X-Git-Url: https://gapil.gnulinux.it/gitweb/?p=gapil.git;a=blobdiff_plain;f=signal.tex;h=0dec1d064622c72cdb3fed3bfa0b6d059217e010;hp=26534130b7abeab668e4a1601e9d3c69d719dbe0;hb=b81723c64c1d63b89cd3cec12f2fcccc4a756967;hpb=6271cd1b0cc4d403753d1f48d3d562b16db7e613 diff --git a/signal.tex b/signal.tex index 2653413..0dec1d0 100644 --- a/signal.tex +++ b/signal.tex @@ -1,6 +1,6 @@ %% signal.tex %% -%% Copyright (C) 2000-2009 Simone Piccardi. Permission is granted to +%% Copyright (C) 2000-2010 Simone Piccardi. Permission is granted to %% copy, distribute and/or modify this document under the terms of the GNU Free %% Documentation License, Version 1.1 or any later version published by the %% Free Software Foundation; with the Invariant Sections being "Un preambolo", @@ -449,7 +449,7 @@ programma al momento della terminazione. Questi segnali sono: % Per questo segnale le cose sono complicate dal fatto che possono esserci % molte diverse eccezioni che \texttt{SIGFPE} non distingue, mentre lo % standard IEEE per le operazioni in virgola mobile definisce varie eccezioni -% aritmetiche e richiede che esse siano notificate. +% aritmetiche e richiede che esse siano notificate. % TODO trovare altre info su SIGFPE e trattare la notifica delle eccezioni \item[\const{SIGILL}] Il nome deriva da \textit{illegal instruction}, @@ -944,8 +944,9 @@ comportamento della versione originale della funzione, il cui uso per i motivi visti in sez.~\ref{sec:sig_semantics}, può essere ottenuto chiamando \func{sysv\_signal}, una volta che si sia definita la macro \macro{\_XOPEN\_SOURCE}. In generale, per evitare questi problemi, l'uso di -\func{signal} (ed ogni eventuale ridefinizione della stessa) è da evitare; -tutti i nuovi programmi dovrebbero usare \func{sigaction}. +\func{signal}, che tra l'altro ha un comportamento indefinito in caso di +processo \itindex{thread} multi-\textit{thread}, è da evitare; tutti i nuovi +programmi dovrebbero usare \func{sigaction}. È da tenere presente che, seguendo lo standard POSIX, il comportamento di un processo che ignora i segnali \const{SIGFPE}, \const{SIGILL}, o @@ -971,7 +972,7 @@ serve per inviare un segnale al processo corrente,\footnote{non prevedendo la suo prototipo è: \begin{prototype}{signal.h}{int raise(int sig)} Invia il segnale \param{sig} al processo corrente. - + \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e $-1$ per un errore, il solo errore restituito è \errval{EINVAL} qualora si sia specificato un numero di segnale invalido.} @@ -1077,7 +1078,7 @@ escludere alcuni processi specifici: nel caso in questione Linux non invia il segnale al processo che ha effettuato la chiamata. -\subsection{Le funzioni \func{alarm} e \func{abort}} +\subsection{Le funzioni \func{alarm}, \func{abort} ed i \textit{timer}} \label{sec:sig_alarm_abort} Un caso particolare di segnali generati a richiesta è quello che riguarda i @@ -1111,7 +1112,7 @@ 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} +\begin{itemize*} \item un \textit{real-time timer} che calcola il tempo reale trascorso (che corrisponde al \textit{clock time}). La scadenza di questo timer provoca l'emissione di \const{SIGALRM}; @@ -1123,7 +1124,7 @@ processo tre diversi timer: system call ad esso relative (che corrisponde a quello che in sez.~\ref{sec:sys_unix_time} abbiamo chiamato \textit{CPU time}). La scadenza di questo timer provoca l'emissione di \const{SIGPROF}. -\end{itemize} +\end{itemize*} Il timer usato da \func{alarm} è il \textit{clock time}, e corrisponde cioè al tempo reale. La funzione come abbiamo visto è molto semplice, ma proprio per @@ -1198,7 +1199,8 @@ caratteristiche dei timer, ed in effetti la stessa \func{alarm}, bench definita direttamente nello standard POSIX.1, può a sua volta essere espressa in termini di \func{setitimer}, come evidenziato dal manuale delle \acr{glibc} \cite{glibc} che ne riporta la definizione mostrata in -fig.~\ref{fig:sig_alarm_def}. +fig.~\ref{fig:sig_alarm_def}.\footnote{questo comporta anche che non è il caso + di mescolare chiamate ad \func{abort} e a \func{setitimer}.} \begin{figure}[!htb] \footnotesize \centering @@ -1210,13 +1212,24 @@ fig.~\ref{fig:sig_alarm_def}. \label{fig:sig_alarm_def} \end{figure} -Si deve comunque tenere presente che la precisione di queste funzioni è -limitata da quella della frequenza del timer di sistema (che nel caso dei PC -significa circa 10~ms). Il sistema assicura comunque che il segnale non sarà -mai generato prima della scadenza programmata (l'arrotondamento cioè è sempre -effettuato per eccesso). - -% TODO: verificare cose è successo con l'introduzione nel kernel degli htrimer +Si deve comunque tenere presente che fino al kernel 2.6.16 la precisione di +queste funzioni era limitata dalla frequenza del timer di sistema,\footnote{il + valore della constante \texttt{HZ}, di cui abbiamo già parlato in + sez.~\ref{sec:proc_hierarchy}.} in quanto le temporizzazioni erano calcolate +in numero di interruzioni del timer (i cosiddetti ''\textit{jiffies}''), ed era +assicurato soltanto che il segnale non sarebbe stato mai generato prima della +scadenza programmata (l'arrotondamento cioè era effettuato per +eccesso).\footnote{questo in realtà non è del tutto vero a causa di un bug, + presente fino al kernel 2.6.12, che in certe circostanze causava l'emissione + del segnale con un arrotondamento per difetto.} L'uso del contatore dei +\textit{jiffies}, un intero a 32 bit, comportava inoltre l'impossibilità di +specificare tempi molto lunghi.\footnote{superiori al valore della costante + \const{MAX\_SEC\_IN\_JIFFIES}, pari, nel caso di default di un valore di + \const{HZ} di 250, a circa 99 giorni e mezzo.} Con il cambiamento della +rappresentazione effettuato nel kernel 2.6.16 questo problema è scomparso e +con l'introduzione dei timer ad alta risoluzione (vedi +sez.~\ref{sec:sig_timer_adv}) nel kernel 2.6.21 la precisione è diventata +quella fornita dall'hardware disponibile. Una seconda causa di potenziali ritardi è che il segnale viene generato alla scadenza del timer, ma poi deve essere consegnato al processo; se quest'ultimo @@ -1239,7 +1252,7 @@ valore corrente di un timer senza modificarlo, Legge in \param{value} il valore del timer specificato da \param{which}. \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e $-1$ in caso di - errore e restituisce gli stessi errori di \func{getitimer}} + errore e restituisce gli stessi errori di \func{getitimer}.} \end{prototype} \noindent i cui argomenti hanno lo stesso significato e formato di quelli di \func{setitimer}. @@ -1375,25 +1388,38 @@ una precisione fino al nanosecondo. La funzione risolve anche il problema di proseguire l'attesa dopo l'interruzione dovuta ad un segnale; infatti in tal caso in \param{rem} viene -restituito il tempo rimanente rispetto a quanto richiesto inizialmente, e -basta richiamare la funzione per completare l'attesa. +restituito il tempo rimanente rispetto a quanto richiesto +inizialmente,\footnote{con l'eccezione, valida solo nei kernel della serie + 2.4, in cui, per i processi riavviati dopo essere stati fermati da un + segnale, il tempo passato in stato \texttt{T} non viene considerato nel + calcolo della rimanenza.} e basta richiamare la funzione per completare +l'attesa.\footnote{anche qui però occorre tenere presente che i tempi sono + arrotondati, per cui la precisione, per quanto migliore di quella ottenibile + con \func{sleep}, è relativa e in caso di molte interruzioni si può avere + una deriva, per questo esiste la funzione \func{clock\_nanosleep} (vedi + sez.~\ref{sec:sig_timer_adv}) che permette di specificare un tempo assoluto + anziché un tempo relativo.} Chiaramente, anche se il tempo può essere specificato con risoluzioni fino al nanosecondo, la precisione di \func{nanosleep} è determinata dalla risoluzione temporale del timer di sistema. Perciò la funzione attenderà comunque il tempo specificato, ma prima che il processo possa tornare ad essere eseguito -occorrerà almeno attendere il successivo giro di \itindex{scheduler} scheduler -e cioè un tempo che a seconda dei casi può arrivare fino a 1/\const{HZ}, -(sempre che il sistema sia scarico ed il processa venga immediatamente rimesso -in esecuzione); per questo motivo il valore restituito in \param{rem} è sempre +occorrerà almeno attendere la successiva interruzione del timer di sistema, +cioè un tempo che a seconda dei casi può arrivare fino a 1/\const{HZ}, (sempre +che il sistema sia scarico ed il processa venga immediatamente rimesso in +esecuzione); per questo motivo il valore restituito in \param{rem} è sempre arrotondato al multiplo successivo di 1/\const{HZ}. -In realtà è possibile ottenere anche pause più precise del centesimo di -secondo usando politiche di \itindex{scheduler} scheduling real-time come -\const{SCHED\_FIFO} o \const{SCHED\_RR}; in tal caso infatti il meccanismo di -\itindex{scheduler} scheduling ordinario viene evitato, e si raggiungono pause -fino ai 2~ms con precisioni del $\mu$s. - +Con i kernel della serie 2.4 in realtà era possibile ottenere anche pause più +precise del centesimo di secondo usando politiche di \itindex{scheduler} +scheduling \textit{real-time} come \const{SCHED\_FIFO} o \const{SCHED\_RR}; in +tal caso infatti il calcolo sul numero di interruzioni del timer veniva +evitato utilizzando direttamente un ciclo di attesa con cui si raggiungevano +pause fino ai 2~ms con precisioni del $\mu$s. Questa estensione è stata +rimossa con i kernel della serie 2.6, che consentono una risoluzione più alta +del timer di sistema; inoltre a partire dal kernel 2.6.21, \func{nanosleep} +può avvalersi del supporto dei timer ad alta risoluzione, ottenendo la massima +precisione disponibile sull'hardware della propria macchina. \subsection{Un esempio elementare} @@ -1499,6 +1525,16 @@ questo pu versione di \func{sleep} potrebbe essere quella illustrata in fig.~\ref{fig:sig_sleep_wrong}. +\begin{figure}[!htb] + \footnotesize \centering + \begin{minipage}[c]{15cm} + \includecodesample{listati/sleep_danger.c} + \end{minipage} + \normalsize + \caption{Una implementazione pericolosa di \func{sleep}.} + \label{fig:sig_sleep_wrong} +\end{figure} + Dato che è nostra intenzione utilizzare \const{SIGALRM} il primo passo della nostra implementazione sarà quello di installare il relativo gestore salvando il precedente (\texttt{\small 14-17}). Si effettuerà poi una chiamata ad @@ -1510,16 +1546,6 @@ ritorno del gestore (\texttt{\small 1-9}), si ripristina il gestore originario (\texttt{\small 23-24}) che potrà essere diverso da zero qualora l'interruzione di \func{pause} venisse causata da un altro segnale. -\begin{figure}[!htb] - \footnotesize \centering - \begin{minipage}[c]{15cm} - \includecodesample{listati/sleep_danger.c} - \end{minipage} - \normalsize - \caption{Una implementazione pericolosa di \func{sleep}.} - \label{fig:sig_sleep_wrong} -\end{figure} - Questo codice però, a parte il non gestire il caso in cui si è avuta una precedente chiamata a \func{alarm} (che si è tralasciato per brevità), presenta una pericolosa \itindex{race~condition} \textit{race condition}. @@ -1781,8 +1807,8 @@ tab.~\ref{tab:sig_sa_flag}. gestore in forma estesa usando \var{sa\_sigaction} al posto di \var{sa\_handler}.\\ - \const{SA\_NOCLDWAIT}& Se il segnale è \const{SIGCHLD} allora o processi - figli non divenire \textit{zombie} quando + \const{SA\_NOCLDWAIT}& Se il segnale è \const{SIGCHLD} allora i processi + figli non diventano \textit{zombie} quando terminano.\footnotemark \\ \hline \end{tabular} @@ -1793,8 +1819,6 @@ tab.~\ref{tab:sig_sa_flag}. \footnotetext{questa funzionalità è stata introdotta nel kernel 2.6 e va a modificare il comportamento di \func{waitpid}.} -% TODO con il 2.6 sono stati aggiunti SA_NOCLDWAIT e altro, documentare - Come si può notare in fig.~\ref{fig:sig_sigaction} \func{sigaction} permette di utilizzare due forme diverse di gestore,\footnote{la possibilità è prevista dallo standard POSIX.1b, ed è stata aggiunta nei kernel della serie 2.1.x @@ -1804,13 +1828,21 @@ di utilizzare due forme diverse di gestore,\footnote{la possibilit addizionale di tipo \var{sigcontext}, che adesso è deprecato.} da specificare, a seconda dell'uso o meno del flag \const{SA\_SIGINFO}, rispettivamente attraverso i campi \var{sa\_sigaction} o -\var{sa\_handler},\footnote{i due tipi devono essere usati in maniera +\var{sa\_handler},\footnote{i due campi devono essere usati in maniera alternativa, in certe implementazioni questi campi vengono addirittura definiti come \ctyp{union}.} Quest'ultima è quella classica usata anche con \func{signal}, mentre la prima permette di usare un gestore più complesso, in grado di ricevere informazioni più dettagliate dal sistema, attraverso la struttura \struct{siginfo\_t}, riportata in fig.~\ref{fig:sig_siginfo_t}. +Installando un gestore di tipo \var{sa\_sigaction} diventa allora possibile +accedere alle informazioni restituite attraverso il puntatore a questa +struttura. Tutti i segnali impostano i campi \var{si\_signo}, che riporta il +numero del segnale ricevuto, \var{si\_errno}, che riporta, quando diverso da +zero, il codice dell'errore associato al segnale, e \var{si\_code}, che viene +usato dal kernel per specificare maggiori dettagli riguardo l'evento che ha +causato l'emissione del segnale. + \begin{figure}[!htb] \footnotesize \centering \begin{minipage}[c]{15cm} @@ -1821,38 +1853,139 @@ struttura \struct{siginfo\_t}, riportata in fig.~\ref{fig:sig_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 +real-time e per tutti quelli inviati tramite da un processo con \func{kill} o +affini, le informazioni circa l'origine del segnale stesso, ad esempio se +generato dal kernel, da un timer, da \func{kill}, ecc. Il valore viene sempre +espresso come una costante,\footnote{le definizioni di tutti i valori + possibili si trovano in \file{bits/siginfo.h}.} ed i valori possibili in +questo caso sono riportati in tab.~\ref{tab:sig_si_code_generic}. + +Nel caso di alcuni segnali però il valore di \var{si\_code} viene usato per +fornire una informazione specifica relativa alle motivazioni della ricezione +dello stesso; ad esempio i vari segnali di errore (\const{SIGILL}, +\const{SIGFPE}, \const{SIGSEGV} e \const{SIGBUS}) lo usano per fornire +maggiori dettagli riguardo l'errore, come il tipo di errore aritmetico, di +istruzione illecita o di violazione di memoria; mentre alcuni segnali di controllo (\const{SIGCHLD}, \const{SIGTRAP} e \const{SIGPOLL}) forniscono -altre informazioni specifiche. In tutti i casi il valore del campo è -riportato attraverso delle costanti (le cui definizioni si trovano -\file{bits/siginfo.h}) il cui elenco dettagliato è disponibile nella pagina di -manuale di \func{sigaction}. +altre informazioni specifiche. + +\begin{table}[!htb] + \footnotesize + \centering + \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|} + \hline + \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\ + \hline + \hline + \const{SI\_USER} & generato da \func{kill} o \func{raise}.\\ + \const{SI\_KERNEL} & inviato dal kernel.\\ + \const{SI\_QUEUE} & inviato con \func{sigqueue} (vedi + sez.~\ref{sec:sig_real_time}).\\ + \const{SI\_TIMER} & scadenza di un POSIX timer + (vedi sez.~\ref{sec:sig_timer_adv}).\\ + \const{SI\_MESGQ} & inviato al cambiamento di stato di una coda di + messaggi POSIX (vedi + sez.~\ref{sec:ipc_posix_mq}).\footnotemark\\ + \const{SI\_ASYNCIO}& una operazione di I/O asincrono (vedi + sez.~\ref{sec:file_asyncronous_access}) è stata + completata.\\ + \const{SI\_SIGIO} & segnale di \const{SIGIO} da una coda (vedi + sez.~\ref{sec:file_asyncronous_operation}).\\ + \const{SI\_TKILL} & inviato da \func{tkill} o \func{tgkill} (vedi + sez.~\ref{cha:threads_xxx}).\footnotemark\\ + \hline + \end{tabular} + \caption{Valori del campo \var{si\_code} della struttura \struct{sigaction} + per i segnali generici.} + \label{tab:sig_si_code_generic} +\end{table} + +\footnotetext[24]{introdotto con il kernel 2.6.6.} +\footnotetext{introdotto con il kernel 2.4.19.} + +In questo caso il valore del campo \var{si\_code} deve essere verificato nei +confronti delle diverse costanti previste per ciascuno di detti +segnali;\footnote{dato che si tratta di una costante, e non di una maschera + binaria, i valori numerici vengono riutilizzati e ciascuno di essi avrà un + significato diverso a seconda del segnale a cui è associato.} l'elenco +dettagliato dei nomi di queste costanti è riportato nelle diverse sezioni di +tab.~\ref{tab:sig_si_code_special} che sono state ordinate nella sequenza in +cui si sono appena citati i rispettivi segnali.\footnote{il prefisso del nome + indica comunque in maniera diretta il segnale a cui le costanti fanno + riferimento.} + +\begin{table}[!htb] + \footnotesize + \centering + \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|} + \hline + \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\ + \hline + \hline + \const{ILL\_ILLOPC} & codice di operazione illegale.\\ + \const{ILL\_ILLOPN} & operando illegale.\\ + \const{ILL\_ILLADR} & modo di indirizzamento illegale.\\ + \const{ILL\_ILLTRP} & trappola di processore illegale.\\ + \const{ILL\_PRVOPC} & codice di operazione privilegiato.\\ + \const{ILL\_PRVREG} & registro privilegiato.\\ + \const{ILL\_COPROC} & errore del coprocessore.\\ + \const{ILL\_BADSTK} & errore nello stack interno.\\ + \hline + \const{FPE\_INTDIV} & divisione per zero intera.\\ + \const{FPE\_INTOVF} & overflow intero.\\ + \const{FPE\_FLTDIV} & divisione per zero in virgola mobile.\\ + \const{FPE\_FLTOVF} & overflow in virgola mobile.\\ + \const{FPE\_FLTUND} & underflow in virgola mobile.\\ + \const{FPE\_FLTRES} & risultato in virgola mobile non esatto.\\ + \const{FPE\_FLTINV} & operazione in virgola mobile non valida.\\ + \const{FPE\_FLTSUB} & mantissa? fuori intervallo.\\ + \hline + \const{SEGV\_MAPERR} & indirizzo non mappato.\\ + \const{SEGV\_ACCERR} & permessi non validi per l'indirizzo.\\ + \hline + \const{BUS\_ADRALN} & allineamento dell'indirizzo non valido.\\ + \const{BUS\_ADRERR} & indirizzo fisico inesistente.\\ + \const{BUS\_OBJERR} & errore hardware sull'indirizzo.\\ + \hline + \const{TRAP\_BRKPT} & breakpoint sul processo.\\ + \const{TRAP\_TRACE} & trappola di tracciamento del processo.\\ + \hline + \const{CLD\_EXITED} & il figlio è uscito.\\ + \const{CLD\_KILLED} & il figlio è stato terminato.\\ + \const{CLD\_DUMPED} & il figlio è terminato in modo anormale.\\ + \const{CLD\_TRAPPED} & un figlio tracciato ha raggiunto una trappola.\\ + \const{CLD\_STOPPED} & il figlio è stato fermato.\\ + \const{CLD\_CONTINUED}& il figlio è ripartito.\\ + \hline + \const{POLL\_IN} & disponibili dati in ingresso.\\ + \const{POLL\_OUT} & spazio disponibile sul buffer di uscita.\\ + \const{POLL\_MSG} & disponibili messaggi in ingresso.\\ + \const{POLL\_ERR} & errore di I/O.\\ + \const{POLL\_PRI} & disponibili dati di alta priorità in ingresso.\\ + \const{POLL\_HUP} & il dispositivo è stato disconnesso.\\ + \hline + \end{tabular} + \caption{Valori del campo \var{si\_code} della struttura \struct{sigaction} + impostati rispettivamente dai segnali \const{SIGILL}, \const{SIGFPE}, + \const{SIGSEGV}, \const{SIGBUS}, \const{SIGCHLD}, \const{SIGTRAP} e + \const{SIGPOLL}/\const{SIGIO}.} + \label{tab:sig_si_code_special} +\end{table} -Il resto della struttura è definito come \ctyp{union} ed i valori -eventualmente presenti dipendono dal segnale, così \const{SIGCHLD} ed i +Il resto della struttura \struct{siginfo\_t} è definito come \ctyp{union} ed i +valori eventualmente presenti dipendono dal segnale, così \const{SIGCHLD} ed i segnali real-time (vedi sez.~\ref{sec:sig_real_time}) inviati tramite \func{kill} avvalorano \var{si\_pid} e \var{si\_uid} coi valori corrispondenti -al processo che ha emesso il segnale, \const{SIGILL}, \const{SIGFPE}, -\const{SIGSEGV} e \const{SIGBUS} avvalorano \var{si\_addr} con l'indirizzo in -cui è avvenuto l'errore, \const{SIGIO} (vedi +al processo che ha emesso il segnale, \const{SIGCHLD} avvalora anche i campi +\const{si\_status}, \const{si\_utime} e \const{si\_stime} che indicano +rispettivamente lo stato di uscita, l'\textit{user time} e il \textit{system + time} (vedi sez.~\ref{sec:sys_cpu_times}) usati dal processo; +\const{SIGILL}, \const{SIGFPE}, \const{SIGSEGV} e \const{SIGBUS} avvalorano +\var{si\_addr} con l'indirizzo in cui è avvenuto l'errore, \const{SIGIO} (vedi sez.~\ref{sec:file_asyncronous_io}) avvalora \var{si\_fd} con il numero del -file descriptor e \var{si\_band} per i \itindex{out-of-band} dati urgenti (vedi -sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}) su un socket. +file descriptor e \var{si\_band} per i \itindex{out-of-band} dati urgenti +(vedi sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}) su un socket. Benché sia possibile usare nello stesso programma sia \func{sigaction} che \func{signal} occorre molta attenzione, in quanto le due funzioni possono @@ -1884,24 +2017,26 @@ sempre il caso di evitare l'uso di \func{signal} a favore di \func{sigaction}. Per questo motivo si è provveduto, per mantenere un'interfaccia semplificata che abbia le stesse caratteristiche di \func{signal}, a definire attraverso -\func{sigaction} una funzione equivalente, il cui codice è riportato in -fig.~\ref{fig:sig_Signal_code} (il codice completo si trova nel file -\file{SigHand.c} nei sorgenti allegati). Si noti come, essendo la funzione -estremamente semplice, è definita come \direct{inline}.\footnote{la direttiva - \direct{inline} viene usata per dire al compilatore di trattare la funzione - cui essa fa riferimento in maniera speciale inserendo il codice direttamente - nel testo del programma. Anche se i compilatori più moderni sono in grado - di effettuare da soli queste manipolazioni (impostando le opportune - ottimizzazioni) questa è una tecnica usata per migliorare le prestazioni per - le funzioni piccole ed usate di frequente (in particolare nel kernel, dove - in certi casi le ottimizzazioni dal compilatore, tarate per l'uso in user - space, non sono sempre adatte). In tal caso infatti le istruzioni per creare - un nuovo frame nello \itindex{stack} \textit{stack} per chiamare la funzione - costituirebbero una parte rilevante del codice, appesantendo inutilmente il - programma. Originariamente questo comportamento veniva ottenuto con delle - macro, ma queste hanno tutta una serie di problemi di sintassi nel passaggio - degli argomenti (si veda ad esempio \cite{PratC}) che in questo modo possono - essere evitati.} +\func{sigaction} una funzione equivalente \func{Signal}, il cui codice è +riportato in fig.~\ref{fig:sig_Signal_code} (il codice completo si trova nel +file \file{SigHand.c} nei sorgenti allegati). Si noti come, essendo la +funzione estremamente semplice, essa è definita come +\direct{inline};\footnote{la direttiva \direct{inline} viene usata per dire al + compilatore di trattare la funzione cui essa fa riferimento in maniera + speciale inserendo il codice direttamente nel testo del programma. Anche se + i compilatori più moderni sono in grado di effettuare da soli queste + manipolazioni (impostando le opportune ottimizzazioni) questa è una tecnica + usata per migliorare le prestazioni per le funzioni piccole ed usate di + frequente (in particolare nel kernel, dove in certi casi le ottimizzazioni + dal compilatore, tarate per l'uso in user space, non sono sempre adatte). In + tal caso infatti le istruzioni per creare un nuovo frame nello + \itindex{stack} \textit{stack} per chiamare la funzione costituirebbero una + parte rilevante del codice, appesantendo inutilmente il programma. + Originariamente questo comportamento veniva ottenuto con delle macro, ma + queste hanno tutta una serie di problemi di sintassi nel passaggio degli + argomenti (si veda ad esempio \cite{PratC}) che in questo modo possono + essere evitati.} per semplificare ulteriormente la definizione si è poi +definito un apposito tipo \texttt{SigFunc}. @@ -2028,7 +2163,7 @@ presenta neanche questa necessit \caption{Una implementazione completa di \func{sleep}.} \label{fig:sig_sleep_ok} \end{figure} - + Per evitare i problemi di interferenza con gli altri segnali in questo caso non si è usato l'approccio di fig.~\ref{fig:sig_sleep_incomplete} evitando l'uso di \func{longjmp}. Come in precedenza il gestore (\texttt{\small 27-30}) @@ -2052,11 +2187,11 @@ In questo modo non sono pi assolutamente generale e può essere applicato a qualunque altra situazione in cui si deve attendere per un segnale, i passi sono sempre i seguenti: \begin{enumerate*} -\item Leggere la maschera dei segnali corrente e bloccare il segnale voluto +\item leggere la maschera dei segnali corrente e bloccare il segnale voluto con \func{sigprocmask}; -\item Mandare il processo in attesa con \func{sigsuspend} abilitando la +\item mandare il processo in attesa con \func{sigsuspend} abilitando la ricezione del segnale voluto; -\item Ripristinare la maschera dei segnali originaria. +\item ripristinare la maschera dei segnali originaria. \end{enumerate*} Per quanto possa sembrare strano bloccare la ricezione di un segnale per poi riabilitarla immediatamente dopo, in questo modo si evita il @@ -2099,16 +2234,16 @@ possibile fare usare al sistema un altro \itindex{stack} \textit{stack} solo durante l'esecuzione di un gestore. L'uso di uno \textit{stack} alternativo è del tutto trasparente ai gestori, occorre però seguire una certa procedura: -\begin{enumerate} -\item Allocare un'area di memoria di dimensione sufficiente da usare come +\begin{enumerate*} +\item allocare un'area di memoria di dimensione sufficiente da usare come \textit{stack} alternativo; -\item Usare la funzione \func{sigaltstack} per rendere noto al sistema +\item usare la funzione \func{sigaltstack} per rendere noto al sistema l'esistenza e la locazione dello \textit{stack} alternativo; -\item Quando si installa un gestore occorre usare \func{sigaction} +\item quando si installa un gestore occorre usare \func{sigaction} specificando il flag \const{SA\_ONSTACK} (vedi tab.~\ref{tab:sig_sa_flag}) per dire al sistema di usare lo \textit{stack} alternativo durante l'esecuzione del gestore. -\end{enumerate} +\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, @@ -2201,9 +2336,9 @@ 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. +dall'implementazione; in particolare la semantica usata da BSD prevede che sia +ripristinata la maschera dei segnali precedente l'invocazione, come per un +normale ritorno, mentre quella usata da System V no. Lo standard POSIX.1 non specifica questo comportamento per \func{setjmp} e \func{longjmp}, ed il comportamento delle \acr{glibc} dipende da quale delle @@ -2254,7 +2389,7 @@ segnali la stessa funzione che dal segnale \index{funzioni!sicure|(} Il concetto è comunque più generale e porta ad una distinzione fra quelle che -che POSIX chiama \textsl{funzioni insicure} (\textit{n'Usane function}) e +che POSIX chiama \textsl{funzioni insicure} (\textit{unsafe function}) e \textsl{funzioni sicure} (\textit{safe function}); quando un segnale interrompe una funzione insicura ed il gestore chiama al suo interno una funzione insicura il sistema può dare luogo ad un comportamento indefinito. @@ -2334,11 +2469,11 @@ di segnali ed eventi attraverso l'uso di file descriptor. \label{sec:sig_real_time} Lo standard POSIX.1b, nel definire una serie di nuove interfacce per i servizi -real-time, ha introdotto una estensione del modello classico dei segnali che -presenta dei significativi miglioramenti,\footnote{questa estensione è stata - introdotta in Linux a partire dal kernel 2.1.43(?), e dalle \acr{glibc} - 2.1(?).} in particolare sono stati superati tre limiti fondamentali dei -segnali classici: +\textit{real-time}, ha introdotto una estensione del modello classico dei +segnali che presenta dei significativi miglioramenti,\footnote{questa + estensione è stata introdotta in Linux a partire dal kernel 2.1.43, e dalle + \acr{glibc} 2.1.} in particolare sono stati superati tre limiti fondamentali +dei segnali classici: \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}} \item[I segnali non sono accumulati] se più segnali vengono generati prima dell'esecuzione di un gestore @@ -2354,11 +2489,10 @@ segnali classici: certi segnali ha la precedenza rispetto ad altri. \end{basedescript} - -Per poter superare queste limitazioni lo standard ha introdotto delle nuove -caratteristiche, che sono state associate ad una nuova classe di segnali, che -vengono chiamati \textsl{segnali real-time}, in particolare le funzionalità -aggiunte sono: +Per poter superare queste limitazioni lo standard POSIX.1b ha introdotto delle +nuove caratteristiche, che sono state associate ad una nuova classe di +segnali, che vengono chiamati \textsl{segnali real-time}, in particolare le +funzionalità aggiunte sono: \begin{enumerate} \item i segnali sono inseriti in una coda che permette di consegnare istanze @@ -2374,21 +2508,28 @@ aggiunte sono: \var{sa\_sigaction}. \end{enumerate} -Queste nuove funzionalità (eccetto l'ultima, che, come vedremo, è parzialmente -disponibile anche con i segnali ordinari) si applicano solo ai nuovi segnali -real-time; questi ultimi sono accessibili in un range di valori specificati -dalle due macro \const{SIGRTMIN} e \const{SIGRTMAX},\footnote{in Linux di - solito (cioè sulla piattaforma i386) il primo valore è 33, ed il secondo - \code{\_NSIG-1}, che di norma è 64, per un totale di 32 segnali disponibili, - contro gli almeno 8 richiesti da POSIX.1b.} che specificano il numero minimo -e massimo associato ad un segnale real-time. +Tutte queste nuove funzionalità eccetto l'ultima, che, come illustrato in +sez.~\ref{sec:sig_sigaction}, è disponibile anche con i segnali ordinari, si +applicano solo ai nuovi segnali \textit{real-time}; questi ultimi sono +accessibili in un intervallo di valori specificati dalle due costanti +\const{SIGRTMIN} e \const{SIGRTMAX},\footnote{in Linux di solito (cioè sulla + piattaforma i386) il primo valore è 33, ed il secondo \code{\_NSIG-1}, che + di norma è 64, per un totale di 32 segnali disponibili, contro gli almeno 8 + richiesti da POSIX.1b.} che specificano il numero minimo e massimo associato +ad un segnale real-time. + +% TODO rivedere secondo man 7 signal con le informazioni aggiornate sul numero +% di segnali real-time disponibili I segnali con un numero più basso hanno una priorità maggiore e vengono -consegnati per primi, inoltre i segnali real-time non possono interrompere -l'esecuzione di un gestore di un segnale a priorità più alta; la loro azione -predefinita è quella di terminare il programma. I segnali ordinari hanno -tutti la stessa priorità, che è più alta di quella di qualunque segnale -real-time. +consegnati per primi, inoltre i segnali \textit{real-time} non possono +interrompere l'esecuzione di un gestore di un segnale a priorità più alta; la +loro azione predefinita è quella di terminare il programma. I segnali +ordinari hanno tutti la stessa priorità, che è più alta di quella di qualunque +segnale \textit{real-time}.\footnote{lo standard non definisce niente al + riguardo ma Linux, come molte altre implementazioni, adotta questa + politica.} + Si tenga presente che questi nuovi segnali non sono associati a nessun evento specifico, a meno di non utilizzarli in meccanismi di notifica come quelli per @@ -2408,18 +2549,19 @@ 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}. +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}. + anche nella struttura \struct{sigevent} (definita in + fig.~\ref{fig:file_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 @@ -2432,9 +2574,9 @@ alcune definizioni essa viene identificata anche come \code{union sigval}. \end{figure} A causa delle loro caratteristiche, la funzione \func{kill} non è adatta ad -inviare segnali real-time, poiché non è in grado di fornire alcun valore -per \struct{sigval\_t}; per questo motivo lo standard ha previsto una nuova -funzione, \funcd{sigqueue}, il cui prototipo è: +inviare segnali \textit{real-time}, poiché non è in grado di fornire alcun +valore per \struct{sigval\_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)} @@ -2634,7 +2776,12 @@ riceverlo fra due chiamate successive. % LocalWords: setsockopt setuid shutdown sigpause socketpair stat symlink page % LocalWords: sysconf tcdrain tcflow tcflush tcgetattr tcgetgrp tcsendbreak % LocalWords: tcsetattr tcsetpgrp getoverrun times umask uname unlink utime -% LocalWords: write sival SIVGTALRM NOCLDWAIT +% LocalWords: write sival SIVGTALRM NOCLDWAIT MESGQ ASYNCIO TKILL tkill tgkill +% LocalWords: ILL ILLOPC ILLOPN ILLADR ILLTRP PRVOPC PRVREG COPROC BADSTK FPE +% LocalWords: INTDIV INTOVF FLTDIV FLTOVF FLTUND underflow FLTRES FLTINV SEGV +% LocalWords: FLTSUB MAPERR ACCERR ADRALN ADRERR OBJERR BRKPT CLD EXITED MSG +% LocalWords: KILLED DUMPED TRAPPED STOPPED CONTINUED PRI HUP SigFunc jiffies +% LocalWords: SEC %%% Local Variables: