Операционная система UNIX

Робачевский Андрей Михайлович

Таблица 2.18. Сигналы

Название	Действие по умолчанию	Значение
SIGABRT	Завершить+core	Сигнал отправляется, если процесс вызывает системный вызов abort(2).
SIGALRM	Завершить	Сигнал отправляется, когда срабатывает таймер, ранее установленный с помощью системных вызовов alarm(2) или setitimer(2).
SIGBUS	Завершить+core	Сигнал свидетельствует о некоторой аппаратной ошибке. Обычно этот сигнал отправляется при обращении к допустимому виртуальному адресу, для которого отсутствует соответствующая физическая страница. Другой случай генерации этого сигнала упоминался при обсуждении файлов, отображаемых в память (сигнал отправляется процессу при попытке обращения к странице виртуальной памяти, лежащей за пределами файла).
SIGCHLD	Игнорировать	Сигнал, посылаемый родительскому процессу при завершении выполнения его потомка.
SIGEGV	Завершить+core	Сигнал свидетельствует о попытке обращения к недопустимому адресу или к области памяти, для которой у процесса недостаточно привилегий.
SIGFPE	Завершить+core	Сигнал свидетельствует о возникновении особых ситуаций, таких как деление на 0 или переполнение операции с плавающей точкой.
SIGHUP	Завершить	Сигнал посылается лидеру сеанса, связанному с управляющим терминалом, когда ядро обнаруживает, что терминал отсоединился (потеря линии). Сигнал также посылается всем процессам текущей группы при завершении выполнения лидера. Этот сигнал иногда используется в качестве простейшего средства межпроцессного взаимодействия. В частности, он применяется для сообщения демонам о необходимости обновить конфигурационную информацию. Причина выбора именно сигнала SIGHUP заключается в том, что демон по определению не имеет управляющего терминала и, соответственно, обычно не получает этого сигнала.
SIGILL	Завершить+core	Сигнал посылается ядром, если процесс попытался выполнить недопустимую инструкцию.
SIGINT	Завершить	Сигнал посылается ядром всем процессам текущей группы при нажатии клавиши прерывания (<Del> или <Ctrl>+<C>).
SIGKILL	Завершить	Сигнал, при получении которого выполнение процесса завершается. Этот сигнал нельзя ни перехватить, ни игнорировать.
SIGPIPE	Завершить	Сигнал посылается при попытке записи в канал или сокет, получатель данных которого завершил выполнение (закрыл соответствующий дескриптор).
SIGPOLL	Завершить	Сигнал отправляется при наступлении определенного события для устройства, которое является опрашиваемым.
SIGPWR	Игнорировать	Сигнал генерируется при угрозе потери питания. Обычно он отправляется, когда питание системы переключается на источник бесперебойного питания (UPS).
SIGQUIT	Завершить+core	Сигнал посылается ядром всем процессам текущей группы при нажатии клавиш <Ctrl>+<\>.
SIGSTOP	Остановить	Сигнал отправляется всем процессам текущей группы при нажатии пользователем клавиш <Ctrl>+<Z>. Получение сигнала вызывает останов выполнения процесса.
SIGSYS	Завершить+core	Сигнал отправляется ядром при попытке недопустимого системного вызова.
SIGTERM	Завершить	Сигнал обычно представляет своего рода предупреждение, что процесс вскоре будет уничтожен. Этот сигнал позволяет процессу соответствующим образом "подготовиться к смерти" — удалить временные файлы, завершить необходимые транзакции и т.д. Команда kill(1) по умолчанию отправляет именно этот сигнал.
SIGTTIN	Остановить	Сигнал генерируется ядром (драйвером терминала) при попытке процесса фоновой группы осуществить чтение с управляющего терминала.
SIGTTOU	Остановить	Сигнал генерируется ядром (драйвером терминала) при попытке процесса фоновой группы осуществить запись на управляющий терминал.
SIGUSR1	Завершить	Сигнал предназначен для прикладных задач как простейшее средство межпроцессного взаимодействия.
SIGUSR2	Завершить	Сигнал предназначен для прикладных задач как простейшее средство межпроцессного взаимодействия.

Простейшим интерфейсом к сигналам UNIX является устаревшая, но по-прежнему поддерживаемая в большинстве систем функция signal(3C). Эта функция позволяет изменить диспозицию сигнала, которая по умолчанию устанавливается ядром UNIX. Порожденный вызовом fork(2) процесс наследует диспозицию сигналов от своего родителя. Однако при вызове exec(2) диспозиция всех перехватываемых сигналов будет установлена на действие по умолчанию. Это вполне естественно, поскольку образ новой программы не содержит функции-обработчика, определенной диспозицией сигнала перед вызовом exec(2). Функция signal(3C) имеет следующее определение:

#include <signal.h>

void(*signal(int sig, void (*disp)(int)))(int);

Аргумент

sig

определяет сигнал, диспозицию которого нужно изменить.

Аргумент

disp

определяет новую диспозицию сигнала, которой может быть определенная пользователем функция-обработчик или одно из следующих значений:

SIG_DFL	Указывает ядру, что при получении процессом сигнала необходимо вызвать системный обработчик, т.е. выполнить действие по умолчанию.
SIG_IGN	Указывает, что сигнал следует игнорировать. Напомним, что не все сигналы можно игнорировать.

В случае успешного завершения signal(3C) возвращает предыдущую диспозицию — это может быть функция-обработчик сигнала или системные значения

SIG

_DFL или

SIG_IGN

. Возвращаемое значение может быть использовано для восстановления диспозиции в случае необходимости.

Использование функции signal(3C) подразумевает семантику устаревших или ненадежных сигналов. Процесс при этом имеет весьма слабые возможности управления сигналами. Во-первых, процесс не может заблокировать сигнал, т. е. отложить получение сигнала на период выполнения критического участка кода. Во-вторых, каждый раз при получении сигнала, его диспозиция устанавливается на действие по умолчанию. Данная функция и соответствующая ей семантика сохранены для поддержки старых версий приложений. В связи с этим в новых приложениях следует избегать использования функции signal(3C). Тем не менее для простейшей иллюстрации использования сигналов, приведенный ниже пример использует именно этот интерфейс:

#include <signal.h>

/* Функция-обработчик сигнала */

static void sig_hndlr(int signo) {

 /* Восстановим диспозицию */

 signal(SIGINT, sig_hndlr);

 printf("Получен сигнал SIGINT\n");

}

main {

 /* Установим диспозицию */

 signal(SIGINT, sih_hndlr);

 signal(SIGUSR1, SIG_DFL);

 signal(SIGUSR2, SIG_IGN);

 /* Бесконечный цикл */

 while(1)

pause;

}

В этом примере изменена диспозиция трех сигналов:

SIGINT

,

SIGUSR1

и

SIGUSR2

. При получении сигнала

SIGINT

вызывается обработчик при получении сигнала

SIGUSR1

производится действие по умолчанию (процесс завершает работу), а сигнал

SIGUSR2

игнорируется. После установки диспозиции сигналов процесс запускает бесконечный цикл, в процессе которого вызывается функция pause(2). При получении сигнала, который не игнорируется, pause(2) возвращает значение -1, а переменная errno устанавливается равной

EINTR

. Заметим, что каждый раз при получении сигнала

SIGINT

мы вынуждены восстанавливать требуемую диспозицию, в противном случае получение следующего сигнала этого типа вызвало бы завершение выполнения процесса (действие по умолчанию).

При запуске программы, получим следующий результат:

$ а.out &

[1] 8365

 PID порожденного процесса

$ kill -SIGINT 8365

Получен сигнал SIGINT

Сигнал SIGINT перехвачен

$ kill -SIGUSR2 8365

 Сигнал SIGUSR2 игнорируется

$ kill -SIGUSR1 8365

[1]+ User Signal 1

 Сигнал SIGUSR1 вызывает завер-

a.out

 шение выполнения процесса

$

Для отправления сигналов процессу использована команда kill(1), описанная в предыдущей главе.

Надежные сигналы

Стандарт POSIX. 1 определил новый набор функций управления сигналами. основанный на интерфейсе 4.2BSD UNIX и лишенный рассмотренных выше недостатков.

Модель сигналов, предложенная POSIX, основана на понятии набора сигналов (signal set), описываемого переменной типа

sigset_t

. Каждый бит этой переменной отвечает за один сигнал. Во многих системах тип

sigset_t

имеет длину 32 бита, ограничивая количество возможных сигналов числом 32.

Следующие функции позволяют управлять наборами сигналов:

#include <signal.h>

int sigempyset(sigset_t *set);

int siufillset(sigset_t *set);

int sigaddset(sigset_t *set, int signo);

int sigdelset(sigset_t *set, int signo);

int sigismember(sigset_t *set, int signo);

В отличие от функции signal(3C), изменяющей диспозицию сигналов, данные функции позволяют модифицировать структуру данных

sigset_t

, определенную процессом. Для управления непосредственно сигналами используются дополнительные функции, которые мы рассмотрим позже.

Функция sigemptyset(3C) инициализирует набор, очищая все биты. Если процесс вызывает sigfillset(3C), то набор будет включать все сигналы, известные системе. Функции sigaddset(3C) и sigdelset(3C) позволяют добавлять или удалять сигналы набора. Функция sigismember(3C) позволяет проверить, входит ли указанный параметром

signo

сигнал в набор.

Вместо функции signal(3C) стандарт POSIX. 1 определяет функцию sigaction(2), позволяющую установить диспозицию сигналов, узнать ее текущее значение или сделать и то и другое одновременно. Функция имеет следующее определение: