref{fig:sig_sigval}) in cui può essere
+restituito al processo un valore o un indirizzo, che costituisce il meccanismo
+con cui il segnale è in grado di inviare una ulteriore informazione al
+processo.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
+union sigval {
+ int sival_int;
+ void *sival_ptr;
+}
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \type{sigval}, usata dai segnali real time per
+ restituire dati al gestore.}
+ \label{fig:sig_sigval}
+\end{figure}
+
+A causa di queste loro caratteristiche, la funzione \func{kill} non è adatta
+ad inviare un segnale real time, in quanto non è in grado di fornire alcun
+valore per \var{sigval}; per questo motivo lo standard ha previsto una nuova
+funzione, \func{sigqueue}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{signal.h}
+ {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}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EAGAIN}] La coda è esarita, ci sono già \macro{SIGQUEUE\_MAX}
+ segnali in attesa si consegna.
+ \item[\macro{EPERM}] Non si hanno privilegi appropriati per inviare il
+ segnale al processo specificato.
+ \item[\macro{ESRCH}] Il processo \param{pid} non esiste.
+ \item[\macro{EINVAL}] Si è specificato un valore non valido per
+ \param{signo}.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \macro{ENOMEM}.}
+\end{prototype}
+
+Il comportamento della funzione è analogo a quello di \func{kill}, ed i
+privilegi occorrenti ad inviare il segnale ad un determinato processo sono gli
+stessi; un valore nullo di \func{signo} permette di verificare le condizioni
+di errore senza inviare nessun segnale.
+
+Se il segnale è bloccato la funzione ritorna immediatamente, se si è
+installato un gestore con \macro{SA\_SIGINFO} e ci sono risorse
+disponibili, vale a dire che c'è posto nella coda\footnote{la profondità della
+ coda è indicata dalla costante \macro{SIGQUEUE\_MAX}, una della tante
+ costanti di sistema definite dallo standard POSIX, che non abbiamo riportato
+ esplicitamente in \secref{sec:sys_limits}. Il suo valore minimo secondo lo
+ standard, \macro{\_POSIX\_SIGQUEUE\_MAX}, è pari a 32.}, esso viene inserito
+e diventa pendente; una volta consegnato riporterà nel campo \var{si\_code} di
+\var{siginfo} il valore \macro{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.
+
+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
+\func{sigwait}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{signal.h}
+ {int sigwait(const sigset\_t *set, int *sig)}
+
+ Attende che uno dei segnali specificati in \param{set} sia pendente.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EINTR}] La funzione è stata interrotta.
+ \item[\macro{EINVAL}] Si è specificato un valore non valido per
+ \param{set}.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \macro{EFAULT}.}
+\end{prototype}
+
+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.
+
+Per un funzionamento corretto la funzione richiede che alla sua chiamata i
+segnali di \param{set} siano bloccati. In caso contrario si avrebbe un
+conflitto con gli eventuali gestori: pertanto non si deve utilizzare per
+lo stesso segnale questa funzione e \func{sigaction}. Se questo non avviene il
+comportamento del sistema è indeterminato: il segnale può sia essere
+consegnato che essere ricevuto da \func{sigwait}, il tutto in maniera non
+prevedibile.
+
+Lo standard POSIX.1b definisce altre due funzioni, anch'esse usate
+prevalentemente con i thread; \func{sigwaitinfo} e \func{sigtimedwait}, i
+relativi prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{signal.h}
+
+ \funcdecl{int sigwaitinfo(const sigset\_t *set, siginfo\_t *info)}
+
+ 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)}
+
+ Analoga a \func{sigwaitinfo}, con un la possibilità di specificare un
+ timeout in \param{timeout}.
+
+
+ \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori già visti per
+ \func{sigwait}, ai quali si aggiunge, per \func{sigtimedwait}:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EAGAIN}] Si è superato il timeout senza che un segnale atteso
+ fosse emmesso.
+ \end{errlist}
+}
+\end{functions}
+Entrambe le funzioni sono estensioni di \func{sigwait}. La prima permette di
+ricevere, oltre al numero del segnale, anche le informazioni ad esso associate
+tramite \param{info}; in particolare viene restituito il numero del segnale
+nel campo \var{si\_signo}, la sua causa in \var{si\_code}, e se il segnale è
+stato immesso sulla coda con \func{sigqueue}, il valore di ritorno ad esso
+associato viene riportato in \var{si\_value}, che altrimenti è indefinito.
+
+La seconda è identica alla prima ma in più permette di specificare un timeout,
+scaduto il quale ritornerà con un errore. Se si specifica un puntatore nullo
+il comportamento sarà identico a \func{sigwaitinfo}, se si specifica un tempo
+di timeout nullo, e non ci sono sengali pendenti la funzione ritornerà
+immediatamente; in questo modo si può eliminare un segnale dalla coda senza
+dover essere bloccati qualora esso non sia presente.
+
+
+L'uso di queste funzioni è principalmente associato alla gestione dei segnali
+com 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.
%%% Local Variables:
%%% mode: latex
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