X-Git-Url: https://gapil.gnulinux.it/gitweb/?p=gapil.git;a=blobdiff_plain;f=signal.tex;h=5cc9c7ae85bb34320361ef58ca73e42b98a00e01;hp=669936ec4507df9e1595633d5fd668e451f8212d;hb=e4436c3ab2cf203d25842993631b4a7b735eac72;hpb=886e1105f5b014b7984a8416d6a8101259af16d6 diff --git a/signal.tex b/signal.tex index 669936e..5cc9c7a 100644 --- a/signal.tex +++ b/signal.tex @@ -1,6 +1,6 @@ %% signal.tex %% -%% Copyright (C) 2000-2007 Simone Piccardi. Permission is granted to +%% Copyright (C) 2000-2009 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", @@ -262,10 +262,10 @@ un eventuale messaggio di errore. I segnali che rappresentano errori del programma (divisione per zero o violazioni di accesso) hanno anche la caratteristica di scrivere un file di \itindex{core~dump} \textit{core dump} che registra lo stato del processo (ed -in particolare della memoria e dello \itindex{stack} stack) prima della -terminazione. Questo può essere esaminato in seguito con un debugger per -investigare sulla causa dell'errore. Lo stesso avviene se i suddetti segnali -vengono generati con una \func{kill}. +in particolare della memoria e dello \itindex{stack} \textit{stack}) prima +della terminazione. Questo può essere esaminato in seguito con un debugger +per investigare sulla causa dell'errore. Lo stesso avviene se i suddetti +segnali vengono generati con una \func{kill}. \section{La classificazione dei segnali} @@ -349,8 +349,8 @@ In alcuni casi alla terminazione del processo file (posto nella directory corrente del processo e chiamato \file{core}) su cui viene salvata un'immagine della memoria del processo (il cosiddetto \itindex{core~dump} \textit{core dump}), che può essere usata da un debugger -per esaminare lo stato dello \itindex{stack} stack e delle variabili al -momento della ricezione del segnale. +per esaminare lo stato dello \itindex{stack} \textit{stack} e delle variabili +al momento della ricezione del segnale. \begin{table}[htb] \footnotesize @@ -390,7 +390,7 @@ momento della ricezione del segnale. \const{SIGTRAP} &SL & C & Trappole per un Trace/breakpoint. \\ \const{SIGURG} &SLB& B & Ricezione di una \textit{urgent condition} su un socket. \\ - \const{SIGVTALRM}&SLB& A & Virtual alarm clock. \\ + \const{SIGVTALRM}&SLB& A & Timer di esecuzione scaduto. \\ \const{SIGXCPU} &SLB& C & Ecceduto il limite sul tempo di CPU. \\ \const{SIGXFSZ} &SLB& C & Ecceduto il limite sulla dimensione dei file. \\ \const{SIGIOT} &L & C & IOT trap. Sinonimo di \const{SIGABRT}. \\ @@ -459,16 +459,16 @@ programma al momento della terminazione. Questi segnali sono: 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 \itindex{stack} stack. Lo - stesso segnale viene generato in caso di overflow dello \itindex{stack} - stack o di problemi nell'esecuzione di un gestore. Se il gestore ritorna il - comportamento del processo è indefinito. -\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 gestore - ritorna il comportamento del processo è indefinito. + una variabile locale, andando a corrompere lo \itindex{stack} + \textit{stack}. Lo stesso segnale viene generato in caso di overflow dello + \itindex{stack} \textit{stack} o di problemi nell'esecuzione di un gestore. + Se il gestore ritorna il comportamento del processo è indefinito. +\item[\const{SIGSEGV}] Il nome deriva da \itindex{segment~violation} + \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 gestore ritorna il comportamento del processo è indefinito. È tipico ottenere questo segnale dereferenziando un puntatore nullo o non inizializzato leggendo al di là della fine di un vettore. @@ -476,9 +476,9 @@ programma al momento della terminazione. Questi segnali sono: \const{SIGSEGV} questo è un segnale che viene generato di solito quando si dereferenzia un puntatore non inizializzato, la differenza è che \const{SIGSEGV} indica un accesso non permesso su un indirizzo esistente - (tipo fuori dallo heap o dallo \itindex{stack} stack), mentre \const{SIGBUS} - indica l'accesso ad un indirizzo non valido, come nel caso di un puntatore - non allineato. + (tipo fuori dallo heap o dallo \itindex{stack} \textit{stack}), mentre + \const{SIGBUS} indica l'accesso ad un indirizzo non valido, come nel caso di + un puntatore non allineato. \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. @@ -563,16 +563,17 @@ segnali sono: \subsection{I segnali di allarme} \label{sec:sig_alarm} -Questi segnali sono generati dalla scadenza di un timer. Il loro comportamento -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: +Questi segnali sono generati dalla scadenza di un timer (vedi +sez.~\ref{sec:sig_alarm_abort}). Il loro comportamento 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[\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[\const{SIGVTALRM}] Il nome sta per \textit{virtual alarm}. È analogo al +\item[\const{SIVGTALRM}] 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. @@ -943,8 +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 @@ -970,7 +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.} @@ -1215,6 +1217,9 @@ significa circa 10~ms). Il sistema assicura comunque che il segnale non sar mai generato prima della scadenza programmata (l'arrotondamento cioè è sempre effettuato per eccesso). +% TODO: verificare cose è successo con l'introduzione nel kernel con i timer +% ad alta risoluzione + 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 \const{ITIMER\_VIRT}) la consegna è @@ -1227,7 +1232,6 @@ 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 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 \funcd{getitimer}, il cui prototipo è: @@ -1368,8 +1372,8 @@ indipendente da \func{alarm}\footnote{nel caso di Linux questo utilizzando direttamente il timer del kernel.} e sia utilizzabile senza interferenze con l'uso di \const{SIGALRM}. La funzione prende come argomenti 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. +fig.~\ref{fig:sys_timespec_struct}, che permette di specificare un tempo con +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 @@ -1583,10 +1587,9 @@ relative azioni conseguenti (\texttt{\small 6-11}). Questo è il tipico esempio di caso, già citato in sez.~\ref{sec:proc_race_cond}, in cui si genera una \itindex{race~condition} \textit{race condition}; infatti, in una situazione in cui un segnale è già -arrivato (e \var{flag} è già ad 1) se un altro segnale 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. +arrivato (e \var{flag} è già ad 1) se un altro 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 delle funzioni più sofisticate di quelle finora illustrate, queste hanno la @@ -1764,9 +1767,10 @@ tab.~\ref{tab:sig_sa_flag}. semantica inaffidabile.\\ \const{SA\_ONESHOT} & Nome obsoleto, sinonimo non standard di \const{SA\_RESETHAND}; da evitare.\\ - \const{SA\_ONSTACK} & Stabilisce l'uso di uno \itindex{stack} stack - alternativo per l'esecuzione del gestore (vedi - sez.~\ref{sec:sig_specific_features}).\\ + \const{SA\_ONSTACK} & Stabilisce l'uso di uno \itindex{stack} + \textit{stack} alternativo per l'esecuzione del + gestore (vedi + sez.~\ref{sec:sig_specific_features}).\\ \const{SA\_RESTART} & Riavvia automaticamente le \textit{slow system call} quando vengono interrotte dal suddetto segnale; riproduce cioè il comportamento standard @@ -1779,8 +1783,8 @@ 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} @@ -1791,8 +1795,6 @@ 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 @@ -1802,7 +1804,7 @@ 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 @@ -1828,29 +1830,138 @@ 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_sa_code_generic}. + +\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{sa\_code} della struttura \struct{sigaction} + per i segnali generici.} + \label{tab:sig_sa_code_generic} +\end{table} + +\footnotetext[17]{introdotto con il kernel 2.6.6.} +\footnotetext{introdotto con il kernel 2.4.19.} + +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. + +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_sa_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{sa\_code} della struttura \struct{sigaction} + impostati rispettivamente dai segnali \const{SIGILL}, \const{SIGFPE}, + \const{SIGSEGV}, \const{SIGBUS}, \const{SIGCHLD}, \const{SIGTRAP} e + \const{SIGPOLL}.} + \label{tab:sig_sa_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} and \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 @@ -1882,24 +1993,26 @@ 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} 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}. @@ -2091,52 +2204,54 @@ 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 \itindex{stack} stack alternativo per i segnali; è cioè possibile -fare usare al sistema un altro \itindex{stack} 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: +di usare uno \itindex{stack} \textit{stack} alternativo per i segnali; è cioè +possibile fare usare al sistema un altro \itindex{stack} \textit{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 \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 - stack alternativo; + \textit{stack} alternativo; \item Usare la funzione \func{sigaltstack} per rendere noto al sistema - l'esistenza e la locazione dello stack alternativo; + l'esistenza e la locazione dello \textit{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. + per dire al sistema di usare lo \textit{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 \itindex{stack} stack di -segnali e di norma è sufficiente per tutti gli usi normali. +prima delle due è la dimensione canonica per uno \itindex{stack} +\textit{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 -\itindex{stack} stack di dimensione sufficiente. - -Come accennato, per poter essere usato, lo \itindex{stack} stack per i segnali -deve essere indicato al sistema attraverso la funzione \funcd{sigaltstack}; il -suo prototipo è: +il gestore e la dimensione di uno \textit{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 \itindex{stack} \textit{stack} di dimensione sufficiente. + +Come accennato, per poter essere usato, lo \itindex{stack} \textit{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. +Installa un nuovo \textit{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{ENOMEM}] la dimensione specificata per il nuovo + \textit{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{EFAULT}] si è cercato di cambiare lo \textit{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}} @@ -2145,8 +2260,8 @@ Installa un nuovo stack per i segnali. 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 -\itindex{stack} stack da installare e quello corrente (che viene restituito -dalla funzione per un successivo ripristino). +\itindex{stack} \textit{stack} da installare e quello corrente (che viene +restituito dalla funzione per un successivo ripristino). \begin{figure}[!htb] \footnotesize \centering @@ -2159,33 +2274,35 @@ dalla funzione per un successivo ripristino). \end{figure} Il campo \var{ss\_sp} di \struct{stack\_t} indica l'indirizzo base dello -\itindex{stack} 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. +\itindex{stack} \textit{stack}, mentre \var{ss\_size} ne indica la dimensione; +il campo \var{ss\_flags} invece indica lo stato dello \textit{stack}. +Nell'indicare un nuovo \textit{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 \textit{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 \itindex{stack} 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 \itindex{stack} stack alternativo per i segnali -quando si teme di avere problemi di esaurimento dello stack standard o di -superamento di un limite (vedi sez.~\ref{sec:sys_resource_limit}) imposto con -chiamate del 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 \itindex{stack} 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 \itindex{stack} 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. +dimensione dello \itindex{stack} \textit{stack} corrente nei relativi campi, +mentre \var{ss\_flags} potrà assumere il valore \const{SS\_ONSTACK} se il +processo è in esecuzione sullo \textit{stack} alternativo (nel qual caso non è +possibile cambiarlo) e \const{SS\_DISABLE} se questo non è abilitato. + +In genere si installa uno \itindex{stack} \textit{stack} alternativo per i +segnali quando si teme di avere problemi di esaurimento dello \textit{stack} +standard o di superamento di un limite (vedi +sez.~\ref{sec:sys_resource_limit}) imposto con chiamate del 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 \itindex{stack} \textit{stack} alternativo. + +Si tenga presente che le funzioni chiamate durante l'esecuzione sullo +\textit{stack} alternativo continueranno ad usare quest'ultimo, che, al +contrario di quanto avviene per lo \itindex{stack} \textit{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 +\textit{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 @@ -2211,7 +2328,7 @@ due comportamenti il programma deve assumere; i loro prototipi sono: \headdecl{setjmp.h} \funcdecl{int sigsetjmp(sigjmp\_buf env, int savesigs)} Salva il contesto - dello stack per un \index{salto~non-locale} salto non-locale. + dello \textit{stack} per un \index{salto~non-locale} salto non-locale. \funcdecl{void siglongjmp(sigjmp\_buf env, int val)} Esegue un salto non-locale su un precedente contesto. @@ -2222,7 +2339,7 @@ due comportamenti il programma deve assumere; i loro prototipi sono: \end{functions} Le due funzioni prendono come primo argomento la variabile su cui viene -salvato il contesto dello \itindex{stack} stack per permettere il +salvato il contesto dello \itindex{stack} \textit{stack} per permettere il \index{salto~non-locale} 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 @@ -2245,7 +2362,7 @@ corrispondenza all'interruzione in un punto qualunque del programma principale, ed ad esempio può essere problematico chiamare all'interno di un gestore di segnali la stessa funzione che dal segnale è stata interrotta. -\index{funzioni~sicure|(} +\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 @@ -2303,7 +2420,7 @@ riportata in fig.~\ref{fig:sig_safe_functions}. \label{fig:sig_safe_functions} \end{figure} -\index{funzioni~sicure|)} +\index{funzioni!sicure|)} Per questo motivo è opportuno mantenere al minimo indispensabile le operazioni effettuate all'interno di un gestore di segnali, qualora si debbano compiere @@ -2315,14 +2432,14 @@ che si \section{Funzionalità avanzate} -\label{sec:sig_real_time} +\label{sec:sig_advanced_signal} Tratteremo in questa ultima sezione alcune funzionalità avanzate relativa ai segnali ed in generale ai meccanismi di notifica, a partire dalla funzioni introdotte per la gestione dei cosiddetti ``\textsl{segnali real-time}'', alla gestione avanzata delle temporizzazioni e le nuove interfacce per la gestione -di segnali ed eventi attraverso l'uso di filedescriptor. +di segnali ed eventi attraverso l'uso di file descriptor. \subsection{I segnali real-time} \label{sec:sig_real_time} @@ -2348,7 +2465,6 @@ 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 @@ -2472,9 +2588,9 @@ caratteristiche tipiche dei segnali real-time (priorit 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: +modo nel caso dei \itindex{thread} \textit{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)} @@ -2508,8 +2624,8 @@ 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: +prevalentemente con i \itindex{thread} \textit{thread}; \funcd{sigwaitinfo} e +\funcd{sigtimedwait}, i relativi prototipi sono: \begin{functions} \headdecl{signal.h} @@ -2549,30 +2665,41 @@ di timeout nullo, e non ci sono segnali pendenti la funzione ritorner immediatamente; in questo modo si può eliminare un segnale dalla coda senza dover essere bloccati qualora esso non sia presente. +\itindbeg{thread} + L'uso di queste funzioni è principalmente associato alla gestione dei segnali -con 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. +con i \textit{thread}. In genere esse vengono chiamate dal \textit{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 \textit{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 \textit{thread}, compreso quello dedicato alla gestione, che potrebbe +riceverlo fra due chiamate successive. + +\itindend{thread} \subsection{La gestione avanzata delle temporizzazioni} \label{sec:sig_timer_adv} - +% TODO trattare i Posix timer, e le fuzioni: +% clock_getres clock_gettime clock_settime (vedi man page) +% timer_getoverrun, timer_gettime, timer_settime, timer_create, timer_delete \subsection{Le interfacce per la notifica attraverso i file descriptor} \label{sec:sig_signalfd_eventfd} -% TODO trattare qui eventfd signalfd e timerfd introdotte con il 2.6.22 +% TODO trattare qui eventfd signalfd e timerfd introdotte con il 2.6.22 +% timerfd è stata tolta nel 2.6.23 e rifatta per bene nel 2.6.25 % vedi: http://lwn.net/Articles/233462/ % http://lwn.net/Articles/245533/ +% http://lwn.net/Articles/267331/ + + % LocalWords: kernel POSIX timer shell control ctrl kill raise signal handler @@ -2614,13 +2741,17 @@ dedicato alla gestione, che potrebbe riceverlo fra due chiamate successive. % LocalWords: getsockname getsockopt getuid listen lseek lstat mkdir mkfifo % LocalWords: pathconf poll posix pselect read readlink recv recvfrom recvmsg % LocalWords: rename rmdir select send sendmsg sendto setgid setpgid setsid -% LocalWords: setsockopt setuid shutdown sigpause socketpair stat symlink +% 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 +% LocalWords: write sival SIVGTALRM NOCLDWAIT MESGQ ASYNCIO TKILL tkill tgkill %%% Local Variables: %%% mode: latex %%% TeX-master: "gapil" %%% End: +% 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