\chapter{I segnali}
-\label{sec:signals}
+\label{cha:signals}
I segnali sono il primo e più semplice meccanismo di comunicazione nei
confronti dei processi. Non portano con se nessuna informazione che non sia il
In questo caso è possibile una situazione in cui i segnali possono essere
perduti; si consideri il seguente segmento di codice in cui la prima
operazione del manipolatore è quella di reinstallare se stesso:
-\begin{lstlisting}{showlines=false}
-
+\footnotesize
+\begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
int sig_handler(); /* handler function */
...
signal(SIGINT, sig_handler); /* establish handler */
... /* process signal */
}
\end{lstlisting}
+\normalsize
se un secondo segnale arriva prima che il manipolatore invocato dal primo
abbia eseguito la re-installazione di se stesso il segnale può essere perso o
causare il comportamento originale assegnato al segnale (in genere la
processo l'occorrenza del segnale. Si consideri il seguente segmento di
codice il cui scopo sarebbe quello di fermare il processo fino all'occorrenza
di un opportuno segnale:
-\begin{lstlisting}{}
+\footnotesize
+\begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
int signal_flag = 0;
main ()
{
signal_flag = 1; /* set flag */
}
\end{lstlisting}
+\normalsize
l'idea è che quando il processo trova il flag a zero viene messo in sleep e
verrà risvegliato solo dalla ricezione di un segnale. Il manipolatore si
limita in questo caso a settare il flag a uno; all'uscita dal manipolatore la
moderno) invece il signal handler 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 settanto un flag
+causa il segnale. In genere questo viene fatto dal kernel settando un flag
nella process table del processo.
Si dice che il segnale viene \textsl{consegnato} al processo (dall'inglese
determinare quali segnali sono bloccati e quali sono pendenti.
-
-
-
-\subsubsection{Tipi di segnali}
+\subsection{Tipi di segnali}
\label{sec:sig_types}
In generale gli eventi che generano i segnali si possono dividere in tre
specificare una scelta fra le tre seguenti:
\begin{itemize}
-\item ignorare il segnale
-\item utilizzare il manipolatore (\textit{signal handler}) specificato
+\item ignorare il segnale.
+\item catturare il segnale, ed utilizzare il manipolatore (\textit{signal
+ handler}) specificato.
\item accettare l'azione di default per quel segnale.
\end{itemize}
devono usare nei programmi. Tutti i nomi e le funzioni che concernono i
segnali sono definiti nell'header di sistema \texttt{signal.h}.
-Il numero totale di segnali presenti è dato dalla macro \texttt{NSIG}, e dato
+Il numero totale di segnali presenti è dato dalla macro \macro{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 \ntab\ si è riportato l'elenco completo dei segnali definiti in Linux
(estratto dalle man page), comparati con quelli definiti in vari standard.
\begin{table}[htb]
+ \footnotesize
\centering
- \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c||c|p{8cm}|}
+ \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c||c|p{6cm}|}
\hline
Segnale & POSIX.1 & SUSv2 & Linux &Azione & Descrizione \\
\hline
\hline
- SIGHUP &$\bullet$&&$\bullet$& A & Hangup sul terminale o
- morte del processo di controllo \\
+ SIGHUP &$\bullet$&&$\bullet$& A & Hangup o
+ fine del processo di controllo \\
SIGINT &$\bullet$&&$\bullet$& A & Interrupt da tastiera (\cmd{C-c})\\
SIGQUIT &$\bullet$&&$\bullet$& C & Quit da tastiera (\cmd{C-y}) \\
SIGILL &$\bullet$&&$\bullet$& C & Istruzione illegale\\
SIGTSTP &$\bullet$&&$\bullet$& D & Stop typed at tty \\
SIGTTIN &$\bullet$&&$\bullet$& D & tty input for background process \\
SIGTTOU &$\bullet$&&$\bullet$& D & tty output for background process \\
- SIGBUS &&$\bullet$&$\bullet$& C & Bus error (bad memory access) \\
- SIGPOLL &&$\bullet$&$\bullet$& A & Pollable event (Sys V). Synonym of SIGIO\\
+ SIGBUS &&$\bullet$&$\bullet$& C & Bus error (bad memory access) \\
+ SIGPOLL &&$\bullet$&$\bullet$& A & Pollable event (Sys V). Synonym of SIGIO\\
SIGPROF &&$\bullet$&$\bullet$& A & Profiling timer expired \\
SIGSYS &&$\bullet$&$\bullet$& C & Bad argument to routine (SVID)\\
SIGTRAP &&$\bullet$&$\bullet$& C & Trace/breakpoint trap \\
\begin{table}[htb]
\centering
- \begin{tabular}[c]{c p{6cm}}
+ \begin{tabular}[c]{|c|p{8cm}|}
+ \hline
+ Sigla & 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
D & L'azione di default è fermare il processo. \\
E & Il segnale non può essere intercettato. \\
F & Il segnale non può essere ignorato.\\
+ \hline
\end{tabular}
\caption{Legenda delle caratteristiche dei segnali riportate in
\tabref{tab:sig_signal_list}. }
\label{tab:sig_action_leg}
\end{table}
-la descrizione dettagliata del significato dei vari segnali, raggruppati per
-tipologia, è a seguire.
-\subsubsection{Segnali di errore di programma}
+La descrizione dettagliata del significato dei vari segnali, raggruppati per
+tipologia, verrà affrontate nel seguito.
+
+
+\subsection{Segnali di errore di programma}
\label{sec:sig_prog_error}
Questi segnali sono generati quando il sistema, o in certi casi direttamente
L'azione di default 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 \texttt{core} nella directory corrente del processo al momento
+in un file \file{core} nella directory corrente del processo al momento
dell'errore, che il debugger può usare per ricostruire lo stato del programma
al momento della terminazione.
Questi segnali sono:
\begin{description}
-\item \texttt{SIGFPE} Riporta un errore aritmetico fatale. Benché il nome
+\item \macro{SIGFPE} Riporta un errore aritmetico fatale. Benché il nome
derivi da \textit{floating point exception} si applica a tutti gli errori
aritmetici compresa la divisione per zero e l'overflow.
% standard IEEE per le operazioni in virgola mobile definisce vaire eccezioni
% aritmetiche e richiede che esse siano notificate.
-\item \texttt{SIGILL} Il nome deriva da \textit{illegal instruction},
+\item \macro{SIGILL} Il nome deriva da \textit{illegal instruction},
significa che il programma sta cercando di eseguire una istruzione
privilegiata o inesistente, in generale del codice illegale. Poiché il
compilatore del C genera del codice valido si ottiene questo segnale se il
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 di
un signal handler.
-\item \texttt{SIGSEGV} Il nome deriva da \textit{segment violation}, e
+\item \macro{SIGSEGV} Il nome deriva da \textit{segment violation}, e
significa che il programma sta cercando di leggere o scrivere in una zona di
memoria protetta al di fuori di quella che gli è stata riservata dal
sistema. In genere è il meccanismo della protezione della memoria che si
È tipico ottenere questo segnale dereferenziando un puntatore nullo o non
inizializzato leggendo al di la della fine di un vettore.
-\item \texttt{SIGBUS} In maniera analoga a \texttt{SIGSEGV} questo è un
- segnale che viene generato di solito quando si dereferenzia un puntatore non
- inzializzato, la differenza con con \texttt{SIGSEGV} è che questo indica un
- accesso non valido su un indirizzo esistente (tipo fuori dallo heap o dallo
- stack), mentre \texttt{SIGBUS} indica l'accesso ad un indirizzo non valido,
- come nel caso di un puntatore non allineato.
-\item \texttt{SIGABRT} Il segnale indica che il programma stesso ha rilevato
- un errore che viene riportato chiamando la funzione \texttt{abort} che
- genera questo segnale.
-\item \texttt{SIGTRAP} È il segnale generato da un'istruzione di breakpoint o
+\item \macro{SIGBUS} Il nome deriva da \textit{bus error}. Come
+ \macro{SIGSEGV} questo è un segnale che viene generato di solito quando si
+ dereferenzia un puntatore non inzializzato, 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
+ 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
+ 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
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 \texttt{SIGSYS} Sta ad indicare che si è eseguta una istruzione che
+\item \macro{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{description}
L'azione di default di questi segnali è di terminare il processo, questi
segnali sono:
\begin{description}
-\item \macro{SIGTERM} Questo 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} E 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 interrupt (generato dalla sequenza \macro{C-\\}).
-\item \macro{SIGQUIT}
-\item \macro{SIGKILL}
-\item \macro{SIGHUP}
+\item \macro{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
+ 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
+ controllato da un'altro carattere di controllo, QUIT, corrispondente alla
+ sequenza \macro{C-\\}. A differenza del precedente l'azione di default,
+ 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
+ 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
+ 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.
+
+ Se un processo non risponde a nessun altro segnale \macro{SIGKILL} ne causa
+ sempre la terminazione (in effetti il fallimento della terminazione di un
+ processo da parte di \macro{SIGKILL} costituirebbe un funzionamento 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 il manipolatore.
+\item \macro{SIGHUP} Il nome sta per \textit{hang-up}. Segnala che il
+ terminale dell'utente si è disconnesso (ad esempio perché si è interrotta la
+ rete). Viene usato anche per riportare la terminazione del processo di
+ controllo di un terminale a tutti i processi della sessione, in modo che
+ essi possano disconnettersi dal relativo terminale.
+
+ Viene inoltre usato in genere per segnalare ai demoni (che non hanno un
+ terminale di controllo) la necessità di reinizializzarsi e rileggere il/i
+ file di configurazione.
\end{description}
\subsection{I segnali di allarme}
\label{sec:sig_alarm}
-Questi segnali sono generati dalla scadenza di un temporizzatore. 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:
+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:
\begin{description}
-\item \texttt{SIGALRM}
-\item \texttt{SIGVTALRM}
-\item \texttt{SIGPROF}
+\item \macro{SIGALRM} Il nome sta per \textit{alarm}. Segnale la scadenza di
+ un timer misurato sul tempo reale o sull'orologio di sistema. È normalmente
+ usato dalla funzione \func{alarm}.
+\item \macro{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
+ di un timer che misura sia il tempo di CPU speso direttamente dal processo
+ che quello che il sistema ha speso per conto di quest'ultimo. In genere
+ viene usato dai tool che servono a fare il profilo d'uso della CPU da parte
+ del processo.
\end{description}
L'azione di default è di essere ignorati. Questi segnali sono:
\begin{description}
-\item \texttt{SIGIO}
-\item \texttt{SIGURG}
-\item \texttt{SIGPOLL}
+\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
+ definito solo per compatibilità con i sistemi System V.
\end{description}
\subsection{I segnali per il controllo di sessione}
\label{sec:sig_job_control}
-Questi sono i segnali usati dal controllo di sessione, il loro uso è specifico
-per questo argomento e verrà trattato quando lo affronteremo.
-Questi segnali sono:
-\begin{description}
-\item \texttt{SIGCHLD}
-\item \texttt{SIGCONT}
-\item \texttt{SIGSTOP}
-\item \texttt{SIGTSTP}
-\item \texttt{SIGTTIN}
-\item \texttt{SIGTTOU}
+Questi sono i segnali usati dal controllo delle sessioni e dei processi, il
+loro uso è specifico e viene trattato in maniera specifica nelle sezioni in
+cui si trattano gli argomenti relativi. Questi segnali sono:
+\begin{description}
+\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
+ precedente, il nome è obsoleto e andrebbe evitato.
+\item \macro{SIGCONT} Il nome sta per \textit{continue}. Il segnale viene
+ usato per fare ripartire un programma precedentemente fermato da
+ \macro{SIGSTOP}. Questo segnale ha un comportamento speciale, e fa sempre
+ ripartire il processo prima della sua consegna. Il comportamento di default
+ 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
+ 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
+ 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
+ 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
+ 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
+ per riabilitarlo prima di fermarsi.
+\item \macro{SIGTTIN}
+\item \macro{SIGTTOU}
\end{description}
\subsection{I segnali di operazioni errate}
L'azione di default di questi segnali è di terminare il processo, questi
segnali sono:
\begin{description}
-\item \texttt{SIGPIPE}
-\item \texttt{SIGLOST}
-\item \texttt{SIGXCPU}
-\item \texttt{SIGXFSZ}
+\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
+ 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}.
+\item \macro{SIGXCPU} Sta per \textit{CPU time limit exceeded}.
+\item \macro{SIGXFSZ} Sta per \textit{File size limit exceeded}.
\end{description}
Raccogliamo qui infine usa serie di segnali che hanno scopi differenti non
classificabili in maniera omogenea. Questi segnali sono:
\begin{description}
-\item \texttt{SIGUSR1} e \texttt{SIGUSR2} Sono due segnali a disposizione
+\item \macro{SIGUSR1} e \macro{SIGUSR2} Sono due segnali 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 utlizzando un manipolatore. L'azione di
- default è terminare il processo.
-\item \texttt{SIGWINCH} Il nome sta per \textit{window (size) change} ed è
+ 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
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 \texttt{SIGINFO} Il segnale indica una richiesta di informazioni. È
+\item \macro{SIGINFO} Il segnale indica una richiesta di informazioni. È
usato con il controllo di sessione, causa la stampa di informazioni da parte
del processo leader del gruppo associato al terminale di controllo, gli
altri processi lo ignorano.
\end{description}
+\subsection{Le funzioni \func{strsignal} e \func{psignal}}
+\label{sec:sig_strsignal}
+
+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 avvenuto (nel caso di
+terminazione di un processo figlio o di un manipolatore che gestisce più
+segnali); la prima funzione è una estensione GNU ed è analoga alla funzione
+\func{strerr} per gli errori:
+\begin{prototype}{string.h}{char * strsignal (int signum)}
+ Ritorna il puntatore ad una stringa allocata staticamente che contiene la
+ descrizione del segnale \var{signum}.
+\end{prototype}
+
+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:intro_strerror}.
+
\section{La gestione dei segnali}
\label{sec:sig_handlers}
cioè un puntatore ad una funzione di tipo \type{void} con un parametro di tipo
\type{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 puntatarore a \type{void} e non
+ sarebbe definita una funzione che ritorna un puntatore a \type{void} e non
un puntatore ad una funzione \type{void}}.
Il numero di segnale passato in \param{signum} segnale può essere indicato
projects / gapil.git / blobdiff