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\chapter{I segnali}
\label{cha:signals}
I segnali sono il primo e più semplice meccanismo di comunicazione nei
-confronti dei processi. Non portano con sé nessuna informazione che non sia il
-loro tipo; si tratta in sostanza di un'interruzione software portata ad un
-processo.
+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
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 generazione fino ad esaminare in dettaglio funzioni e le metodologie di
-gestione.
+gestione avanzate e le estensioni fatte all'interfaccia classica nelle nuovi
+versioni dello standard POSIX.
\section{Introduzione}
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 \textsl{semantiche} del funzionamento dei segnali}
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 segmento di codice riportato in
-\secref{fig:sig_old_handler}, nel programma principale viene installato un
-manipolatore (\texttt{\small 5}), ed in quest'ultimo la prima operazione
+fig.~\ref{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 manipolatore un secondo segnale arriva prima che esso abbia potuto
-eseguire la reinstallazione, verrà eseguito il comportamento di default
-assegnato al segnale stesso, il che può comportare, a seconda dei casi, che il
-segnale viene perso (se il default era quello di ignorarlo) o la terminazione
-immediata del processo; in entrambi i casi l'azione prevista non verrà
-eseguita.
+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.
\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}
+ \includecodesample{listati/unreliable_sig.c}
\end{minipage}
\normalsize
- \caption{Esempio di codice di un manipolatore di segnale per la semantica
+ \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}; infatti la ricezione del
-segnale e la reinstallazione del suo manipolatore non sono operazioni
-atomiche, e sono sempre possibili delle race condition (sull'argomento vedi
-quanto detto in \secref{sec:proc_multi_prog}).
+segnale 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 sez.~\ref{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
di un segnale, pur mantenendo memoria del fatto che è avvenuto.
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
-campo della \var{task\_struct} del processo nella process table (si veda
-\figref{fig:proc_task_struct}).
+causa il segnale. In genere questo viene fatto dal kernel impostando l'apposito
+campo della \struct{task\_struct} del processo nella process table (si veda
+fig.~\ref{fig:proc_task_struct}).
Si dice che il segnale viene \textsl{consegnato} al processo (dall'inglese
\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 \struct{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_sigmask})
+e si può usare la funzione \func{sigpending} (vedi sez.~\ref{sec:sig_sigmask})
per determinare quali segnali sono bloccati e quali sono pendenti.
\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
+\struct{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 ignorarlo).
+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 tenga presente però che i segnali \textsl{pendenti} non si
+accodano, alla generazione infatti il kernel marca un flag nella
+\struct{task\_struct} del processo, per cui se prima della notifica ne vengono
+generati altri il flag è comunque marcato, ed il gestore viene eseguito sempre
+una sola volta.
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,
-e questo anche se in quel momento il segnale è bloccato (perché ciò che viene
-bloccata è la notifica). Per questo motivo un segnale, fintanto che viene
-ignorato, non sarà mai notificato, anche se è stato bloccato ed in seguito si
-è specificata una azione diversa (nel qual caso solo i segnali successivi alla
-nuova specificazione saranno notificati).
+e questo anche se in quel momento il segnale è bloccato (perché bloccare su un
+segnale significa bloccarne è la notifica). Per questo motivo un segnale,
+fintanto che viene ignorato, non sarà mai notificato, anche se prima è stato
+bloccato ed in seguito si è specificata una azione diversa (nel qual caso solo
+i segnali successivi alla nuova specificazione saranno notificati).
Una volta che un segnale viene notificato (che questo avvenga subito o dopo
una attesa più o meno lunga) viene eseguita l'azione specificata per il
-segnale. Per alcuni segnali (\macro{SIGKILL} e \macro{SIGSTOP}) questa azione
+segnale. Per alcuni segnali (\const{SIGKILL} e \const{SIGSTOP}) questa azione
è fissa e non può essere cambiata, ma per tutti gli altri si può selezionare
una delle tre possibilità seguenti:
\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
+\func{signal} e \func{sigaction} (vedi sez.~\ref{sec:sig_signal} e
+sez.~\ref{sec:sig_sigaction}). Se si è installato un gestore sarà
quest'ultimo ad essere eseguito alla notifica del segnale. Inoltre il sistema
-farà si che mentre viene eseguito il manipolatore di un segnale, quest'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
+standard che (come vedremo in sez.~\ref{sec:sig_standard}) è propria di ciascun
segnale; nella maggior parte dei casi essa porta alla terminazione del
processo, ma alcuni segnali che rappresentano eventi innocui vengono ignorati.
Quando un segnale termina un processo, il padre può determinare la causa della
terminazione esaminando il codice di stato riportato delle funzioni
-\func{wait} e \func{waitpid} (vedi \secref{sec:proc_wait}); questo è il modo
+\func{wait} e \func{waitpid} (vedi sez.~\ref{sec:proc_wait}); questo è il modo
in cui la shell determina i motivi della terminazione di un programma e scrive
un eventuale messaggio di errore.
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}.
-Il numero totale di segnali presenti è dato dalla macro \macro{NSIG}, e dato
+Il numero totale di segnali presenti è dato dalla macro \const{NSIG}, e dato
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 tab.~\ref{tab:sig_signal_list} si è riportato l'elenco completo dei segnali
+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
- \tabref{tab:sig_signal_list}.}
+ \caption{Legenda delle azioni predefinite dei segnali riportate in
+ tab.~\ref{tab:sig_signal_list}.}
\label{tab:sig_action_leg}
\end{table}
-In \tabref{tab:sig_signal_list} si sono anche riportate le azioni di default
+In tab.~\ref{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 manipolatore è installato un
+tab.~\ref{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}.
+è definito, secondo lo schema di tab.~\ref{tab:sig_standard_leg}.
\begin{table}[htb]
\hline
\end{tabular}
\caption{Legenda dei valori della colonna \textbf{Standard} di
- \tabref{tab:sig_signal_list}.}
+ tab.~\ref{tab:sig_signal_list}.}
\label{tab:sig_standard_leg}
\end{table}
\centering
\begin{tabular}[c]{|l|c|c|p{8cm}|}
\hline
- \textbf{Segnale}&\textbf{Standard}&\textbf{Azione}&\textbf{Descrizione} \\
+ \textbf{Segnale} &\textbf{Standard}&\textbf{Azione}&\textbf{Descrizione} \\
\hline
\hline
- \macro{SIGHUP} &PL & A &Hangup o terminazione del processo di controllo\\
- \macro{SIGINT} &PL & A & Interrupt da tastiera (\cmd{C-c}) \\
- \macro{SIGQUIT} &PL & C & Quit da tastiera (\cmd{C-y}) \\
- \macro{SIGILL} &PL & C & Istruzione illegale \\
- \macro{SIGABRT} &PL & C & Segnale di abort da \func{abort} \\
- \macro{SIGFPE} &PL & C & Errore aritmetico \\
- \macro{SIGKILL} &PL &AEF& Segnale di terminazione forzata \\
- \macro{SIGSEGV} &PL & C & Errore di accesso in memoria \\
- \macro{SIGPIPE} &PL & A & Pipe spezzata \\
- \macro{SIGALRM} &PL & A & Segnale del timer da \func{alarm} \\
- \macro{SIGTERM} &PL & A & Segnale di terminazione \verb|C-\| \\
- \macro{SIGUSR1} &PL & A & Segnale utente numero 1 \\
- \macro{SIGUSR2} &PL & A & Segnale utente numero 2 \\
- \macro{SIGCHLD} &PL & B & Figlio terminato o fermato \\
- \macro{SIGCONT} &PL & & Continua se fermato \\
- \macro{SIGSTOP} &PL &DEF& Ferma il processo \\
- \macro{SIGTSTP} &PL & D & Pressione del tasto di stop sul terminale \\
- \macro{SIGTTIN} &PL & D & Input sul terminale per un processo
+ \const{SIGHUP} &PL & A & Hangup o terminazione del processo di
+ controllo \\
+ \const{SIGINT} &PL & A & Interrupt da tastiera (\cmd{C-c}) \\
+ \const{SIGQUIT} &PL & C & Quit da tastiera (\cmd{C-y}) \\
+ \const{SIGILL} &PL & C & Istruzione illecita \\
+ \const{SIGABRT} &PL & C & Segnale di abort da \func{abort} \\
+ \const{SIGFPE} &PL & C & Errore aritmetico \\
+ \const{SIGKILL} &PL &AEF& Segnale di terminazione forzata \\
+ \const{SIGSEGV} &PL & C & Errore di accesso in memoria \\
+ \const{SIGPIPE} &PL & A & Pipe spezzata \\
+ \const{SIGALRM} &PL & A & Segnale del timer da \func{alarm} \\
+ \const{SIGTERM} &PL & A & Segnale di terminazione \verb|C-\| \\
+ \const{SIGUSR1} &PL & A & Segnale utente numero 1 \\
+ \const{SIGUSR2} &PL & A & Segnale utente numero 2 \\
+ \const{SIGCHLD} &PL & B & Figlio terminato o fermato \\
+ \const{SIGCONT} &PL & & Continua se fermato \\
+ \const{SIGSTOP} &PL &DEF& Ferma il processo \\
+ \const{SIGTSTP} &PL & D & Pressione del tasto di stop sul terminale \\
+ \const{SIGTTIN} &PL & D & Input sul terminale per un processo
in background \\
- \macro{SIGTTOU} &PL & D & Output sul terminale per un processo
+ \const{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 & 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})\\
+ \const{SIGBUS} &SL & C & Errore sul bus (bad memory access) \\
+ \const{SIGPOLL} &SL & A & \textit{Pollable event} (Sys V).
+ Sinonimo di \const{SIGIO} \\
+ \const{SIGPROF} &SL & A & Timer del profiling scaduto \\
+ \const{SIGSYS} &SL & C & Argomento sbagliato per una subroutine (SVID) \\
+ \const{SIGTRAP} &SL & C & Trappole per un Trace/breakpoint \\
+ \const{SIGURG} &SLB& B & Ricezione di una \textit{urgent condition} su
+ un socket\index{socket}\\
+ \const{SIGVTALRM}&SLB& A & Virtual alarm clock \\
+ \const{SIGXCPU} &SLB& C & Ecceduto il limite sul CPU time \\
+ \const{SIGXFSZ} &SLB& C & Ecceduto il limite sulla dimensione dei file \\
+ \const{SIGIOT} &L & C & IOT trap. Sinonimo di \const{SIGABRT} \\
+ \const{SIGEMT} &L & & \\
+ \const{SIGSTKFLT}&L & A & Errore sullo stack del coprocessore \\
+ \const{SIGIO} &LB & A & L'I/O è possibile (4.2 BSD) \\
+ \const{SIGCLD} &L & & Sinonimo di \const{SIGCHLD} \\
+ \const{SIGPWR} &L & A & Fallimento dell'alimentazione \\
+ \const{SIGINFO} &L & & Sinonimo di \const{SIGPWR} \\
+ \const{SIGLOST} &L & A & Perso un lock sul file (per NFS) \\
+ \const{SIGWINCH} &LB & B & Finestra ridimensionata (4.3 BSD, Sun) \\
+ \const{SIGUNUSED}&L & A & Segnale inutilizzato (diventerà
+ \const{SIGSYS}) \\
\hline
\end{tabular}
\caption{Lista dei segnali in Linux.}
\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
-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
-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.
-
-L'azione di default per tutti questi segnali è causare la terminazione del
+terminare in maniera pulita, ad esempio per ripristinare le impostazioni della
+console o eliminare i file di lock\index{file!di lock} prima dell'uscita. In
+questo caso il gestore deve concludersi ripristinando l'azione predefinita e
+rialzando il segnale, in questo modo il programma si concluderà senza effetti
+spiacevoli, ma riportando lo stesso stato di uscita che avrebbe avuto se il
+gestore non ci fosse stato.
+
+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
Questi segnali sono:
\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
-\item[\macro{SIGFPE}] Riporta un errore aritmetico fatale. Benché il nome
+\item[\const{SIGFPE}] Riporta un errore aritmetico fatale. Benché il nome
derivi da \textit{floating point exception} si applica a tutti gli errori
aritmetici compresa la divisione per zero e l'overflow.
- Se il manipolatore ritorna il comportamento del processo è indefinito, ed
+ 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
% standard IEEE per le operazioni in virgola mobile definisce varie eccezioni
% aritmetiche e richiede che esse siano notificate.
-\item[\macro{SIGILL}] Il nome deriva da \textit{illegal instruction},
+\item[\const{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. Se il manipolatore ritorna il comportamento del processo è
+ gestore. Se il gestore ritorna il comportamento del processo è
indefinito.
-\item[\macro{SIGSEGV}] Il nome deriva da \textit{segment violation}, e
+\item[\const{SIGSEGV}] Il nome deriva da \textit{segment violation}, e
significa che il programma sta cercando di leggere o scrivere in una zona di
memoria protetta al di fuori di quella che gli è stata riservata dal
sistema. In genere è il meccanismo della protezione della memoria che si
- accorge dell'errore ed il kernel genera il segnale. Se il manipolatore
+ 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.
-\item[\macro{SIGBUS}] Il nome deriva da \textit{bus error}. Come
- \macro{SIGSEGV} questo è un segnale che viene generato di solito quando si
+\item[\const{SIGBUS}] Il nome deriva da \textit{bus error}. Come
+ \const{SIGSEGV} questo è un segnale che viene generato di solito quando si
dereferenzia un puntatore non inizializzato, la differenza è che
- \macro{SIGSEGV} indica un accesso non permesso su un indirizzo esistente
- (tipo fuori dallo heap o dallo stack), mentre \macro{SIGBUS} indica
+ \const{SIGSEGV} indica un accesso non permesso su un indirizzo esistente
+ (tipo fuori dallo heap o dallo stack), mentre \const{SIGBUS} indica
l'accesso ad un indirizzo non valido, come nel caso di un puntatore non
allineato.
-\item[\macro{SIGABRT}] Il nome deriva da \textit{abort}. Il segnale indica che
+\item[\const{SIGABRT}] Il nome deriva da \textit{abort}. Il segnale indica che
il programma stesso ha rilevato un errore che viene riportato chiamando la
funzione \func{abort} che genera questo segnale.
-\item[\macro{SIGTRAP}] È il segnale generato da un'istruzione di breakpoint o
+\item[\const{SIGTRAP}] È il segnale generato da un'istruzione di breakpoint o
dall'attivazione del tracciamento per il processo. È usato dai programmi per
il debugging e se un programma normale non dovrebbe ricevere questo segnale.
-\item[\macro{SIGSYS}] Sta ad indicare che si è eseguita una istruzione che
+\item[\const{SIGSYS}] Sta ad indicare che si è eseguita una istruzione che
richiede l'esecuzione di una system call, ma si è fornito un codice
sbagliato per quest'ultima.
\end{basedescript}
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
+\item[\const{SIGTERM}] Il nome sta per \textit{terminate}. È un segnale
generico usato per causare la conclusione di un programma. Al contrario di
- \macro{SIGKILL} può essere intercettato, ignorato, bloccato. In genere lo si
- usa per chiedere in maniera ``educata'' ad un processo di concludersi.
-\item[\macro{SIGINT}] Il nome sta per \textit{interrupt}. È il segnale di
+ \const{SIGKILL} può essere intercettato, ignorato, bloccato. In genere lo si
+ usa per chiedere in maniera ``\textsl{educata}'' ad un processo di
+ concludersi.
+\item[\const{SIGINT}] Il nome sta per \textit{interrupt}. È il segnale di
interruzione per il programma. È quello che viene generato di default dal
comando \cmd{kill} o dall'invio sul terminale del carattere di controllo
- INTR (interrupt, generato dalla sequenza \macro{C-c}).
-\item[\macro{SIGQUIT}] È analogo a \macro{SIGINT} con la differenze che è
+ INTR (interrupt, generato dalla sequenza \cmd{C-c}).
+\item[\const{SIGQUIT}] È analogo a \const{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.
-\item[\macro{SIGKILL}] Il nome è utilizzato per terminare in maniera immediata
+\item[\const{SIGKILL}] Il nome è utilizzato per terminare in maniera immediata
qualunque programma. Questo segnale non può essere né intercettato, né
ignorato, né bloccato, per cui causa comunque la terminazione del processo.
In genere esso viene generato solo per richiesta esplicita dell'utente dal
comando (o tramite la funzione) \cmd{kill}. Dato che non lo si può
intercettare è sempre meglio usarlo come ultima risorsa quando metodi meno
- brutali, come \macro{SIGTERM} o \macro{C-c} non funzionano.
+ brutali, come \const{SIGTERM} o \cmd{C-c} non funzionano.
- Se un processo non risponde a nessun altro segnale \macro{SIGKILL} ne causa
+ Se un processo non risponde a nessun altro segnale \const{SIGKILL} ne causa
sempre la terminazione (in effetti il fallimento della terminazione di un
- processo da parte di \macro{SIGKILL} costituirebbe un malfunzionamento del
+ processo da parte di \const{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.
-\item[\macro{SIGHUP}] Il nome sta per \textit{hang-up}. Segnala che il
+ per eseguire un gestore.
+\item[\const{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
controllo di un terminale a tutti i processi della sessione, in modo che
\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
+\item[\const{SIGALRM}] Il nome sta per \textit{alarm}. Segnale la scadenza di
un timer misurato sul tempo reale o sull'orologio di sistema. È normalmente
usato dalla funzione \func{alarm}.
-\item[\macro{SIGVTALRM}] Il nome sta per \textit{virtual alarm}. È analogo al
+\item[\const{SIGVTALRM}] Il nome sta per \textit{virtual alarm}. È analogo al
precedente ma segnala la scadenza di un timer sul tempo di CPU usato dal
processo.
-\item[\macro{SIGPROF}] Il nome sta per \textit{profiling}. Indica la scadenza
+\item[\const{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 dagli strumenti che servono a fare la profilazione dell'utilizzo
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
- terminali possono generare questo segnale, in Linux questo può essere usato
- anche per i file, posto che la \func{fcntl} abbia avuto successo.
-\item[\macro{SIGURG}] Questo segnale è inviato quando arrivano dei dati
- urgenti o \textit{out of band} su di un socket; per maggiori dettagli al
- proposito si veda \secref{sec:xxx_urgent_data}.
-\item[\macro{SIGPOLL}] Questo segnale è equivalente a \macro{SIGIO}, è
+\item[\const{SIGIO}] Questo segnale viene inviato quando un file descriptor è
+ pronto per eseguire dell'input/output. In molti sistemi solo i
+ socket\index{socket} e i terminali possono generare questo segnale, in Linux
+ questo può essere usato anche per i file, posto che la \func{fcntl} abbia
+ avuto successo.
+\item[\const{SIGURG}] Questo segnale è inviato quando arrivano dei dati
+ urgenti o \textit{out-of-band} su di un socket\index{socket}; per maggiori
+ dettagli al proposito si veda sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}.
+\item[\const{SIGPOLL}] Questo segnale è equivalente a \const{SIGIO}, è
definito solo per compatibilità con i sistemi System V.
\end{basedescript}
loro uso è specifico e viene trattato in maniera specifica nelle sezioni in
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
- segnale, la sua gestione è trattata in \secref{sec:proc_wait}.
-\item[\macro{SIGCLD}] Per Linux questo è solo un segnale identico al
+\item[\const{SIGCHLD}] Questo è il segnale mandato al processo padre quando un
+ figlio termina o viene fermato. L'azione predefinita è di ignorare il
+ segnale, la sua gestione è trattata in sez.~\ref{sec:proc_wait}.
+\item[\const{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
+\item[\const{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
+ \const{SIGSTOP}. Questo segnale ha un comportamento speciale, e fa sempre
+ 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{SIGTSTP}] Il nome sta per \textit{interactive stop}. Il segnale
+\item[\const{SIGSTOP}] Il segnale ferma un processo (lo porta cioè in uno
+ stato di sleep, vedi sez.~\ref{sec:proc_sched}); il segnale non può essere né
+ intercettato, né ignorato, né bloccato.
+\item[\const{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
- \macro{SIGSTOP} può essere intercettato e ignorato. In genere un programma
- installa un manipolatore per questo segnale quando vuole lasciare il sistema
+ (prodotto dalla combinazione \cmd{C-z}), ed al contrario di
+ \const{SIGSTOP} può essere intercettato e ignorato. In genere un programma
+ 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}.
-\item[\macro{SIGTTOU}] Segnale analogo al precedente \macro{SIGTTIN}, ma
+\item[\const{SIGTTIN}] Un processo non può leggere dal terminale se esegue una
+ 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
+ sez.~\ref{sec:sess_job_control_overview}.
+\item[\const{SIGTTOU}] Segnale analogo al precedente \const{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 sez.~\ref{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
- delle FIFO è necessario che, prima che un processo inizi a scrivere su di
- essa, un'altro abbia aperto la pipe in lettura (si veda
- \secref{sec:ipc_pipes}). Se il processo in lettura non è partito o è
+\item[\const{SIGPIPE}] Sta per \textit{Broken pipe}. Se si usano delle pipe,
+ (o delle FIFO o dei socket) è necessario, prima che un processo inizi a
+ scrivere su una di esse, che un'altro l'abbia aperta in lettura (si veda
+ sez.~\ref{sec:ipc_pipes}). Se il processo in lettura non è partito o è
terminato inavvertitamente alla scrittura sulla pipe il kernel genera questo
segnale. Se il segnale è bloccato, intercettato o ignorato la chiamata che
- lo ha causato fallisce restituendo l'errore \macro{EPIPE}
-\item[\macro{SIGLOST}] Sta per \textit{Resource lost}. Viene generato quando
+ lo ha causato fallisce, restituendo l'errore \errcode{EPIPE}.
+\item[\const{SIGLOST}] Sta per \textit{Resource lost}. Viene generato quando
c'è un advisory lock su un file NFS, ed il server riparte dimenticando la
situazione precedente.
-\item[\macro{SIGXCPU}] Sta per \textit{CPU time limit exceeded}. Questo
+\item[\const{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}.
-\item[\macro{SIGXFSZ}] Sta per \textit{File size limit exceeded}. Questo
+ tempo di CPU disponibile, vedi sez.~\ref{sec:sys_resource_limit}.
+\item[\const{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 sez.~\ref{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}] Vedi \macro{SIGUSR2}.
-\item[\macro{SIGUSR2}] Insieme a \macro{SIGUSR1} è un segnale a disposizione
- dell'utente che li può usare per quello che vuole. Possono essere utili per
- implementare una comunicazione elementare fra processi diversi, o per
- eseguire a richiesta una operazione utilizzando un manipolatore. L'azione di
- default è terminare il processo.
-\item[\macro{SIGWINCH}] Il nome sta per \textit{window (size) change} ed è
- generato da molti sistemi (GNU/Linux compreso) quando le dimensioni (in
+\item[\const{SIGUSR1}] Insieme a \const{SIGUSR2} è un segnale a disposizione
+ dell'utente che lo può usare per quello che vuole. Viene generato solo
+ attraverso l'invocazione della funzione \func{kill}. Entrambi i segnali
+ possono essere utili per implementare una comunicazione elementare fra
+ processi diversi, o per eseguire a richiesta una operazione utilizzando un
+ gestore. L'azione predefinita è di terminare il processo.
+\item[\const{SIGUSR2}] È il secondo segnale a dispozione degli utenti. Vedi
+ quanto appena detto per \const{SIGUSR1}.
+\item[\const{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.
-\item[\macro{SIGINFO}] Il segnale indica una richiesta di informazioni. È
+ dimensione a quest'ultimo. L'azione predefinita è di essere ignorato.
+\item[\const{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
altri processi lo ignorano.
\subsection{Le funzioni \func{strsignal} e \func{psignal}}
\label{sec:sig_strsignal}
-Per la descrizione dei segnali il sistema mette a disposizione due funzioni,
-\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
-GNU, accessibile avendo definito \macro{\_GNU\_SOURCE}, ed è analoga alla
-funzione \func{strerror} (si veda \secref{sec:sys_strerror}) per gli errori:
+Per la descrizione dei segnali il sistema mette a disposizione due funzioni
+che stampano un messaggio di descrizione dato il numero. In genere si usano
+quando si vuole notificare all'utente il segnale ricevuto (nel caso di
+terminazione di un processo figlio o di un gestore che gestisce più segnali);
+la prima funzione, \funcd{strsignal}, è una estensione GNU, accessibile avendo
+definito \macro{\_GNU\_SOURCE}, ed è analoga alla funzione \func{strerror} (si
+veda sez.~\ref{sec:sys_strerror}) per gli errori:
\begin{prototype}{string.h}{char *strsignal(int signum)}
Ritorna il puntatore ad una stringa che contiene la descrizione del segnale
- \var{signum}.
+ \param{signum}.
\end{prototype}
\noindent dato che la stringa è allocata staticamente non se ne deve
modificare il contenuto, che resta valido solo fino alla successiva chiamata
di \func{strsignal}. Nel caso si debba mantenere traccia del messaggio sarà
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:
+La seconda funzione, \funcd{psignal}, deriva da BSD ed è analoga alla funzione
+\func{perror} descritta sempre in sez.~\ref{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}.
\func{strsignal} e \func{psignal} è quello di fare usare la variabile
\var{sys\_siglist}, che è definita in \file{signal.h} e può essere acceduta
con la dichiarazione:
-\begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
- extern const char *const sys_siglist[]
-\end{lstlisting}
+\includecodesnip{listati/siglist.c}
l'array \var{sys\_siglist} contiene i puntatori alle stringhe di descrizione,
indicizzate per numero di segnale, per cui una chiamata del tipo di \code{char
*decr = strsignal(SIGINT)} può essere sostituita dall'equivalente \code{char
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.
\subsection{Il comportamento generale del sistema.}
- \label{sec:sig_gen_beha}
+\label{sec:sig_gen_beha}
-Abbiamo già trattato in \secref{sec:sig_intro} le modalità con cui il sistema
+Abbiamo già trattato in sez.~\ref{sec:sig_intro} le modalità con cui il sistema
gestisce l'interazione fra segnali e processi, ci resta da esaminare però il
comportamento delle system call; in particolare due di esse, \func{fork} ed
\func{exec}, dovranno essere prese esplicitamente in considerazione, data la
loro stretta relazione con la creazione di nuovi processi.
-Come accennato in \secref{sec:proc_fork} quando viene creato un nuovo processo
-esso eredita dal padre sia le azioni che sono state settate per i singoli
-segnali, che la maschera dei segnali bloccati (vedi \secref{sec:sig_sigmask}).
-Invece tutti i segnali pendenti e gli allarmi vengono cancellati; essi infatti
-devono essere recapitati solo al padre, al figlio dovranno arrivare solo i
-segnali dovuti alle sue azioni.
+Come accennato in sez.~\ref{sec:proc_fork} quando viene creato un nuovo
+processo esso eredita dal padre sia le azioni che sono state impostate per i
+singoli segnali, che la maschera dei segnali bloccati (vedi
+sez.~\ref{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:proc_exec}) tutti i segnali per i quali è stato
-installato un manipolatore vengono resettati a \macro{SIG\_DFL}. Non ha più
+quanto detto in sez.~\ref{sec:proc_exec}) tutti i segnali per i quali è stato
+installato un gestore vengono reimpostati a \const{SIG\_DFL}. Non ha più
senso infatti fare riferimento a funzioni definite nel programma originario,
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
-\macro{SIG\_IGN} le risposte per \macro{SIGINT} e \macro{SIGQUIT} per i
+gestore; viene mantenuto invece ogni eventuale impostazione dell'azione a
+\const{SIG\_IGN}. Questo permette ad esempio alla shell di impostare ad
+\const{SIG\_IGN} le risposte per \const{SIGINT} e \const{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
-indefinitamente, (quelle 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\index{system call lente}
+\textsl{lente} (\textit{slow}) o \textsl{veloci} (\textit{fast}). La gran
+parte di esse appartiene a quest'ultima categoria, che non è influenzata
+dall'arrivo di un segnale. Esse sono dette \textsl{veloci} in quanto la loro
+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 system 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\index{file!di dispositivo}, i
+ socket\index{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 dispositivo 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 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
+anche la system call restituendo l'errore di \errcode{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
errore comune, tanto che le \acr{glibc} provvedono una macro
\code{TEMP\_FAILURE\_RETRY(expr)} che esegue l'operazione automaticamente,
ripetendo l'esecuzione dell'espressione \var{expr} fintanto che il risultato
-non è diverso dall'uscita con un errore \macro{EINTR}.
+non è diverso dall'uscita con un errore \errcode{EINTR}.
La soluzione è comunque poco elegante e BSD ha scelto un approccio molto
-diverso, che è quello di fare ripartire automaticamente la system call invece
-di farla fallire. In questo caso ovviamente non c'è da preoccuparsi di
-controllare il codice di errore; si perde però la possibilità di eseguire
-azioni specifiche all'occorrenza di questa particolare condizione.
+diverso, che è quello di fare ripartire automaticamente una system call
+interrotta invece di farla fallire. In questo caso ovviamente non c'è bisogno
+di preoccuparsi di controllare il codice di errore; si perde però la
+possibilità di eseguire azioni specifiche all'occorrenza di questa particolare
+condizione.
Linux e le \acr{glibc} consentono di utilizzare entrambi gli approcci,
attraverso una opportuna opzione di \func{sigaction} (vedi
-\secref{sec:sig_sigaction}). È da chiarire comunque che nel caso di
+sez.~\ref{sec:sig_sigaction}). È da chiarire comunque che nel caso di
interruzione nel mezzo di un trasferimento parziale di dati, le system call
ritornano sempre indicando i byte trasferiti.
\label{sec:sig_signal}
L'interfaccia più semplice per la gestione dei segnali è costituita dalla
-funzione \func{signal} che è definita fin dallo standard ANSI C. Quest'ultimo
+funzione \funcd{signal} che è definita fin dallo standard ANSI C. Quest'ultimo
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 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
+ vedremo in sez.~\ref{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
- o \macro{SIG\_ERR} in caso di errore.}
+ \bodydesc{La funzione ritorna il precedente gestore in caso di successo
+ o \const{SIG\_ERR} in caso di errore.}
\end{prototype}
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)
-\end{verbatim}
+una estensione GNU, definita dalle \acr{glibc}, che permette di riscrivere il
+prototipo di \func{signal} nella forma appena vista, molto più leggibile di
+quanto non sia la versione originaria, che di norma è definita come:
+\includecodesnip{listati/signal.c}
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
con il precedente prototipo si può dedurre la definizione di
\type{sighandler\_t} che è:
-\begin{verbatim}
- typedef void (* sighandler_t)(int)
-\end{verbatim}
+\includecodesnip{listati/sighandler_t.c}
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 \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
-\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
- \macro{SIGKILL} e \macro{SIGSTOP} non possono essere ignorati né
- intercettati.}
+direttamente con una delle costanti definite in sez.~\ref{sec:sig_standard}. Il
+gestore \param{handler} invece, oltre all'indirizzo della funzione da chiamare
+all'occorrenza del segnale, può assumere anche i due valori costanti
+\const{SIG\_IGN} con cui si dice ignorare il segnale e \const{SIG\_DFL} per
+reinstallare l'azione predefinita.\footnote{si ricordi però che i due segnali
+ \const{SIGKILL} e \const{SIGSTOP} non possono essere ignorati né
+ intercettati; l'uso di \const{SIG\_IGN} per questi segnali non ha alcun
+ effetto.}
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 \const{SIG\_IGN} (o si
+imposta un \const{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,
-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{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}.
+primi Unix in cui il gestore viene disinstallato alla sua chiamata, secondo la
+semantica inaffidabile; anche Linux seguiva questa convenzione con le vecchie
+librerie del C come le \acr{libc4} e le \acr{libc5}.\footnote{nelle
+ \acr{libc5} esiste però la possibilità di includere \file{bsd/signal.h} al
+ posto di \file{signal.h}, nel qual caso la funzione \func{signal} viene
+ ridefinita per seguire la semantica affidabile usata da BSD.}
+
+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. Il
+comportamento della versione originale della funzione, il cui uso è deprecato
+per i motivi visti in sez.~\ref{sec:sig_semantics}, può essere ottenuto
+chiamando \func{sysv\_signal}, una volta che si sia definita la macro
+\macro{\_XOPEN\_SOURCE}. In generale, per evitare questi problemi, l'uso di
+\func{signal} (ed ogni eventuale ridefinizine della stessa) è da evitare;
+tutti i nuovi programmi dovrebbero usare \func{sigaction}.
È da tenere presente che, seguendo lo standard POSIX, il comportamento di un
-processo che ignora i segnali \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
-un ciclo infinito.
+processo che ignora i segnali \const{SIGFPE}, \const{SIGILL}, o
+\const{SIGSEGV} (qualora questi non originino da una chiamata ad una
+\func{kill} o ad una \func{raise}) è indefinito. Un gestore che ritorna da
+questi segnali può dare luogo ad un ciclo infinito.
\subsection{Le funzioni \func{kill} e \func{raise}}
\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 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:
+Come accennato in sez.~\ref{sec:sig_types}, un segnale può essere generato
+direttamente da un processo attraverso una opportuna system call. Le funzioni
+che si usano di solito per inviare un segnale generico sono due, \func{raise} e
+\func{kill}.
+
+La prima funzione è \funcd{raise}, che è definita dallo standard ANSI C, e
+serve per inviare un segnale al processo corrente,\footnote{non prevedendo la
+ presenza di un sistema multiutente lo standard ANSI C non poteva che
+ definire una funzione che invia il segnale al programma in esecuzione. Nel
+ caso di Linux questa viene implementata come funzione di compatibilità.} il
+suo prototipo è:
\begin{prototype}{signal.h}{int raise(int sig)}
Invia il segnale \param{sig} al processo corrente.
\bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
- errore, il solo errore restituito è \macro{EINVAL} qualora si sia
+ errore, il solo errore restituito è \errval{EINVAL} qualora si sia
specificato un numero di segnale invalido.}
\end{prototype}
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
+sez.~\ref{sec:sig_classification}. In genere questa funzione viene usata per
+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 dovrà prima reinstallare l'azione predefinita, per poi attivarla
+chiamando \func{raise}.
-Se invece si vuole inviare un segnale ad un altro processo occorre utilizzare
-la funzione \func{kill}; il cui prototipo è:
+Mentre \func{raise} è una funzione di libreria, quando si vuole inviare un
+segnale generico ad un processo occorre utilizzare la apposita system call,
+questa può essere chiamata attraverso la funzione \funcd{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 0 in caso di successo e -1 in caso di
- errore nel qual caso \var{errno} può assumere i valori:
+ \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
+ \item[\errcode{EINVAL}] Il segnale specificato non esiste.
+ \item[\errcode{ESRCH}] Il processo selezionato non esiste.
+ \item[\errcode{EPERM}] Non si hanno privilegi sufficienti ad inviare il
segnale.
\end{errlist}}
\end{functions}
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
+specificare il segnale nullo. Se la funzione viene chiamata con questo valore
+non viene inviato nessun segnale, ma viene eseguito il controllo degli errori,
+in tal caso si otterrà un errore \errcode{EPERM} se non si hanno i permessi
+necessari ed un errore \errcode{ESRCH} se il processo specificato non esiste.
+Si tenga conto però che il sistema ricicla i \acr{pid} (come accennato in
+sez.~\ref{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 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}.
+riportati in tab.~\ref{tab:sig_kill_values}.
+
+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
+\funcd{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}
+\noindent e che permette di inviare un segnale a tutto un \textit{process
+ group} (vedi sez.~\ref{sec:sess_proc_group}).
+
\begin{table}[htb]
\footnotesize
\centering
\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.
-
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'user-ID reale o l'user-ID effettivo del processo
+chiamante devono corrispondere all'user-ID reale o all'user-ID salvato della
+destinazione. Fa eccezione il caso in cui il segnale inviato sia
+\const{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 sez.~\ref{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
-vari segnali di temporizzazione e \macro{SIGABRT}, per ciascuno di questi
+vari segnali di temporizzazione e \const{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
+comune delle funzioni usate per la temporizzazione è \funcd{alarm} il cui
prototipo è:
\begin{prototype}{unistd.h}{unsigned int alarm(unsigned int seconds)}
- Predispone l'invio di \macro{SIGALRM} dopo \param{seconds} secondi.
+ Predispone l'invio di \const{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.}
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 di un segnale (nel
-caso in questione \macro{SIGALRM}) dopo il numero di secondi specificato da
+caso in questione \const{SIGALRM}) dopo il numero di secondi specificato da
\param{seconds}.
Se si specifica per \param{seconds} un valore nullo non verrà inviato nessun
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
+In sez.~\ref{sec:sys_unix_time} abbiamo visto che ad ogni processo sono
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{SIGALRM}.
+ l'emissione di \const{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}.
+ di questo timer provoca l'emissione di \const{SIGVTALRM}.
\item un \textit{profiling timer} che calcola la somma dei tempi di processore
utilizzati direttamente dal processo in user space, e dal kernel nelle
system call ad esso relative (che corrisponde a quello che in
- \secref{sec:sys_unix_time} abbiamo chiamato \textit{CPU time}). La scadenza
- di questo timer provoca l'emissione di \macro{SIGPROF}.
+ sez.~\ref{sec:sys_unix_time} abbiamo chiamato \textit{CPU time}). La scadenza
+ di questo timer provoca l'emissione di \const{SIGPROF}.
\end{itemize}
Il timer usato da \func{alarm} è il \textit{clock time}, e corrisponde cioè al
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}
+Per ovviare a questi limiti Linux deriva da BSD la funzione \funcd{setitimer}
che permette di usare un timer qualunque e l'invio di segnali periodici, al
costo però di una maggiore complessità d'uso e di una minore portabilità. Il
suo prototipo è:
\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
- \macro{EFAULT}.}
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori \errval{EINVAL} o
+ \errval{EFAULT}.}
\end{prototype}
Il valore di \param{which} permette di specificare quale dei tre timer
illustrati in precedenza usare; i possibili valori sono riportati in
-\tabref{tab:sig_setitimer_values}.
+tab.~\ref{tab:sig_setitimer_values}.
\begin{table}[htb]
\footnotesize
\centering
\textbf{Valore} & \textbf{Timer} \\
\hline
\hline
- \macro{ITIMER\_REAL} & \textit{real-time timer}\\
- \macro{ITIMER\_VIRTUAL} & \textit{virtual timer}\\
- \macro{ITIMER\_PROF} & \textit{profiling timer}\\
+ \const{ITIMER\_REAL} & \textit{real-time timer}\\
+ \const{ITIMER\_VIRTUAL} & \textit{virtual timer}\\
+ \const{ITIMER\_PROF} & \textit{profiling timer}\\
\hline
\end{tabular}
\caption{Valori dell'argomento \param{which} per la funzione
\label{tab:sig_setitimer_values}
\end{table}
-Il valore della struttura specificata \param{value} viene usato per settare il
-timer, se il puntatore \param{ovalue} non è nullo il precedente valore viene
-salvato qui. I valori dei timer devono essere indicati attraverso una
-struttura \var{itimerval}, definita in \figref{fig:file_stat_struct}.
+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 \struct{itimerval}, definita in fig.~\ref{fig:file_stat_struct}.
La struttura è composta da due membri, il primo, \var{it\_interval} definisce
il periodo del timer; il secondo, \var{it\_value} il tempo mancante alla
-scadenza. Entrambi esprimono i tempi tramite una struttura \var{timeval} che
+scadenza. Entrambi esprimono i tempi tramite una struttura \struct{timeval} che
permette una precisione fino al microsecondo.
Ciascun timer decrementa il valore di \var{it\_value} fino a zero, poi invia
-il segnale e resetta \var{it\_value} al valore di \var{it\_interval}, in
+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
-{
- struct timeval it_interval; /* next value */
- struct timeval it_value; /* current value */
-};
-
-struct timeval
-{
- long tv_sec; /* seconds */
- long tv_usec; /* microseconds */
-};
- \end{lstlisting}
+ \includestruct{listati/itimerval.h}
\end{minipage}
\normalsize
- \caption{La struttura \var{itimerval}, che definisce i valori dei timer di
- sistema.}
+ \caption{La struttura \structd{itimerval}, che definisce i valori dei timer
+ di sistema.}
\label{fig:sig_itimerval}
\end{figure}
definita direttamente nello standard POSIX.1, può a sua volta essere espressa
in termini di \func{setitimer}, come evidenziato dal manuale delle \acr{glibc}
\cite{glibc} che ne riporta la definizione mostrata in
-\figref{fig:sig_alarm_def}.
+fig.~\ref{fig:sig_alarm_def}.
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
\begin{minipage}[c]{15cm}
- \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
-unsigned int alarm(unsigned int seconds)
-{
- struct itimerval old, new;
- new.it_interval.tv_usec = 0;
- new.it_interval.tv_sec = 0;
- new.it_value.tv_usec = 0;
- new.it_value.tv_sec = (long int) seconds;
- if (setitimer(ITIMER_REAL, &new, &old) < 0) {
- return 0;
- }
- else {
- return old.it_value.tv_sec;
- }
-}
- \end{lstlisting}
+ \includestruct{listati/alarm_def.c}
\end{minipage}
\normalsize
\caption{Definizione di \func{alarm} in termini di \func{setitimer}.}
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
+è attivo (questo è sempre vero per \const{ITIMER\_VIRT}) la consegna è
immediata, altrimenti può esserci un ulteriore ritardo che può variare a
seconda del carico del sistema.
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.
+in sez.~\ref{sec:sig_sigchld}, un solo segnale sarà consegnato.
Dato che sia \func{alarm} che \func{setitimer} non consentono di leggere il
valore corrente di un timer senza modificarlo, è possibile usare la funzione
-\func{getitimer}, il cui prototipo è:
+\funcd{getitimer}, il cui prototipo è:
\begin{prototype}{sys/time.h}{int getitimer(int which, struct
itimerval *value)}
\func{setitimer}.
-L'ultima funzione che permette l'invio diretto di un segnale è \func{abort};
-che, come accennato in \ref{sec:proc_termination}, permette di abortire
-l'esecuzione di un programma tramite l'invio di \macro{SIGABRT}. Il suo
+L'ultima funzione che permette l'invio diretto di un segnale è \funcd{abort};
+che, come accennato in sez.~\ref{sec:proc_termination}, permette di abortire
+l'esecuzione di un programma tramite l'invio di \const{SIGABRT}. Il suo
prototipo è:
\begin{prototype}{stdlib.h}{void abort(void)}
Abortisce il processo corrente.
\bodydesc{La funzione non ritorna, il processo è terminato inviando il
- segnale di \macro{SIGABRT}.}
+ segnale di \const{SIGABRT}.}
\end{prototype}
La differenza fra questa funzione e l'uso di \func{raise} è che anche se il
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
eventuali funzioni registrate con \func{at\_exit} e \func{on\_exit}.
-\subsection{Le funzioni \func{pause} e \func{sleep}}
+\subsection{Le funzioni di pausa e attesa}
\label{sec:sig_pause_sleep}
-Il metodo tradizionale per fare attendere\footnote{cioè di porre
- temporaneamente il processo in stato di \textit{sleep}, vedi
- \ref{sec:proc_sched}.} ad un processo fino all'arrivo di un segnale è
-quello di usare la funzione \func{pause}, il cui prototipo è:
+Sono parecchie le occasioni in cui si può avere necessità di sospendere
+temporaneamente l'esecuzione di un processo. Nei sistemi più elementari in
+genere questo veniva fatto con un opportuno loop di attesa, ma in un sistema
+multitasking un loop di attesa è solo un inutile spreco di CPU, per questo ci
+sono apposite funzioni che permettono di mettere un processo in stato di
+attesa.\footnote{si tratta in sostanza di funzioni che permettono di portare
+ esplicitamente il processo in stato di \textit{sleep}, vedi
+ sez.~\ref{sec:proc_sched}.}
+
+Il metodo tradizionale per fare attendere ad un processo fino all'arrivo di un
+segnale è quello di usare la funzione \funcd{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 manipolatore 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 \errval{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).
+è sotto il suo diretto controllo (ad esempio la si può usare per interrompere
+l'esecuzione del processo fino all'arrivo di 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:
+Quando invece si vuole fare attendere un processo per un intervallo di tempo
+già noto nello standard POSIX.1 viene definita la funzione \funcd{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.
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
+con quello di \const{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
+vedremo in sez.~\ref{sec:sig_example}). In tal caso mescolare chiamata di
+\func{alarm} e \func{sleep} o modificare l'azione di \const{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
+La granularità di \func{sleep} permette di specificare attese soltanto in
+secondi, per questo sia sotto BSD4.3 che in SUSv2 è stata definita la funzione
+\funcd{usleep} (dove la \texttt{u} è intesa come sostituzione di $\mu$); i due
standard hanno delle definizioni diverse, ma le \acr{glibc}
-seguono\footnote{secondo la man page almeno dalla versione 2.2.2.} seguono
-quella di SUSv2 che prevede il seguente prototipo:
+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} è settata a \macro{EINTR}.}
+ caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il valore
+ \errval{EINTR}.}
\end{prototype}
Anche questa funzione, a seconda delle implementazioni, può presentare
-problemi nell'interazione con \func{alarm} e \macro{SIGALRM}. È pertanto
-deprecata in favore della funzione \func{nanosleep}, definita dallo standard
+problemi nell'interazione con \func{alarm} e \const{SIGALRM}. È pertanto
+deprecata in favore della funzione \funcd{nanosleep}, definita dallo standard
POSIX1.b, il cui prototipo è:
\begin{prototype}{unistd.h}{int nanosleep(const struct timespec *req, struct
timespec *rem)}
In caso di interruzione restituisce il tempo restante in \param{rem}.
\bodydesc{La funzione restituisce zero se l'attesa viene completata, o -1 in
- caso di errore, nel qual caso \var{errno} è settata a
+ 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
+ \item[\errcode{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.
+ \item[\errcode{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:sig_timespec_def}, che permettono di specificare un tempo con una
-precisione (teorica) fino al nanosecondo.
+interferenze con l'uso di \const{SIGALRM}. La funzione prende come parametri
+delle strutture di tipo \struct{timespec}, la cui definizione è riportata in
+fig.~\ref{fig:sys_timeval_struct}, che permettono di specificare un tempo con
+una precisione (teorica) fino al nanosecondo.
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
nanosecondo, la precisione di \func{nanosleep} è determinata dalla risoluzione
temporale del timer di sistema. Perciò la funzione attenderà comunque il tempo
specificato, ma prima che il processo possa tornare ad essere eseguito
-occorrerà almeno attendere il successivo giro di scheduler e cioè un tempo che
-a seconda dei casi può arrivare fino a 1/\macro{HZ}, (sempre che il sistema
-sia scarico ed il processa venga immediatamente rimesso in esecuzione); per
-questo motivo il valore restituito in \param{rem} è sempre arrotondato al
-multiplo successivo di 1/\macro{HZ}.
-
-\begin{figure}[!htb]
- \footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{15cm}
- \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
-struct timespec {
- time_t tv_sec; /* seconds */
- long tv_nsec; /* nanoseconds */
-};
- \end{lstlisting}
- \end{minipage}
- \normalsize
- \caption{La struttura \var{timespec} di \func{nanosleep}.}
- \label{fig:sig_timespec_def}
-\end{figure}
+occorrerà almeno attendere il successivo giro di scheduler\index{scheduler} e
+cioè un tempo che a seconda dei casi può arrivare fino a 1/\const{HZ}, (sempre
+che il sistema sia scarico ed il processa venga immediatamente rimesso in
+esecuzione); per questo motivo il valore restituito in \param{rem} è sempre
+arrotondato al multiplo successivo di 1/\const{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
+secondo usando politiche di scheduling real time come \const{SCHED\_FIFO} o
+\const{SCHED\_RR}; in tal caso infatti il meccanismo di scheduling ordinario
viene evitato, e si raggiungono pause fino ai 2~ms con precisioni del $\mu$s.
\subsection{Un esempio elementare}
\label{sec:sig_sigchld}
-Un semplice esempio per illustrare il funzionamento di un manipolatore di
-segnale è quello della gestione di \macro{SIGCHLD}. Abbiamo visto in
-\secref{sec:proc_termination} che una delle azioni eseguite dal kernel alla
+Un semplice esempio per illustrare il funzionamento di un gestore di segnale è
+quello della gestione di \const{SIGCHLD}. Abbiamo visto in
+sez.~\ref{sec:proc_termination} che una delle azioni eseguite dal kernel alla
conclusione di un processo è quella di inviare questo segnale al
padre.\footnote{in realtà in SVr4 eredita la semantica di System V, in cui il
- segnale si chiama \macro{SIGCLD} e viene trattato in maniera speciale; in
- System V infatti se si setta esplicitamente l'azione a \macro{SIG\_IGN} il
- segnale non viene generato ed il sistema non genera zombie (lo stato di
- terminazione viene scartato senza dover chiamare una \func{wait}). L'azione
- di default è sempre quella di ignorare il segnale, ma non attiva questo
- comportamento. Linux, come BSD e POSIX, non supporta questa semantica ed usa
- il nome di \macro{SIGCLD} come sinonimo di \macro{SIGCHLD}.} In generale
-dunque, quando non interessa elaborare lo stato di uscita di un processo, si
-può completare la gestione della terminazione installando un manipolatore per
-\macro{SIGCHLD} il cui unico compito sia quello chiamare \func{waitpid} per
-completare la procedura di terminazione in modo da evitare la formazione di
-zombie.
-
-In \figref{fig:sig_sigchld_handl} è mostrato il codice della nostra
-implementazione del manipolatore; se aggiungiamo al codice di
-\file{ForkTest.c} l'installazione di questo manipolatore potremo verificare che
-ripetendo l'esempio visto in \secref{sec:proc_termination} che non si ha più
-la creazione di zombie.
+ segnale si chiama \const{SIGCLD} e viene trattato in maniera speciale; in
+ System V infatti se si imposta esplicitamente l'azione a \const{SIG\_IGN} il
+ segnale non viene generato ed il sistema non genera zombie\index{zombie} (lo
+ stato di terminazione viene scartato senza dover chiamare una \func{wait}).
+ L'azione predefinita è sempre quella di ignorare il segnale, ma non attiva
+ questo comportamento. Linux, come BSD e POSIX, non supporta questa semantica
+ ed usa il nome di \const{SIGCLD} come sinonimo di \const{SIGCHLD}.} In
+generale dunque, quando non interessa elaborare lo stato di uscita di un
+processo, si può completare la gestione della terminazione installando un
+gestore per \const{SIGCHLD} il cui unico compito sia quello chiamare
+\func{waitpid} per completare la procedura di terminazione in modo da evitare
+la formazione di zombie\index{zombie}.
+
+In fig.~\ref{fig:sig_sigchld_handl} è mostrato il codice contenente una
+implementazione generica di una routine di gestione per \const{SIGCHLD}, (che
+si trova nei sorgenti allegati nel file \file{SigHand.c}); se ripetiamo i test
+di sez.~\ref{sec:proc_termination}, invocando \cmd{forktest} con l'opzione
+\cmd{-s} (che si limita ad effettuare l'installazione di questa funzione come
+gestore di \const{SIGCHLD}) potremo verificare che non si ha più la creazione
+di zombie\index{zombie}.
% è pertanto
% naturale usare un esempio che ci permette di concludere la trattazione della
% terminazione dei processi.
% In questo caso si è tratterà di illustrare un esempio relativo ad un
-% manipolatore per che è previsto ritornare,
-
+% gestore per che è previsto ritornare,
\begin{figure}[!htb]
- \footnotesize \centering
+ \footnotesize \centering
\begin{minipage}[c]{15cm}
- \begin{lstlisting}{}
-#include <errno.h> /* error simbol definitions */
-#include <signal.h> /* signal handling declarations */
-#include <sys/types.h>
-#include <sys/wait.h>
-#include "macro.h"
-
-void Hand_CHLD(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}
+ \includecodesample{listati/hand_sigchild.c}
+ \end{minipage}
\normalsize
- \caption{Un manipolatore per il segnale \texttt{SIGCHLD}.}
+ \caption{Codice di una funzione generica di gestione per il segnale
+ \texttt{SIGCHLD}.}
\label{fig:sig_sigchld_handl}
\end{figure}
-Il codice del manipolatore è di lettura immediata; come buona norma di
-programmazione (si ricordi quanto accennato \secref{sec:sys_errno}) si
+Il codice del gestore è di lettura immediata; come buona norma di
+programmazione (si ricordi quanto accennato sez.~\ref{sec:sys_errno}) si
comincia (\texttt{\small 12-13}) con il salvare lo stato corrente di
-\var{errno}, in modo da poterlo ripristinare prima del ritorno del
-manipolatore (\texttt{\small 22-23}). In questo modo si preserva il valore
-della variabile visto dal corso di esecuzione principale del processo, che
-sarebbe altrimenti sarebbe sovrascritto dal valore restituito nella successiva
-chiamata di \func{wait}.
+\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 manipolatore è quello di ricevere lo stato di
+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 manipolatore possa passare un
-certo lasso di tempo e niente ci assicura che il manipolatore venga eseguito
-prima della generazione di ulteriori segnali dello stesso tipo. In questo caso
-normalmente i segnali segnali successivi vengono ``fusi'' col primo ed al
-processo ne viene recapitato soltanto uno.
+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 successivi vengono ``\textsl{fusi}'' col primo ed al processo ne
+viene recapitato soltanto uno.
-Questo può essere un caso comune proprio con \macro{SIGCHLD}, qualora capiti
+Questo può essere un caso comune proprio con \const{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
+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.
+resterebbero in stato di zombie\index{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
+ancora ricevere lo stato di terminazione (si veda sez.~\ref{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
+il parametro \const{WNOHANG} che permette di evitare il suo blocco quando
tutti gli stati di terminazione sono stati ricevuti.
Le funzioni esaminate finora fanno riferimento ad alle modalità più elementari
della gestione dei segnali; non si sono pertanto ancora prese in
-considerazione le tematiche più complesse, collegate alle varie race condition
-che i segnali possono generare e alla natura asincrona degli stessi.
+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
\subsection{Alcune problematiche aperte}
\label{sec:sig_example}
-Come accennato in \secref{sec:sig_pause_sleep} è possibile implementare
+Come accennato in sez.~\ref{sec:sig_pause_sleep} è possibile implementare
\func{sleep} a partire dall'uso di \func{pause} e \func{alarm}. A prima vista
questo può sembrare di implementazione immediata; ad esempio una semplice
versione di \func{sleep} potrebbe essere quella illustrata in
-\figref{fig:sig_sleep_wrong}.
-
-Dato che è nostra intenzione utilizzare \macro{SIGALRM} il primo passo della
-nostra implementazione di sarà quello di installare il relativo manipolatore
-salvando il precedente (\texttt{\small 4-7}). 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
- 8-9}) fino alla sua ricezione. Al ritorno di \func{pause}, causato dal
-ritorno del manipolatore (\texttt{\small 15-23}), si ripristina il
-manipolatore originario (\texttt{\small 10-11}) restituendo l'eventuale tempo
-rimanente (\texttt{\small 12-13}) che potrà essere diverso da zero qualora
+fig.~\ref{fig:sig_sleep_wrong}.
+
+Dato che è nostra intenzione utilizzare \const{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}{}
-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);
- }
- alarm(second);
- pause();
- /* 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 { /* do nothing, just interrupt pause */
- return;
- }
-}
- \end{lstlisting}
- \end{minipage}
+ \includecodesample{listati/sleep_danger.c}
+ \end{minipage}
\normalsize
\caption{Una implementazione pericolosa di \func{sleep}.}
\label{fig:sig_sleep_wrong}
Questo codice però, a parte il non gestire il caso in cui si è avuta una
precedente chiamata a \func{alarm} (che si è tralasciato per brevità),
-presenta una pericolosa race condition. Infatti se il processo viene
-interrotto fra la chiamata di \func{alarm} e \func{pause} può capitare (ad
-esempio se il sistema è molto carico) che il tempo di attesa scada prima
-dell'esecuzione quest'ultima, cosicché essa sarebbe eseguita dopo l'arrivo di
-\macro{SIGALRM}. In questo caso ci si troverebbe di fronte ad un deadlock, in
-quanto \func{pause} non verrebbe mai più interrotta (se non in caso di un
-altro segnale).
+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 \const{SIGALRM}. In questo caso ci si troverebbe di fronte ad un
+deadlock\index{deadlock}, in quanto \func{pause} non verrebbe mai più
+interrotta (se non in caso di un altro segnale).
Questo problema può essere risolto (ed è la modalità con cui veniva fatto in
-SVr2) usando la funzione \func{longjmp} (vedi \secref{sec:proc_longjmp}) per
-uscire dal manipolatore; in questo modo, con una condizione sullo stato di
+SVr2) usando la funzione \func{longjmp} (vedi sez.~\ref{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}.
+codice del tipo di quello riportato in fig.~\ref{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}
+ \includecodesample{listati/sleep_defect.c}
+ \end{minipage}
\normalsize
\caption{Una implementazione ancora malfunzionante di \func{sleep}.}
\label{fig:sig_sleep_incomplete}
\end{figure}
-In questo caso il manipolatore (\texttt{\small 18-26}) non ritorna come in
-\figref{fig:sig_sleep_wrong}, ma usa \func{longjmp} (\texttt{\small 24}) per
+In questo caso il gestore (\texttt{\small 18-26}) non ritorna come in
+fig.~\ref{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
+valore di uscita di \func{setjmp} è 1, grazie alla condizione in
(\texttt{\small 9-12}) si evita comunque che \func{pause} sia chiamata a
vuoto.
Ma anche questa implementazione comporta dei problemi; in questo caso infatti
non viene gestita correttamente l'interazione con gli altri segnali; se
-infatti il segnale di allarme interrompe un altro manipolatore, in questo caso
-l'esecuzione non riprenderà nel manipolatore in questione, ma nel ciclo
+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 settare
-nel manipolatore un opportuno flag da controllare nel corpo principale del
+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
-\secref{fig:sig_event_wrong}.
+fig.~\ref{fig:sig_event_wrong}).
\begin{figure}[!htb]
- \footnotesize \centering
+ \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}
+ \includecodesample{listati/sig_alarm.c}
+ \end{minipage}
\normalsize
\caption{Un esempio non funzionante del codice per il controllo di un
evento generato da un segnale.}
\label{fig:sig_event_wrong}
\end{figure}
-La logica è quella di far settare al manipolatore (\texttt{\small 14-19}) una
+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; 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.
+Questo è il tipico esempio di caso, già citato in
+sez.~\ref{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 della semplice interfaccia dei primi sistemi Unix,
-che permettano di gestire tutti i possibili aspetti con cui un processo deve
+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{I \textit{signal set}}
+\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
+originarie, 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
+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
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:
+degli insiemi di segnali: \funcd{sigemptyset}, \funcd{sigfillset},
+\funcd{sigaddset}, \funcd{sigdelset} e \funcd{sigismember}, i cui prototipi
+sono:
\begin{functions}
\headdecl{signal.h}
\bodydesc{Le prime quattro funzioni ritornano 0 in caso di successo, mentre
\func{sigismember} ritorna 1 se \param{signum} è in \param{set} e 0
- altrimenti. In caso di errore tutte ritornano -1, con \var{errno} settata a
- \macro{EINVAL} (il solo errore possibile è che \param{signum} non sia un
- segnale valido).}
+ altrimenti. In caso di errore tutte ritornano -1, con \var{errno}
+ impostata a \errval{EINVAL} (il solo errore possibile è che \param{signum}
+ non sia un segnale valido).}
\end{functions}
Dato che in generale non si può fare conto sulle caratteristiche di una
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
+segnali attivi (vedi sez.~\ref{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}
\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 le stesse funzioni di
-\func{signal}, permette cioè di specificare come un segnale può essere gestito
+Abbiamo già accennato in sez.~\ref{sec:sig_signal} i problemi di compatibilità
+relativi all'uso di \func{signal}. Per ovviare a tutto questo lo standard
+POSIX.1 ha ridefinito completamente l'interfaccia per la gestione dei segnali,
+rendendola molto più flessibile e robusta, anche se leggermente più complessa.
+
+La funzione principale dell'interfaccia POSIX.1 per i segnali è
+\funcd{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 un nuovo manipolatore per il segnale \param{signum}.
+ Installa una nuova azione per il segnale \param{signum}.
\bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
\begin{errlist}
- \item[\macro{EINVAL}] Si è specificato un numero di segnale invalido o si è
- cercato di installare il manipolatore per \macro{SIGKILL} o
- \macro{SIGSTOP}.
- \item[\macro{EFAULT}] Si sono specificati indirizzi non validi.
+ \item[\errcode{EINVAL}] Si è specificato un numero di segnale invalido o si è
+ cercato di installare il gestore per \const{SIGKILL} o
+ \const{SIGSTOP}.
+ \item[\errcode{EFAULT}] Si sono specificati indirizzi non validi.
\end{errlist}}
\end{prototype}
La funzione serve ad installare una nuova \textsl{azione} per il segnale
-\param{signum}; si parla di \textsl{azione} e non di \textsl{manipolatore}
+\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 del
-manipolatore. Per questo lo standard raccomanda di usare sempre questa
-funzione al posto di \func{signal} (che in genere viene definita tramite
-essa), in quanto offre un controllo completo su tutti gli aspetti della
-gestione di un segnale, sia pure al prezzo di una maggiore complessità d'uso.
+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
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
+Entrambi i puntatori fanno riferimento alla struttura \struct{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 fig.~\ref{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}
+ \includestruct{listati/sigaction.h}
\end{minipage}
\normalsize
- \caption{La struttura \var{sigaction}.}
+ \caption{La struttura \structd{sigaction}.}
\label{fig:sig_sigaction}
\end{figure}
-Come si può notare da quanto riportato in \figref{fig:sig_sigaction} in Linux
-\func{sigaction} permette di specificare il manipolatore in due forme diverse,
-indicate dai campi \var{sa\_handler} e \var{sa\_sigaction}; esse devono essere
-usate in maniera alternativa (in certe implementazioni questi vengono
-specificati come \ctyp{union}): la prima è quella classica usata anche con
-\func{signal}, la seconda permette invece di usare un manipolatore in grado di
-ricevere informazioni più dettagliate dal sistema (ad esempio il tipo di
-errore in caso di \macro{SIGFPE}), attraverso dei parametri aggiuntivi; per i
-dettagli si consulti la man page di \func{sigaction}).
-
Il campo \var{sa\_mask} serve ad indicare l'insieme dei segnali che devono
-essere bloccati durante l'esecuzione del manipolatore, ad essi viene comunque
+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.
-
-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}.
+sia specificato con \var{sa\_flag} un comportamento diverso. Quando il
+gestore ritorna comunque la maschera dei segnali bloccati (vedi
+sez.~\ref{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
+fig.~\ref{fig:sig_sleep_incomplete}. In quel caso infatti se il segnale di
+allarme avesse interrotto un altro gestore questo non sarebbe stato
+eseguito correttamente; la cosa poteva essere prevenuta installando gli altri
+gestori usando \var{sa\_mask} per bloccare \const{SIGALRM} durante la
+loro esecuzione. Il valore di \var{sa\_flag} permette di specificare vari
+aspetti del comportamento di \func{sigaction}, e della reazione del processo
+ai vari segnali; i valori possibili ed il relativo significato sono riportati
+in tab.~\ref{tab:sig_sa_flag}.
\begin{table}[htb]
\footnotesize
\textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- \macro{SA\_NOCLDSTOP}& Se il segnale è \macro{SIGCHLD} allora non deve
+ \const{SA\_NOCLDSTOP}& Se il segnale è \const{SIGCHLD} allora non deve
essere notificato quando il processo figlio viene
- fermato da uno dei segnali \macro{SIGSTOP},
- \macro{SIGTSTP}, \macro{SIGTTIN} o
- \macro{SIGTTOU}.\\
- \macro{SA\_ONESHOT} & Ristabilisce l'azione per il segnale al valore di
- default una volta che il manipolatore è stato
+ fermato da uno dei segnali \const{SIGSTOP},
+ \const{SIGTSTP}, \const{SIGTTIN} o
+ \const{SIGTTOU}.\\
+ \const{SA\_ONESHOT} & Ristabilisce l'azione per il segnale al valore
+ 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
+ \const{SA\_RESETHAND}& Sinonimo di \const{SA\_ONESHOT}. \\
+ \const{SA\_RESTART} & Riavvia automaticamente le \textit{slow system
call} quando vengono interrotte dal suddetto
segnale; riproduce cioè il comportamento standard
- di BSD.\\
- \macro{SA\_NOMASK} & Evita che il segnale corrente sia bloccato durante
- l'esecuzione del manipolatore.\\
- \macro{SA\_NODEFER} & Sinonimo di \macro{SA\_NOMASK}.\\
- \macro{SA\_SIGINFO} & Deve essere specificato quando si vuole usare un
- manipolatore in forma estesa usando
+ di BSD.\index{system call lente}\\
+ \const{SA\_NOMASK} & Evita che il segnale corrente sia bloccato durante
+ l'esecuzione del gestore.\\
+ \const{SA\_NODEFER} & Sinonimo di \const{SA\_NOMASK}.\\
+ \const{SA\_SIGINFO} & Deve essere specificato quando si vuole usare un
+ gestore in forma estesa usando
\var{sa\_sigaction} al posto di \var{sa\_handler}.\\
- \macro{SA\_ONSTACK} & Stabilisce l'uso di uno stack alternativo per
- l'esecuzione del manipolatore (vedi
- \secref{sec:sig_xxx}).\\
+ \const{SA\_ONSTACK} & Stabilisce l'uso di uno stack alternativo per
+ l'esecuzione del gestore (vedi
+ sez.~\ref{sec:sig_specific_features}).\\
\hline
\end{tabular}
- \caption{Valori del campo \var{sa\_flag} della struttura \var{sigaction}.}
+ \caption{Valori del campo \var{sa\_flag} della struttura \struct{sigaction}.}
\label{tab:sig_sa_flag}
\end{table}
+Come si può notare in fig.~\ref{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 sez.~\ref{sec:sig_real_time}). In precedenza era possibile
+ ottenere alcune informazioni addizionali usando \var{sa\_handler} con un
+ secondo parametro addizionale di tipo \var{sigcontext}, che adesso è
+ deprecato.} di utilizzare due forme diverse di gestore, da specificare, a
+seconda dell'uso o meno del flag \const{SA\_SIGINFO}, rispettivamente
+attraverso i campi \var{sa\_sigaction} o \var{sa\_handler},\footnote{i due
+ tipi devono essere usati in maniera alternativa, in certe implementazioni
+ questi campi vengono addirittura definiti come \ctyp{union}.} Quest'ultima
+è quella classica usata anche con \func{signal}, mentre la prima permette di
+usare un gestore più complesso, in grado di ricevere informazioni più
+dettagliate dal sistema, attraverso la struttura \struct{siginfo\_t},
+riportata in fig.~\ref{fig:sig_siginfo_t}.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includestruct{listati/siginfo_t.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{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 (\const{SIGFPE},
+\const{SIGILL}, \const{SIGBUS} e \const{SIGSEGV}) lo usano per fornire
+maggiori dettagli riguardo l'errore (come il tipo di errore aritmetico, di
+istruzione illecita o di violazione di memoria) mentre alcuni segnali di
+controllo (\const{SIGCHLD}, \const{SIGTRAP} e \const{SIGPOLL}) forniscono
+altre informazioni specifiche. In tutti i casi il valore del campo è
+riportato attraverso delle costanti (le cui definizioni si trovano
+\file{bits/siginfo.h}) il cui elenco dettagliato è disponibile nella pagina di
+manuale di \func{sigaction}.
+
+Il resto della struttura è definito come \ctyp{union} ed i valori
+eventualmente presenti dipendono dal segnale, così \const{SIGCHLD} ed i
+segnali real-time (vedi sez.~\ref{sec:sig_real_time}) inviati tramite
+\func{kill} avvalorano \var{si\_pid} e \var{si\_uid} coi valori corrispondenti
+al processo che ha emesso il segnale, \const{SIGILL}, \const{SIGFPE},
+\const{SIGSEGV} e \const{SIGBUS} avvalorano \var{si\_addr} con l'indirizzo cui
+è avvenuto l'errore, \const{SIGIO} (vedi sez.~\ref{sec:file_asyncronous_io})
+avvalora \var{si\_fd} con il numero del file descriptor e \var{si\_band} per i
+dati urgenti su un socket\index{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 manipolatore restituito da \func{signal}. Per questo
-motivo se si usa quest'ultima per installare un manipolatore sostituendone uno
+\struct{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 manipolatore precedente, anche se questo è stato
+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 generale dunque, a meno
-che non si sia vincolati allo standard ISO C, è sempre il caso di evitare
-l'uso di \func{signal} a favore di \func{sigaction}.
-
+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]{15.6cm}
+ \includecodesample{listati/Signal.c}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La funzione \funcd{Signal}, equivalente a \func{signal}, definita
+ attraverso \func{sigaction}.}
+ \label{fig:sig_Signal_code}
+\end{figure}
-\subsection{La gestione del blocco dei segnali}
+Per questo motivo si è provveduto, per mantenere un'interfaccia semplificata
+che abbia le stesse caratteristiche di \func{signal}, a definire attraverso
+\func{sigaction} una funzione equivalente, il cui codice è riportato in
+fig.~\ref{fig:sig_Signal_code} (il codice completo si trova nel file
+\file{SigHand.c} nei sorgenti allegati). Si noti come, essendo la funzione
+estremamente semplice, è definita come \direct{inline}.\footnote{la direttiva
+ \direct{inline} viene usata per dire al compilatore di trattare la funzione
+ cui essa fa riferimento in maniera speciale inserendo il codice direttamente
+ nel testo del programma. Anche se i compilatori più moderni sono in grado
+ di effettuare da soli queste manipolazioni (impostando le opportune
+ ottimizzazioni) questa è una tecnica usata per migliorare le prestazioni per
+ le funzioni piccole ed usate di frequente (in particolare nel kernel, dove
+ in certi casi le ottimizzazioni dal compilatore, tarate per l'uso in user
+ space, non sono sempre adatte). In tal caso infatti le istruzioni per creare
+ un nuovo frame nello stack per chiamare la funzione costituirebbero una
+ parte rilevante del codice, appesantendo inutilmente il programma.
+ Originariamente questo comportamento veniva ottenuto con delle macro, ma
+ queste hanno tutta una serie di problemi di sintassi nel passaggio degli
+ argomenti (si veda ad esempio \cite{PratC}) che in questo modo possono
+ essere evitati.}
+
+
+
+
+
+\subsection{La gestione della \textsl{maschera dei segnali} o
+ \textit{signal mask}}
\label{sec:sig_sigmask}
-Come spiegato in \secref{sec:sig_semantics} tutti i moderni sistemi unix-like
-permettono si bloccare temporaneamente (o di eliminare completamente, settando
-\macro{SIG\_IGN} come azione) la consegna dei segnali ad un processo. Questo è
-fatto specificando la \textsl{maschera dei segnali} (o \textit{signal mask})
-del processo\footnote{nel caso di Linux essa è mantenuta dal campo
- \var{blocked} della \var{task\_struct} del processo.} cioè l'insieme dei
-segnali la cui consegna è bloccata. Abbiamo accennato in
-\secref{sec:proc_fork} che la \textit{signal mask} viene ereditata dal padre
-alla creazione di un processo figlio, e abbiamo visto al paragrafo precedente
-che essa può essere modificata, durante l'esecuzione di un manipolatore,
-attraverso l'uso dal campo \var{sa\_mask} di \var{sigaction}.
-
-Uno dei problemi evidenziatisi con l'esempio di \secref{fig:sig_event_wrong} è
-che in molti casi è necessario proteggere delle sezioni di codice (nel caso in
-questoine la sezione fra il controllo e la eventuale cancellazione del flag
+Come spiegato in sez.~\ref{sec:sig_semantics} tutti i moderni sistemi unix-like
+permettono si bloccare temporaneamente (o di eliminare completamente,
+impostando \const{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 \struct{task\_struct} del
+ processo.} cioè l'insieme dei segnali la cui consegna è bloccata. Abbiamo
+accennato in sez.~\ref{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 \struct{sigaction}.
+
+Uno dei problemi evidenziatisi con l'esempio di fig.~\ref{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
+usare la funzione \funcd{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)}
\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.
+ \item[\errcode{EINVAL}] Si è specificato un numero di segnale invalido.
+ \item[\errcode{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
-effettuta 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 mashera dei segnali corrente viene salvata a
+effettuata a seconda del valore dell'argomento \param{how}, secondo le modalità
+specificate in tab.~\ref{tab:sig_procmask_how}. Qualora si specifichi un valore
+non nullo per \param{oldset} la maschera dei segnali corrente viene salvata a
quell'indirizzo.
\begin{table}[htb]
\textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- \macro{SIG\_BLOCK} & L'insieme dei segnali bloccati è l'unione fra
+ \const{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
+ \const{SIG\_UNBLOCK} & I segnali specificati in \param{set} sono rimossi
dalla maschera dei segnali, specificare la
cancellazione di un segnale non bloccato è legale.\\
- \macro{SIG\_SETMASK} & La maschera dei segnali è settata al valore
+ \const{SIG\_SETMASK} & La maschera dei segnali è impostata al valore
specificato da \param{set}.\\
\hline
\end{tabular}
\label{tab:sig_procmask_how}
\end{table}
-Un altro
-
+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
+fig.~\ref{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 fig.~\ref{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
+\funcd{sigsuspend}, il cui prototipo è:
\begin{prototype}{signal.h}
{int sigsuspend(const sigset\_t *mask)}
- Cambia la \textit{signal mask} del processo corrente.
+ 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.
+ \item[\errcode{EINVAL}] Si è specificato un numero di segnale invalido.
+ \item[\errcode{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
+sez.~\ref{sec:sig_sigaction} come con \func{sigaction} sia possibile bloccare
+\const{SIGALRM} nell'installazione dei gestori degli altri segnali, per poter
+usare l'implementazione vista in fig.~\ref{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 fig.~\ref{fig:sig_sleep_ok} che non
+presenta neanche questa necessità.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15.6cm}
+ \includecodesample{listati/sleep.c}
+ \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 fig.~\ref{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 \const{SIGALRM}, salvando quello originario, che
+sarà ripristinato alla conclusione della stessa (\texttt{\small 28}); il passo
+successivo è quello di bloccare \const{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 \const{SIGALRM} all'esecuzione di
+\func{sigsuspend}.
+
+In questo modo non sono più possibili race condition\index{race condition}
+dato che \const{SIGALRM} viene disabilitato con \func{sigprocmask} fino alla
+chiamata di \func{sigsuspend}. Questo metodo è assolutamente generale e può
+essere applicato a qualunque altra situazione in cui si deve attendere per un
+segnale, i passi sono sempre i seguenti:
+\begin{enumerate*}
+\item Leggere la maschera dei segnali corrente e bloccare il segnale voluto
+ 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\index{deadlock} dovuto all'arrivo del segnale prima dell'esecuzione
+di \func{sigsuspend}.
+
+
+\subsection{Ulteriori funzioni di gestione}
+\label{sec:sig_specific_features}
+
+In questo ultimo paragrafo esamineremo le rimanenti funzioni di gestione dei
+segnali non descritte finora, relative agli aspetti meno utilizzati e più
+``\textsl{esoterici}'' della interfaccia.
+
+La prima di queste funzioni è \funcd{sigpending}, anch'essa introdotta dallo
+standard POSIX.1; il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{signal.h}
+{int sigpending(sigset\_t *set)}
+
+Scrive in \param{set} l'insieme dei segnali pendenti.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
+ errore.}
+\end{prototype}
+
+La funzione permette di ricavare quali sono i segnali pendenti per il processo
+in corso, cioè i segnali che sono 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
+sez.~\ref{sec:proc_mem_layout}) solo durante l'esecuzione di un
+gestore. L'uso di uno stack alternativo è del tutto trasparente ai
+gestori, occorre però seguire una certa procedura:
+\begin{enumerate}
+\item Allocare un'area di memoria di dimensione sufficiente da usare come
+ stack alternativo.
+\item Usare la funzione \func{sigaltstack} per rendere noto al sistema
+ l'esistenza e la locazione dello stack alternativo.
+\item Quando si installa un gestore occorre usare \func{sigaction}
+ specificando il flag \const{SA\_ONSTACK} (vedi tab.~\ref{tab:sig_sa_flag})
+ per dire al sistema di usare lo stack alternativo durante l'esecuzione del
+ gestore.
+\end{enumerate}
+
+In genere il primo passo viene effettuato allocando un'opportuna area di
+memoria con \code{malloc}; in \file{signal.h} sono definite due costanti,
+\const{SIGSTKSZ} e \const{MINSIGSTKSZ}, che possono essere utilizzate per
+allocare una quantità di spazio opportuna, in modo da evitare overflow. La
+prima delle due è la dimensione canonica per uno 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 \funcd{sigaltstack}; il suo
+prototipo è:
+\begin{prototype}{signal.h}
+{int sigaltstack(const stack\_t *ss, stack\_t *oss)}
+
+Installa un nuovo stack per i segnali.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
+
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{ENOMEM}] La dimensione specificata per il nuovo stack è minore
+ di \const{MINSIGSTKSZ}.
+ \item[\errcode{EPERM}] Uno degli indirizzi non è valido.
+ \item[\errcode{EFAULT}] Si è cercato di cambiare lo stack alternativo mentre
+ questo è attivo (cioè il processo è in esecuzione su di esso).
+ \item[\errcode{EINVAL}] \param{ss} non è nullo e \var{ss\_flags} contiene un
+ valore diverso da zero che non è \const{SS\_DISABLE}.
+ \end{errlist}}
+\end{prototype}
+
+La funzione prende come argomenti puntatori ad una struttura di tipo
+\var{stack\_t}, definita in fig.~\ref{fig:sig_stack_t}. I due valori \param{ss}
+e \param{oss}, se non nulli, indicano rispettivamente il nuovo stack da
+installare e quello corrente (che viene restituito dalla funzione per un
+successivo ripristino).
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includestruct{listati/stack_t.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{stack\_t}.}
+ \label{fig:sig_stack_t}
+\end{figure}
+
+Il campo \var{ss\_sp} di \struct{stack\_t} indica l'indirizzo base dello stack,
+mentre \var{ss\_size} ne indica la dimensione; il campo \var{ss\_flags} invece
+indica lo stato dello stack. Nell'indicare un nuovo stack occorre
+inizializzare \var{ss\_sp} e \var{ss\_size} rispettivamente al puntatore e
+alla dimensione della memoria allocata, mentre \var{ss\_flags} deve essere
+nullo. Se invece si vuole disabilitare uno stack occorre indicare
+\const{SS\_DISABLE} come valore di \var{ss\_flags} e gli altri valori saranno
+ignorati.
+
+Se \param{oss} non è nullo verrà restituito dalla funzione indirizzo e
+dimensione dello stack corrente nei relativi campi, mentre \var{ss\_flags}
+potrà assumere il valore \const{SS\_ONSTACK} se il processo è in esecuzione
+sullo stack alternativo (nel qual caso non è possibile cambiarlo) e
+\const{SS\_DISABLE} se questo non è abilitato.
+
+In genere si installa uno 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 \const{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 fig.~\ref{fig:sig_sleep_incomplete} come si possa usare
+\func{longjmp} per uscire da un gestore rientrando direttamente nel corpo
+del programma; sappiamo però che nell'esecuzione di un gestore il segnale
+che l'ha invocato viene bloccato, e abbiamo detto che possiamo ulteriormente
+modificarlo con \func{sigprocmask}.
+
+Resta quindi il problema di cosa succede alla maschera dei segnali quando si
+esce da un gestore usando questa funzione. Il comportamento dipende
+dall'implementazione; in particolare BSD prevede che sia ripristinata la
+maschera dei segnali precedente l'invocazione, come per un normale ritorno,
+mentre System V no.
+
+Lo standard POSIX.1 non specifica questo comportamento per \func{setjmp} e
+\func{longjmp}, ed il comportamento delle \acr{glibc} dipende da quale delle
+caratteristiche si sono abilitate con le macro viste in
+sez.~\ref{sec:intro_gcc_glibc_std}.
+
+Lo standard POSIX però prevede anche la presenza di altre due funzioni
+\funcd{sigsetjmp} e \funcd{siglongjmp}, che permettono di decidere quale dei
+due comportamenti il programma deve assumere; i loro prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{setjmp.h}
+
+ \funcdecl{int sigsetjmp(sigjmp\_buf env, int savesigs)} Salva il contesto
+ dello stack per un salto non-locale\index{salto non-locale}.
+
+ \funcdecl{void siglongjmp(sigjmp\_buf env, int val)} Esegue un salto
+ non-locale su un precedente contesto.
+ \bodydesc{Le due funzioni sono identiche alle analoghe \func{setjmp} e
+ \func{longjmp} di sez.~\ref{sec:proc_longjmp}, ma consentono di specificare
+ il comportamento sul ripristino o meno della maschera dei segnali.}
+\end{functions}
+Le due funzioni prendono come primo argomento la variabile su cui viene
+salvato il contesto dello stack per permettere il salto non-locale
+\index{salto non-locale}; nel caso specifico essa è di tipo
+\type{sigjmp\_buf}, e non \type{jmp\_buf} come per le analoghe di
+sez.~\ref{sec:proc_longjmp} in quanto in questo caso viene salvata anche la
+maschera dei segnali.
+
+Nel caso di \func{sigsetjmp} se si specifica un valore di \param{savesigs}
+diverso da zero la maschera dei valori sarà salvata in \param{env} e
+ripristinata in un successivo \func{siglongjmp}; quest'ultima funzione, a
+parte l'uso di \type{sigjmp\_buf} per \param{env}, è assolutamente identica a
+\func{longjmp}.
+
+
+
+\subsection{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{basedescript}{\desclabelwidth{1cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
+\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 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{basedescript}
+Per poter superare queste limitazioni lo standard ha introdotto delle nuove
+caratteristiche, che sono state associate ad una nuova classe di segnali, che
+vengono chiamati \textsl{segnali real-time}, in particolare le funzionalità
+aggiunte sono:
+
+\begin{enumerate}
+\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 apposito campo \var{si\_value} nella struttura
+ \struct{siginfo\_t}, accessibile tramite gestori di tipo
+ \var{sa\_sigaction}.
+\end{enumerate}
+
+Queste nuove funzionalità (eccetto l'ultima, che, come vedremo, è parzialmente
+disponibile anche con i segnali ordinari) si applicano solo ai nuovi segnali
+real-time; questi ultimi sono accessibili in un range di valori specificati
+dalle due macro \const{SIGRTMIN} e \const{SIGRTMAX},\footnote{in Linux di
+ solito 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
+specifico, a meno di non utilizzarli in meccanismi di notifica come quelli per
+l'I/O asincrono (vedi sez.~\ref{sec:file_asyncronous_io}) o per le code di
+messaggi POSIX (vedi sez.~\ref{sec:ipc_posix_mq}); pertanto devono essere
+inviati esplicitamente.
+
+Inoltre, per poter usufruire della capacità di restituire dei dati, i relativi
+gestori devono essere installati con \func{sigaction}, specificando per
+\var{sa\_flags} la modalità \const{SA\_SIGINFO} che permette di utilizzare la
+forma estesa \var{sa\_sigaction} (vedi sez.~\ref{sec:sig_sigaction}). In
+questo modo tutti i segnali real-time possono restituire al gestore una serie
+di informazioni aggiuntive attraverso l'argomento \struct{siginfo\_t}, la cui
+definizione abbiamo già visto in fig.~\ref{fig:sig_siginfo_t}, nella
+trattazione dei gestori in forma estesa.
+
+In particolare i campi utilizzati dai segnali real-time sono \var{si\_pid} e
+\var{si\_uid} in cui vengono memorizzati rispettivamente il \acr{pid} e
+l'user-ID effettivo del processo che ha inviato il segnale, mentre per la
+restituzione dei dati viene usato il campo \var{si\_value}.
+
+Questo è una \ctyp{union} di tipo \struct{sigval\_t} (la sua definizione è in
+fig.~\ref{fig:sig_sigval}) in cui può essere memorizzato o un valore numerico,
+se usata nella forma \var{sival\_int}, o un indirizzo, se usata nella forma
+\var{sival\_ptr}. L'unione viene usata dai segnali real-time e da vari
+meccanismi di notifica\footnote{un campo di tipo \struct{sigval\_t} è presente
+ anche nella struttura \struct{sigevent} che viene usata dai meccanismi di
+ notifica come quelli per l'I/O asincrono (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_asyncronous_io}) o le code di messaggi POSIX (vedi
+ sez.~\ref{sec:ipc_posix_mq}).} per restituire dati al gestore del segnale; in
+alcune definizioni essa viene identificata anche come \code{union sigval}.
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includestruct{listati/sigval_t.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La unione \structd{sigval\_t}.}
+ \label{fig:sig_sigval}
+\end{figure}
-\subsection{Funzioni rientranti e default dei segnali}
-\label{sec:sig_reentrant}
+A causa delle loro caratteristiche, la funzione \func{kill} non è adatta ad
+inviare segnali real-time, poichè non è in grado di fornire alcun valore
+per \struct{sigval\_t}; per questo motivo lo standard ha previsto una nuova
+funzione, \funcd{sigqueue}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{signal.h}
+ {int sigqueue(pid\_t pid, int signo, const sigval\_t value)}
+
+ 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[\errcode{EAGAIN}] La coda è esaurita, ci sono già \const{SIGQUEUE\_MAX}
+ segnali in attesa si consegna.
+ \item[\errcode{EPERM}] Non si hanno privilegi appropriati per inviare il
+ segnale al processo specificato.
+ \item[\errcode{ESRCH}] Il processo \param{pid} non esiste.
+ \item[\errcode{EINVAL}] Si è specificato un valore non valido per
+ \param{signo}.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \errval{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 \const{SA\_SIGINFO} e ci sono risorse disponibili,
+(vale a dire che c'è posto\footnote{la profondità della coda è indicata dalla
+ costante \const{SIGQUEUE\_MAX}, una della tante costanti di sistema definite
+ dallo standard POSIX che non abbiamo riportato esplicitamente in
+ sez.~\ref{sec:sys_limits}. Il suo valore minimo secondo lo standard,
+ \const{\_POSIX\_SIGQUEUE\_MAX}, è pari a 32. Nel caso di Linux questo è uno
+ dei parametri del kernel impostabili sia con \func{sysctl}, che scrivendolo
+ direttamente in \file{/proc/sys/kernel/rtsig-max}, il valore predefinito è
+ di 1024.} nella coda dei segnali real-time) esso viene inserito e diventa
+pendente; una volta consegnato riporterà nel campo \var{si\_code} di
+\struct{siginfo\_t} il valore \const{SI\_QUEUE} e il campo \var{si\_value}
+riceverà quanto inviato con \param{value}. Se invece si è installato un
+gestore nella forma classica il segnale sarà generato, ma tutte le
+caratteristiche tipiche dei segnali real-time (priorità e coda) saranno perse.
+
+Lo standard POSIX.1b definisce inoltre delle nuove funzioni che permettono di
+gestire l'attesa di segnali specifici su una coda, esse servono in particolar
+modo nel caso dei thread, in cui si possono usare i segnali real-time come
+meccanismi di comunicazione elementare; la prima di queste funzioni è
+\funcd{sigwait}, il cui prototipo è:
+\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[\errcode{EINTR}] La funzione è stata interrotta.
+ \item[\errcode{EINVAL}] Si è specificato un valore non valido per
+ \param{set}.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \errval{EFAULT}.}
+\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; \funcd{sigwaitinfo} e \funcd{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[\errcode{EAGAIN}] Si è superato il timeout senza che un segnale atteso
+ fosse emesso.
+ \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 segnali 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:
projects / gapil.git / blobdiff