Операционная система UNIX

Робачевский Андрей Михайлович

...

/* Вывести приглашение shell*/

write(1, "$ ", 2);

/* Считать пользовательский ввод */

get_input(inputbuf);

/* Произвести разбор ввода: выделить команду cmd

и ее аргументы arg[] */

parse_input(inputbuf, and, arg);

/* Породить процесс */

pid = fork;

if (pid == 0) {

 /*

Запустить программу */

 execvp(cmd, arg);

 /* При нормальном запуске программы эта часть кода

выполняться уже не будет — можно смело выводить

сообщение об ошибке */

 pexit(cmd);

} else

 /* Родительский процесс (shell) ожидает завершения

выполнения потомка */

 wait(&status);

...

Сигналы

Сигнал является способом передачи уведомления о некотором произошедшем событии между процессами или между ядром системы и процессами. Сигналы можно рассматривать, как простейшую форму межпроцессного взаимодействия, хотя на самом деле они больше напоминают программные прерывания, при которых нарушается нормальное выполнение процесса.

Сигналы появились уже в ранних версиях UNIX, но их реализация не была достаточно надежной. Сигнал мог быть "потерян", возникали также определенные сложности с отключением (блокированием) сигналов на время выполнения критических участков кода. В последующие версии системы, как BSD, так и System V, были внесены изменения, позволившие реализовать надежные (reliable) сигналы. Однако модель сигналов, принятая в версиях BSD, была несовместима с моделью версий System V. В настоящее время стандарт POSIX.1 вносит определенность в интерфейс надежных сигналов.

Прежде всего, каждый сигнал имеет уникальное символьное имя и соответствующий ему номер. Например, сигнал прерывания, посылаемый процессу при нажатии пользователем клавиши <Del> или <Ctrl>+<C>, имеет имя

SIGINT

. Сигнал, генерируемый комбинацией <Ctrl>+<\>, называется

SIGQUIT

. Седьмая редакция UNIX насчитывала 15 различных сигналов, а в современных версиях их число увеличилось вдвое.

Сигнал может быть отправлен процессу либо ядром, либо другим процессом с помощью системного вызова kill(2):

#include <sys/types.h>

#include <signal.h>

int kill(pid_t pid, int sig);

Аргумент

pid

адресует процесс, которому посылается сигнал. Аргумент

sig

определяет тип отправляемого сигнала.

К генерации сигнала могут привести различные ситуации:

 Ядро отправляет процессу (или группе процессов) сигнал при нажатии пользователем определенных клавиш или их комбинаций. Например, нажатие клавиши <Del> (или <Ctrl>+<C>) приведет к отправке сигнала

SIGINT

,

что используется для завершения процессов, вышедших из-под контроля. [24]

 Аппаратные особые ситуации, например, деление на 0, обращение к недопустимой области памяти и т.д., также вызывают генерацию сигнала. Обычно эти ситуации определяются аппаратурой компьютера, и ядру посылается соответствующее уведомление (например, в виде прерывания). Ядро реагирует на это отправкой соответствующего сигнала процессу, который находился в стадии выполнения, когда произошла особая ситуация.

24

Сигналы этого рода генерируются драйвером терминала. Настройка терминального драйвера позволяет связать условие генерации сигнала с любой клавишей.

 Определенные программные состояния системы или ее компонентов также могут вызвать отправку сигнала. В отличие от предыдущего случая, эти условия не связаны с аппаратной частью, а имеют чисто программный характер. В качестве примера можно привести сигнал

SIGALRM

, отправляемый процессу, когда срабатывает таймер, ранее установленный с помощью вызова alarm(2).

С помощью системного вызова kill(2) процесс может послать сигнал как самому себе, так и другому процессу или группе процессов. В этом случае процесс, посылающий сигнал, должен иметь те же реальный и эффективный идентификаторы, что и процесс, которому сигнал отправляется. Разумеется, данное ограничение не распространяется на процессы, обладающие привилегиями суперпользователя. Такие процессы имеют возможность отправлять сигналы любым процессам системы.

Как уже говорилось в предыдущей главе, процесс может выбрать одно из трех возможных действий при получении сигнала:

 игнорировать сигнал,

 перехватить и самостоятельно обработать

 позволить действие по умолчанию.

Текущее действие при получении сигнала называется диспозицией сигнала.

Напомним, что сигналы

SIGKILL

и

SIGSTOP

невозможно ни игнорировать, ни перехватить. Сигнал

SIGKILL

является силовым методом завершения выполнения "непослушного" процесса, а от работоспособности

SIGSTOP

зависит функционирование системы управления заданиями.

Условия генерации сигнала и действие системы по умолчанию приведены в табл. 2.18. Как видно из таблицы, при получении сигнала в большинстве случаев по умолчанию происходит завершение выполнения процесса. В ряде случаев в текущем рабочем каталоге процесса также создается файл core (в таблице такие случаи отмечены как "Завершить+core"), в котором хранится образ памяти процесса. Этот файл может быть впоследствии проанализирован программой-отладчиком для определения состояния процесса непосредственно перед завершением. Файл core не будет создан в следующих случаях:

 исполняемый файл процесса имеет установленный бит SUID, и реальный владелец-пользователь процесса не является владельцем- пользователем исполняемого файла;

 исполняемый файл процесса имеет установленный бит SGID, и реальный владелец-группа процесса не является владельцем-группой исполняемого файла;

 процесс не имеет права записи в текущем рабочем каталоге;

 размер файла core слишком велик (превышает допустимый предел

RLIMIT_CORE

, см. раздел "Ограничения" далее в этой главе).