X-Git-Url: https://gapil.gnulinux.it/gitweb/?p=gapil.git;a=blobdiff_plain;f=signal.tex;h=31f4ee834aecd58194165c93c4f9e630988d389a;hp=4055c7a4f8e60d3c0f60134f71b1802c9218cad1;hb=ca90fc9480e327dbf716d34888b7e21f213e921c;hpb=f9ef318732546a3167cc632a56dc7aaa03f34c72 diff --git a/signal.tex b/signal.tex index 4055c7a..31f4ee8 100644 --- a/signal.tex +++ b/signal.tex @@ -377,7 +377,7 @@ stato dello stack e delle variabili al momento della ricezione del segnale. \macro{SIGTTOU} &PL & D & Output sul terminale per un processo in background \\ \macro{SIGBUS} &SL & C & Errore sul bus (bad memory access) \\ - \macro{SIGPOLL} &SL & A & Pollable event (Sys V). + \macro{SIGPOLL} &SL & A & \textit{Pollable event} (Sys V). Sinonimo di \macro{SIGIO} \\ \macro{SIGPROF} &SL & A & Timer del profiling scaduto \\ \macro{SIGSYS} &SL & C & Argomento sbagliato per una subroutine (SVID) \\ @@ -682,8 +682,8 @@ classificabili in maniera omogenea. Questi segnali sono: 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[\macro{SIGWINCH}] Il nome sta per \textit{window (size) change} e viene + generato in molti sistemi (GNU/Linux compreso) quando le dimensioni (in righe e colonne) di un terminale vengono cambiate. Viene usato da alcuni programmi testuali per riformattare l'uscita su schermo quando si cambia dimensione a quest'ultimo. L'azione di default è di essere ignorato. @@ -996,6 +996,18 @@ termini di \func{kill}, ed standard ISO C, non esiste in alcune vecchie versioni di Unix, in generale l'uso di \func{kill} finisce per essere più portabile. +Una seconda funzione che può essere definita in termini di \func{kill} è +\func{killpg}, che è sostanzialmente equivalente a +\code{kill(-pidgrp, signal)}; il suo prototipo è: +\begin{prototype}{signal.h}{int killpg(pid\_t pidgrp, int signal)} + + Invia il segnale \param{signal} al process group \param{pidgrp}. + \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di + errore, gli errori sono gli stessi di \func{kill}.} +\end{prototype} +e che permette di inviare un segnale a tutto un \textit{process group} (vedi +\secref{sec:sess_xxx}). + 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 @@ -1403,7 +1415,7 @@ la creazione di zombie. \footnotesize \centering \begin{minipage}[c]{15cm} \begin{lstlisting}{} -#include /* error simbol definitions */ +#include /* error symbol definitions */ #include /* signal handling declarations */ #include #include @@ -1461,7 +1473,7 @@ 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. @@ -1501,43 +1513,44 @@ versione di \func{sleep} potrebbe essere quella illustrata in 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 +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 manipolatore (\texttt{\small 1-9}), si ripristina il +manipolatore originario (\texttt{\small 20-21}) restituendo l'eventuale tempo +rimanente (\texttt{\small 22-23}) che potrà essere diverso da zero qualora l'interruzione di \func{pause} venisse causata da un altro segnale. \begin{figure}[!htb] \footnotesize \centering \begin{minipage}[c]{15cm} \begin{lstlisting}{} +void alarm_hand(int sig) { + /* check if the signal is the right one */ + if (sig != SIGALRM) { /* if not exit with error */ + printf("Something wrong, handler for SIGALRM\n"); + exit(1); + } else { /* do nothing, just interrupt pause */ + return; + } +} unsigned int sleep(unsigned int seconds) { - signandler_t prev_handler; + sighandler_t prev_handler; + /* install and check new handler */ if ((prev_handler = signal(SIGALRM, alarm_hand)) == SIG_ERR) { - printf("Cannot set handler for alarm\n"); - exit(1); + printf("Cannot set handler for alarm\n"); + exit(-1); } - alarm(second); + /* set alarm and go to sleep */ + alarm(seconds); pause(); /* restore previous signal handler */ signal(SIGALRM, prev_handler); - /* remove alarm, return remaining time */ + /* 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} \normalsize @@ -1602,7 +1615,7 @@ void alarm_hand(int sig) 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 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. @@ -1618,7 +1631,7 @@ Un secondo esempio 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 programma (con un codice del tipo di quello riportato in -\secref{fig:sig_event_wrong}. +\figref{fig:sig_event_wrong}). \begin{figure}[!htb] \footnotesize \centering @@ -1663,13 +1676,14 @@ della cancellazione del flag (\texttt{\small 7}), la sua occorrenza sar 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 @@ -1741,13 +1755,13 @@ insieme. \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 +\func{sigaction}, essa ha sostanzialemente lo stesso uso di \func{signal}, +permette cioè di specificare le modalità con cui un segnale può essere gestito da un processo. Il suo prototipo è: \begin{prototype}{signal.h}{int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact)} - Installa 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: @@ -1762,11 +1776,12 @@ da un processo. Il suo prototipo La funzione serve ad installare una nuova \textsl{azione} per il segnale \param{signum}; si parla di \textsl{azione} e non di \textsl{manipolatore} 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 @@ -1889,10 +1904,10 @@ l'uso di \func{signal} a favore di \func{sigaction}. 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 +fatto specificando la cosiddetta \textsl{maschera dei segnali} (o +\textit{signal mask}) del processo\footnote{nel caso di Linux essa è mantenuta + dal campo \var{blocked} della \var{task\_struct} del processo.} cioè +l'insieme dei segnali la cui consegna è bloccata. Abbiamo accennato in \secref{sec:proc_fork} che la \textit{signal mask} viene ereditata dal padre alla creazione di un processo figlio, e abbiamo visto al paragrafo precedente che essa può essere modificata, durante l'esecuzione di un manipolatore, @@ -1900,7 +1915,7 @@ 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 +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. @@ -1924,9 +1939,9 @@ segnali; il suo prototipo 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 +effettuata a seconda del valore dell'argomento \param{how}, secondo le modalità specificate in \tabref{tab:sig_procmask_how}. Qualora si specifichi un valore -non nullo per \param{oldset} la mashera dei segnali corrente viene salvata a +non nullo per \param{oldset} la maschera dei segnali corrente viene salvata a quell'indirizzo. \begin{table}[htb] @@ -1957,9 +1972,16 @@ critica. La funzione permette di risolvere problemi come quelli mostrati in \secref{fig:sig_event_wrong}, proteggendo la sezione fra il controllo del flag e la sua cancellazione. -Un altro problema che abbiamo visto presentarsi con l'uso di \func{pause} è -quello relativo - +Benché con l'uso di \func{sigprocmask} si possano risolvere la maggior parte +dei casi di race condition restano aperte alcune possibilità legate all'uso di +\func{pause}; il caso è simile a quello del problema illustrato nell'esempio +di \secref{fig:sig_sleep_incomplete}, e cioè la possibilità che il processo +riceva il segnale che si intende usare per uscire dallo stato di attesa +invocato con \func{pause} immediatamente prima dell'esecuzione di +quest'ultima. Per poter effettuare atomicamente la modifica della maschera dei +segnali (di solito attivandone uno specifico) insieme alla sospensione del +processo lo standard POSIX ha previsto la funzione \func{sigsuspend}, il cui +prototipo è: \begin{prototype}{signal.h} {int sigsuspend(const sigset\_t *mask)} @@ -1973,8 +1995,88 @@ quello relativo \end{errlist}} \end{prototype} +Come esempio dell'uso di queste funzioni proviamo a riscrivere un'altra volta +l'esempio di implementazione di \code{sleep}. Abbiamo accennato in +\secref{sec:sig_sigaction} come con \func{sigaction} sia possibile bloccare +\macro{SIGALRM} nell'installazione dei manipolatori degli altri segnali, per +poter usare l'implementazione vista in \secref{fig:sig_sleep_incomplete} senza +interferenze. Questo però comporta una precauzione ulteriore al semplice uso +della funzione, vediamo allora come usando la nuova interfaccia è possibile +ottenere un'implementazione, riportata in \figref{fig:sig_sleep_ok} che non +presenta neanche questa necessità. +\begin{figure}[!htb] + \footnotesize \centering + \begin{minipage}[c]{15cm} + \begin{lstlisting}{} +#include /* unix standard library */ +#include /* POSIX signal library */ +void alarm_hand(int); +unsigned int sleep(unsigned int seconds) +{ +/* + * Variables definition + */ + struct sigaction new_action, old_action; + sigset_t old_mask, stop_mask, sleep_mask; + /* set the signal handler */ + sigemptyset(&new_action.sa_mask); /* no signal blocked */ + new_action.sa_handler = alarm_hand; /* set handler */ + new_action.sa_flags = 0; /* no flags */ + sigaction(SIGALRM, &new_action, &old_action); /* install action */ + /* block SIGALRM to avoid race conditions */ + sigemptyset(&stop_mask); /* init mask to empty */ + sigaddset(&stop_mask, SIGALRM); /* add SIGALRM */ + sigprocmask(SIG_BLOCK, &stop_mask, &old_mask); /* add SIGALRM to blocked */ + /* send the alarm */ + alarm(seconds); + /* going to sleep enabling SIGALRM */ + sleep_mask = old_mask; /* take mask */ + sigdelset(&sleep_mask, SIGALRM); /* remove SIGALRM */ + sigsuspend(&sleep_mask); /* go to sleep */ + /* restore previous settings */ + sigprocmask(SIG_SETMASK, &old_mask, NULL); /* reset signal mask */ + sigaction(SIGALRM, &old_action, NULL); /* reset signal action */ + /* return remaining time */ + return alarm(0); +} +/* + * Signal Handler for SIGALRM + */ +void alarm_hand(int sig) +{ + return; /* just return to interrupt sigsuspend */ +} + \end{lstlisting} + \end{minipage} + \normalsize + \caption{Una implementazione completa di \func{sleep}.} + \label{fig:sig_sleep_ok} +\end{figure} +Per evitare i problemi di interferenza con gli altri segnali in questo caso +non si è usato l'approccio di \figref{fig:sig_sleep_incomplete} evitando l'uso +di \func{longjmp}. Come in precedenza il manipolatore (\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 manipolatore per \macro{SIGALRM}, salvando quello originario, che +sarà ripristinato alla conclusione della stessa (\texttt{\small 28}); il passo +successivo è quello di bloccare \macro{SIGALRM} (\texttt{\small 17-19}) per +evitare che esso possa essere ricevuto dal processo fra l'esecuzione di +\func{alarm} (\texttt{\small 21}) e la sospensione dello stesso. Nel fare +questo si salva la maschera corrente dei segnali, che sarà ripristinata alla +fine (\texttt{\small 27}), e al contempo si prepara la maschera dei segnali +\var{sleep\_mask} per riattivare \macro{SIGALRM} all'esecuzione di +\func{sigsuspend}. In questo modo non sono più possibili race condition dato +che \macro{SIGALRM} viene disabilitato con \func{sigprocmask} fino alla +chiamata di \func{sigsuspend}. + + + +\subsection{Caratteristiche ulteriori} +\label{sec:sig_specific_features}