Γιατί πολλά προγράμματα Unix χρησιμοποιούν σήματα όπως το USR1; Αξιόπιστα σήματα

3.3. Σήματα Τα σήματα είναι ο μηχανισμός επικοινωνίας μεταξύ των διεργασιών στο Linux. Αυτό το θέμα είναι πολύ ευρύ, επομένως εδώ θα εξετάσουμε μόνο τα πιο σημαντικά σήματα και τεχνικές ελέγχου διαδικασίας ειδικό μήνυμααποστέλλεται στη διαδικασία. Τα σήματα είναι

Σήματα Τα σήματα είναι ένας τρόπος μετάδοσης ειδοποίησης από τη μια διεργασία στην άλλη ή από τον πυρήνα του λειτουργικού συστήματος σε μια διεργασία ότι έχει συμβεί ένα συγκεκριμένο συμβάν. Τα σήματα μπορούν να προβληθούν ως απλούστερη μορφήεπικοινωνία μεταξύ διεργασιών. Στο ίδιο

Σήματα Κατά μία έννοια, τα σήματα παρέχουν την απλούστερη μορφή επικοινωνίας μεταξύ διεργασιών, επιτρέποντας σε μια διεργασία ή μια ομάδα διεργασιών να ειδοποιηθεί για την εμφάνιση κάποιου γεγονότος. Έχουμε ήδη εξετάσει τα σήματα από τη σκοπιά του χρήστη και

26.2. Σήματα Ένα σήμα αναφέρεται σε έναν τύπο μηνύματος που αποστέλλεται από ένα σύστημα για να ενημερώσει μια εντολή ή ένα σενάριο ότι έχει συμβεί κάποιο συμβάν. Συνήθως μιλάμε γιασφάλματα μνήμης, προβλήματα πρόσβασης σε πληροφορίες ή

Τα ονόματα των σημάτων "SIG..." είναι αριθμητικές σταθερές (ορισμοί μακροεντολών C) με τιμές που ορίζονται σε αρχείο κεφαλίδαςσήμα.η . Οι αριθμητικές τιμές των σημάτων μπορεί να διαφέρουν από σύστημα σε σύστημα, αν και το κύριο μέρος τους έχει διαφορετικά συστήματατις ίδιες αξίες. Το βοηθητικό πρόγραμμα kill σάς επιτρέπει να καθορίσετε ένα σήμα είτε ως αριθμό είτε ως σύμβολο.

Αποστολή σημάτων

Τα σήματα αποστέλλονται:

• από το τερματικό πατώντας ειδικά κλειδιάή συνδυασμούς (για παράδειγμα, πατώντας Ctrl-C δημιουργείται SIGINT , Ctrl-\ SIGQUIT και Ctrl-Z SIGTSTP );
• πυρήνας συστήματος:
  • όταν προκύπτουν εξαιρέσεις υλικού (μη έγκυρες οδηγίες, παραβιάσεις πρόσβασης στη μνήμη, αποτυχίες συστήματος κ.λπ.)
  • λανθασμένες κλήσεις συστήματος.
  • να αναφέρετε συμβάντα εισόδου/εξόδου.
• μια διεργασία σε μια άλλη (ή στον εαυτό της), χρησιμοποιώντας την κλήση συστήματος kill(), που περιλαμβάνει:

Δεν είναι δυνατή η αποστολή σημάτων σε μια τερματισμένη διαδικασία που βρίσκεται σε κατάσταση ζόμπι.

Επεξεργασία σήματος

Ο προεπιλεγμένος χειριστής για τα περισσότερα σήματα τερματίζει τη διαδικασία. Για να χειριστεί εναλλακτικά όλα τα σήματα εκτός από το SIGKILL και το SIGSTOP, μια διεργασία μπορεί να εκχωρήσει τον δικό της χειριστή ή να αγνοήσει την εμφάνισή τους τροποποιώντας τη μάσκα σήματος. Η μόνη εξαίρεση είναι η διαδικασία με το pid 1 (init), η οποία έχει το δικαίωμα να αγνοήσει ή να επεξεργαστεί οποιαδήποτε σήματα, συμπεριλαμβανομένων των KILL και STOP.

Ασφάλεια

Μια διεργασία (ή χρήστης κελύφους) με ένα αποτελεσματικό UID διαφορετικό από το 0 (το UID υπερχρήστη) μπορεί να στείλει σήματα μόνο σε διεργασίες με το ίδιο UID.

Ταξινόμηση σημάτων

Το POSIX ορίζει 28 σήματα, τα οποία μπορούν να ταξινομηθούν ως εξής:

Κατά το χειρισμό εξαιρέσεων και σημάτων εντοπισμού σφαλμάτων, μια διεργασία μπορεί να γράψει ένα αρχείο ένδειξης σφαλμάτων μνήμης διεργασίας στον τρέχοντα κατάλογο πριν από την έξοδο. εικόνα πυρήνα), χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα εντοπισμού σφαλμάτων μπορεί να ανακατασκευάσει τις συνθήκες υπό τις οποίες προέκυψε αυτή η εξαίρεση. Μερικές φορές (για παράδειγμα, για προγράμματα που εκτελούνται ως υπερχρήστης) δεν δημιουργείται ένδειξη μνήμης για λόγους ασφαλείας.

SA_SIGINFO

Συνήθως, ένας χειριστής σήματος λαμβάνει μόνο ένα όρισμα - τον αριθμό σήματος (αυτό σας επιτρέπει να χρησιμοποιήσετε μια λειτουργία χειριστή για πολλά σήματα). Εάν, κατά τον καθορισμό ενός χειριστή σήματος (χρησιμοποιώντας τη συνάρτηση sigaction()), καθορίσετε την επιλογή SA_SIGINFO, τότε δύο ακόμη ορίσματα θα περάσουν στον χειριστή:

1. δείκτη σε μια δομή siginfo_t που περιέχει:
   • μια μάσκα πρόσθετων "κωδικών σήματος" που καθορίζουν την αιτία της εμφάνισής του.
   • αναγνωριστικό διεργασίας (PID) που έστειλε το σήμα.
   • το αποτελεσματικό αναγνωριστικό χρήστη (UID) κάτω από το οποίο εκτελείται η διαδικασία (για παράδειγμα, το βοηθητικό πρόγραμμα kill) που έστειλε το σήμα.
   • διεύθυνση της εντολής στην οποία προέκυψε η εξαίρεση·
   • και ούτω καθεξής.
2. ένας δείκτης στο "περιβάλλον της μηχανής" τη στιγμή που εμφανίστηκε το σήμα (με "στοίβα σήματος" - πρόσθετα δεδομένα που προωθούνται στη στοίβα όταν εγείρονται ορισμένα σήματα εξαίρεσης).

Οι περισσότεροι πρόσθετοι κωδικοί είναι συγκεκριμένοι για κάθε σήμα. Κοινοί κωδικοί για όλα τα σήματα:

δείτε επίσης

Γράψτε μια αξιολόγηση για το άρθρο "Σήματα (UNIX)"

Συνδέσεις

• - Signal Concept (IEEE Std 1003.1, 2004 Edition)
• - Περιγραφή δομών και σταθερών που σχετίζονται με σήματα (IEEE Std 1003.1, 2004 Edition)
• - «Κανόνες για τη χρήση σημάτων στο Unix» (Μήνυμα στη διάσκεψη RU.UNIX.PROG)

Απόσπασμα που περιγράφει σήματα (UNIX)

Για δύο ημέρες μετά από αυτό, ο Ροστόφ δεν είδε τον Ντολόχοφ με τους ανθρώπους του και δεν τον βρήκε στο σπίτι. την τρίτη μέρα έλαβε ένα σημείωμα από αυτόν. «Επειδή δεν σκοπεύω πλέον να επισκεφτώ το σπίτι σας για λόγους που γνωρίζετε και πηγαίνω στρατό, σήμερα το απόγευμα κάνω στους φίλους μου ένα αποχαιρετιστήριο πάρτι - ελάτε στο αγγλικό ξενοδοχείο». Ο Ροστόφ στις 10, από το θέατρο, όπου ήταν με την οικογένειά του και τον Ντενίσοφ, έφτασε την καθορισμένη μέρα στο αγγλικό ξενοδοχείο. Αμέσως τον μετέφεραν στο καλύτερο δωμάτιο του ξενοδοχείου, το οποίο είχε καταληφθεί εκείνη τη νύχτα από τον Ντολόχοφ. Περίπου είκοσι άνθρωποι συνωστίστηκαν γύρω από το τραπέζι, μπροστά στο οποίο καθόταν ο Ντολόχοφ ανάμεσα σε δύο κεριά. Υπήρχε χρυσός και χαρτονομίσματα στο τραπέζι και ο Ντολόχοφ πετούσε μια τράπεζα. Μετά την πρόταση και την άρνηση της Σόνιας, ο Νικολάι δεν τον είχε δει ακόμα και μπερδεύτηκε στη σκέψη πώς θα συναντηθούν.
Το λαμπερό, ψυχρό βλέμμα του Ντολόχοφ συνάντησε τον Ροστόφ στην πόρτα, σαν να τον περίμενε πολύ καιρό.
«Πολύ καιρό δεν βλέπω», είπε, «ευχαριστώ που ήρθατε». Μόλις πάω σπίτι και ο Ilyushka θα εμφανιστεί με τη χορωδία.
«Ήρθα να σε δω», είπε ο Ροστόφ κοκκινίζοντας.
Ο Ντολόχοφ δεν του απάντησε. «Μπορείς να στοιχηματίσεις», είπε.
Ο Ροστόφ θυμήθηκε εκείνη τη στιγμή μια παράξενη συζήτηση που είχε κάποτε με τον Ντολόχοφ. «Μόνο οι ανόητοι μπορούν να παίξουν για την τύχη», είπε τότε ο Dolokhov.
– Ή φοβάσαι να παίξεις μαζί μου; - είπε τώρα ο Ντολόχοφ, σαν να είχε μαντέψει τη σκέψη του Ροστόφ, και χαμογέλασε. Λόγω του χαμόγελου του, ο Ροστόφ είδε μέσα του τη διάθεση του πνεύματος που είχε κατά τη διάρκεια του δείπνου στο κλαμπ και γενικά εκείνες τις στιγμές που, σαν να βαριόταν την καθημερινή ζωή, ο Ντολόχοφ ένιωθε την ανάγκη να ξεφύγει από αυτήν με κάτι παράξενο, κυρίως. σκληρός, ενεργώ .
Ο Ροστόφ ένιωσε άβολα. έψαξε και δεν βρήκε ένα αστείο στο μυαλό του που θα ανταποκρινόταν στα λόγια του Dolokhov. Αλλά πριν προλάβει να το κάνει αυτό, ο Ντολόχοφ, κοιτάζοντας κατευθείαν στο πρόσωπο του Ροστόφ, αργά και επίτηδες, ώστε να μπορούν όλοι να ακούσουν, του είπε:
– Θυμάσαι που λέγαμε για το παιχνίδι... ένας ανόητος που θέλει να παίξει για τύχη? Μάλλον θα έπρεπε να παίξω, αλλά θέλω να προσπαθήσω.
«Να προσπαθήσω για τύχη, ή μήπως;» σκέφτηκε ο Ροστόφ.
«Και είναι καλύτερα να μην παίξουμε», πρόσθεσε, και ραγίζοντας το σκισμένο κατάστρωμα, πρόσθεσε: «Τράπεζα, κύριοι!»
Προχωρώντας τα χρήματα προς τα εμπρός, ο Dolokhov ετοιμάστηκε να πετάξει. Η Ροστόφ κάθισε δίπλα του και δεν έπαιξε στην αρχή. Ο Ντολόχοφ του έριξε μια ματιά.
- Γιατί δεν παίζεις; - είπε ο Ντολόχοφ. Και περιέργως, ο Νικολάι ένιωσε την ανάγκη να πάρει μια κάρτα, να της βάλει ένα μικρό τζακ ποτ και να ξεκινήσει το παιχνίδι.
«Δεν έχω χρήματα μαζί μου», είπε ο Ροστόφ.
- Θα το πιστέψω!
Το Ροστόφ πόνταρε 5 ρούβλια στο φύλλο και έχασε, ποντάρισε ξανά και έχασε ξανά. Ο Dolokhov σκότωσε, κέρδισε δηλαδή δέκα κάρτες στη σειρά από το Rostov.
«Κύριοι», είπε, αφού πέρασε λίγο χρόνο, «παρακαλώ βάλτε χρήματα στις κάρτες, διαφορετικά μπορεί να μπερδευτώ στους λογαριασμούς».
Ένας παίκτης είπε ότι ήλπιζε να τον εμπιστευτούν.
– Μπορώ να το πιστέψω, αλλά φοβάμαι μην μπερδευτώ. «Παρακαλώ βάλτε χρήματα στις κάρτες», απάντησε ο Ντολόχοφ. «Μην ντρέπεσαι, θα τα πάμε μαζί σου», πρόσθεσε στο Ροστόφ.
Το παιχνίδι συνεχίστηκε: ο πεζός, χωρίς διακοπή, σέρβιρε σαμπάνια.
Όλα τα χαρτιά του Ροστόφ έσπασαν και γράφτηκαν πάνω του μέχρι και 800 τόνοι ρούβλια. Ήταν έτοιμος να γράψει 800 χιλιάδες ρούβλια σε μια κάρτα, αλλά ενώ του σέρβιραν σαμπάνια, άλλαξε γνώμη και έγραψε ξανά το συνηθισμένο τζακ ποτ, είκοσι ρούβλια.
«Άφησε το», είπε ο Ντολόχοφ, αν και δεν φαινόταν να κοιτάζει το Ροστόφ, «θα το πάρεις ακόμα πιο γρήγορα». Δίνω σε άλλους, αλλά σε κέρδισα. Ή με φοβάσαι; - επανέλαβε.
Ο Ροστόφ υπάκουσε, άφησε το γραμμένο 800 και έβαλε τις επτά καρδιές με μια σχισμένη γωνία, την οποία σήκωσε από το έδαφος. Τη θυμήθηκε καλά μετά. Τοποθέτησε τις επτά καρδιές, γράφοντας 800 από πάνω με ένα σπασμένο κομμάτι κιμωλίας, σε στρογγυλούς, ευθύγραμμους αριθμούς. ήπιε το σερβιρισμένο ποτήρι της ζεσταμένης σαμπάνιας, χαμογέλασε στα λόγια του Ντολόχοφ και με κομμένη την ανάσα, περιμένοντας τους επτά, άρχισε να κοιτάζει τα χέρια του Ντολόχοφ που κρατούσαν το κατάστρωμα. Η νίκη ή η απώλεια αυτής της επτά καρδιών σήμαινε πολλά για τη Ροστόφ. Την Κυριακή την περασμένη εβδομάδα, ο κόμης Ilya Andreich έδωσε στον γιο του 2.000 ρούβλια και αυτός, που ποτέ δεν του άρεσε να μιλάει για οικονομικές δυσκολίες, του είπε ότι αυτά τα χρήματα ήταν τα τελευταία μέχρι τον Μάιο και γι' αυτό ζήτησε από τον γιο του να είναι πιο οικονομικός. αυτή τη φορά. Ο Νικολάι είπε ότι αυτό ήταν πάρα πολύ γι 'αυτόν και ότι έδωσε το λόγο τιμής του να μην πάρει άλλα χρήματα μέχρι την άνοιξη. Τώρα απέμειναν 1.200 ρούβλια από αυτά τα χρήματα. Επομένως, οι επτά καρδιές σήμαιναν όχι μόνο απώλεια 1.600 ρούβλια, αλλά και την ανάγκη αλλαγής αυτή η λέξη. Με βουλιασμένη καρδιά, κοίταξε τα χέρια του Ντολόχοφ και σκέφτηκε: «Λοιπόν, γρήγορα, δώσε μου αυτή την κάρτα και θα πάρω το καπάκι μου, πήγαινε σπίτι για δείπνο με τον Ντενίσοφ, τη Νατάσα και τη Σόνια και σίγουρα δεν θα πάρω ποτέ κάρτα στα χέρια μου». Αυτή τη στιγμή η ζωή στο σπίτιΤα αστεία του με την Πέτια, οι συζητήσεις με τη Σόνια, τα ντουέτα με τη Νατάσα, μια κουβέντα με τον πατέρα του, ακόμη και ένα ήρεμο κρεβάτι στο σπίτι του Μάγειρα, του παρουσιάστηκαν με τόση δύναμη, σαφήνεια και γοητεία, σαν όλα αυτά να ήταν πολύ παλιά, χαμένα και ανεκτίμητη ευτυχία. Δεν μπορούσε να επιτρέψει ότι ένα ηλίθιο ατύχημα, που αναγκάζει τους επτά να ξαπλώσουν πρώτα δεξιά παρά αριστερά, θα μπορούσε να του στερήσει όλη αυτή την πρόσφατα κατανοητή, πρόσφατα φωτισμένη ευτυχία και να τον βυθίσει στην άβυσσο μιας ακόμη άγνωστης και αβέβαιης ατυχίας. Αυτό δεν θα μπορούσε να είναι, αλλά ακόμα περίμενε με κομμένη την ανάσα την κίνηση των χεριών του Dolokhov. Αυτά τα πλατύ κόκαλα, κοκκινωπά χέρια με τις τρίχες που φαίνονται κάτω από το πουκάμισο, άφησαν κάτω μια τράπουλα και έπιασαν το ποτήρι και το σωλήνα που σερβίρονταν.

Σειρά περιεχομένου:

Στα σύγχρονα λειτουργικά συστήματα, υπάρχει η έννοια της επικοινωνίας μεταξύ διεργασιών (IPC) - αυτό είναι ένα σύνολο μεθόδων για την ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ διεργασιών ή/και νημάτων. Μία από αυτές τις μεθόδους ανταλλαγής είναι τα σήματα. Η έννοια των σημάτων υποστηρίζεται από τα περισσότερα λειτουργικά συστήματα, αλλά, για παράδειγμα, τα Windows δεν έχουν πλήρη υποστήριξη για τη χρήση τους ως μία από τις μεθόδους IPC - σε τέτοια λειτουργικά συστήματα τα σήματα υλοποιούνται μόνο σε τυπική βιβλιοθήκηγλώσσα Γ.

Έννοια σήματος

Τα σήματα είναι ικανά να διακόπτουν μια διαδικασία σε τυχαίους χρόνους (ασύγχρονα) για την επεξεργασία ενός συμβάντος. Μια διεργασία μπορεί να διακοπεί από ένα σήμα που εκκινείται από μια άλλη διεργασία ή πυρήνα. Ο πυρήνας χρησιμοποιεί σήματα για να ειδοποιεί διεργασίες για διάφορα συμβάντα, όπως ο θάνατος μιας θυγατρικής διεργασίας.

Τα σήματα έχουν συγκεκριμένο κύκλο ζωής. Πρώτον, δημιουργείται το σήμα - αποστέλλεται από τη διεργασία ή δημιουργείται από τον πυρήνα. Στη συνέχεια, το σήμα περιμένει να παραδοθεί στη διαδικασία λήψης. Είναι γενικά αποδεκτό ότι η περίοδος αναμονής για ένα σήμα είναι ίση με το χρονικό διάστημα μεταξύ της δημιουργίας του σήματος και της ενέργειας που στέλνει αυτό το σήμα. Στο τέλος του κύκλου ζωής του σήματος, αναχαιτίζεται (λαμβάνεται) από τη διαδικασία και εκτελούνται ενέργειες που σχετίζονται με το σήμα.

Απλά σήματα και αξιόπιστα σήματα

Υπάρχει μια διαίρεση των σημάτων σε απλά και αξιόπιστα.

Αρχικά, αναπτύχθηκαν και χρησιμοποιήθηκαν απλά (αναξιόπιστα) σήματα. Στην αρχή λειτουργίας τους, μοιάζουν με τον κανονικό μηχανισμό για την επεξεργασία διακοπών υλικού στον επεξεργαστή. Εάν μια διεργασία θέλει να επεξεργαστεί ένα συγκεκριμένο σήμα με έναν ειδικό τρόπο, τότε ενημερώνει τον πυρήνα σχετικά με αυτό καθορίζοντας μια ειδική λειτουργία - έναν χειριστή σήματος. Όταν ένα σήμα παραδίδεται σε μια διεργασία, ο πυρήνας καλεί έναν χειριστή σήματος το συντομότερο δυνατό, διακόπτοντας τη διαδικασία. Όταν ο χειριστής ολοκληρώσει την εκτέλεσή του, η διαδικασία συνεχίζεται από το σημείο που διακόπηκε.

Αντί να γράψετε τη δική σας συνάρτηση χειριστή, μπορείτε απλά να πείτε στον πυρήνα ότι το σήμα προκαλεί την προεπιλεγμένη ενέργεια ή ότι το σήμα απλώς αγνοείται.

Όλη αυτή η ιδέα της εργασίας με σήματα ακούγεται αρκετά καλή μέχρι να φτάσει ένα σήμα σε μια διαδικασία ενώ είναι ήδη απασχολημένο με την επεξεργασία ενός άλλου σήματος. Εδώ προκύπτουν τα προβλήματα - ένας επανειλημμένα καλούμενος χειριστής σήματος μπορεί να καταστρέψει αυτούς τους κοινόχρηστους πόρους ( γενικές δομέςδεδομένα και μεταβλητές) που χρησιμοποιεί. Επιπλέον, εάν φθάσει μεγάλος αριθμός σημάτων, η στοίβα διεργασιών μπορεί να αυξηθεί απεριόριστα, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε αποτυχίες του προγράμματος.

Στη διαδικασία επίλυσης του προβλήματος αναπτύχθηκαν αξιόπιστα σήματα που τυποποιήθηκαν στο POSIX και χρησιμοποιούνται μέχρι σήμερα. Περαιτέρω στο άρθρο, συζητούνται αξιόπιστα σήματα.

Σήματα και κλήσεις συστήματος

Το σήμα μπορεί να φτάσει στη διεργασία ενώ η διεργασία βρίσκεται μέσα σε κάποια κλήση συστήματος, για παράδειγμα, περιμένοντας την είσοδο για ανάγνωση (). Σε αυτήν την περίπτωση, η ανάπτυξη συμβάντων μπορεί να ακολουθήσει την ακόλουθη διαδρομή: η εφαρμογή δεν προσπαθεί να υποκλέψει το σήμα και διακόπτεται από τον πυρήνα (για παράδειγμα, η άφιξη του σήματος SIGTERM) - τότε το τερματικό παραμένει σε μη τυπικό διαμόρφωση, η οποία μπορεί να περιπλέξει την εργασία του χρήστη. Φυσικά, μπορείτε να υποκλέψετε το σήμα, να διαγράψετε το τερματικό στον χειριστή σήματος και μετά να βγείτε, αλλά είναι αρκετά δύσκολο να γράψετε έναν χειριστή σήματος που να γνωρίζει τι έκανε το πρόγραμμα τη στιγμή της διακοπής, προκειμένου να αποφασίσει εάν θα καθαρίστε το τερματικό ή όχι.

Σήμερα υπάρχει μια εφαρμογή σημάτων που είναι απαλλαγμένη από αυτές τις ελλείψεις. Η λύση είναι απλώς να ορίσετε μια σημαία στον χειριστή σήματος για να υποδείξετε ότι το σήμα έχει ληφθεί και, στη συνέχεια, να διασφαλίσετε ότι η κλήση συστήματος επιστρέφει με έναν κωδικό σφάλματος που υποδεικνύει ότι η κλήση διακόπηκε από το σήμα. Στη συνέχεια, το πρόγραμμα πρέπει να ελέγξει τη σημαία που έχει οριστεί από τον χειριστή σήματος και να προβεί στις κατάλληλες ενέργειες, όπως εκκαθάριση του τερματικού και έξοδος.

Οι σύγχρονες υλοποιήσεις σήματος προκαλούν αργές κλήσεις συστήματος για να επιστρέψουν τον κωδικό σφάλματος EINTR όταν διακόπτονται από ένα εισερχόμενο σήμα. Οι γρήγορες κλήσεις συστήματος πρέπει να ολοκληρωθούν πριν από την παράδοση του σήματος. Μια αργή κλήση συστήματος είναι μια κλήση συστήματος που χρειάζεται απροσδιόριστο χρόνο για να ολοκληρωθεί, όπως read(), wait(), write(). Όλες οι κλήσεις συστήματος που εξαρτώνται από απρόβλεπτους πόρους, όπως ανθρώπινες ενέργειες, δεδομένα δικτύου κ.λπ., είναι αργές. Φυσικά, όλες οι άλλες κλήσεις συστήματος είναι γρήγορες.

Συνήθως το πρόγραμμα χειρίζεται τον κωδικό σφάλματος EINTR και, εάν δεν έχει συμβεί κάτι μοιραίο, επανεκκινεί την κλήση συστήματος. Τα περισσότερα λειτουργικά συστήματα που μοιάζουν με Unix το κάνουν τώρα από προεπιλογή - απλά χρειάζεται να χειριστείτε το σήμα σε έναν χειριστή και η κλήση συστήματος θα επανεκκινηθεί αυτόματα. Στο Linux, οι κλήσεις συστήματος δεν επανεκκινούνται από προεπιλογή, αλλά για κάθε σήμα μια διεργασία μπορεί να ορίσει μια σημαία για να πει στο σύστημα να επανεκκινήσει αργές κλήσεις συστήματος που διακόπτονται από αυτό το σήμα.

Αποστολή σημάτων

Η αποστολή σημάτων από τη μια διεργασία στην άλλη γίνεται συνήθως χρησιμοποιώντας την κλήση συστήματος kill(). Η πρώτη του παράμετρος είναι το PID της διαδικασίας στην οποία αποστέλλεται το σήμα. η δεύτερη παράμετρος είναι ο αριθμός σήματος. Εάν θέλουμε να στείλουμε ένα σήμα SIGTERM σε μια διεργασία με PID 6666, χρησιμοποιούμε την κλήση συστήματος kill() ως εξής:

Αντί για μια θετική τιμή PID, μπορείτε να περάσετε την κλήση μια ίση αλλά αρνητική τιμή. Στη συνέχεια, το σήμα θα σταλεί σε όλες τις διεργασίες από την ομάδα με αριθμό ίσο με το συντελεστή PID που πέρασε χρησιμοποιούνται κυρίως από κοχύλια για τη διαχείριση εργασιών.

Εάν περάσετε την τιμή -1 ως PID στην κλήση συστήματος kill(), το σήμα θα σταλεί σε όλες τις διεργασίες εκτός από την init Αυτή η δυνατότητα χρησιμοποιείται για τον τερματισμό του συστήματος.

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την κλήση συστήματος kill(), δείτε το man 2 kill.

Μια διεργασία μπορεί να στείλει ένα σήμα στον εαυτό της χρησιμοποιώντας την κλήση συστήματος raise(), η οποία λαμβάνει μία παράμετρο - τον αριθμό σήματος. Παράδειγμα:

Φυσικά, κάθε μία από τις κλήσεις συστήματος που συζητήθηκαν παραπάνω επιστρέφει μηδέν εάν είναι επιτυχής και μη μηδενική τιμή εάν παρουσιαστεί κάποιο σφάλμα.

Υποκλοπή σήματος

Όλα τα προγράμματα POSIX καταχωρούν τους χειριστές σήματος τους χρησιμοποιώντας την κλήση συστήματος sigaction(). Αυτή η κλήση συστήματος έχει τρεις παραμέτρους: την πρώτη – int signum – τον ​​αριθμό του σήματος που έχει υποκλαπεί. Το δεύτερο είναι το struct sigaction * act – ένας δείκτης σε μια δομή που περιγράφει τους κανόνες για την εγκατάσταση του χειριστή. Η τρίτη παράμετρος – struct sigaction * oact – παίρνει ήδη καθιερωμένους κανόνεςχειριστής σήματος. Είτε η δεύτερη είτε η τρίτη (αλλά όχι και οι δύο!) παράμετρος μπορεί να οριστεί σε NULL εάν είναι απαραίτητο.

Η δομή struct sigaction έχει την ακόλουθη περιγραφή:

Το sa_handler είναι ένας δείκτης στον χειριστή σήματος και ο χειριστής πρέπει να δηλωθεί ως εξής:

όπου η μόνη παράμετρος είναι ο αριθμός του σήματος που συμπεριλήφθηκε στον χειριστή. Το sa_handler μπορεί επίσης να είναι ίσο με SIG_IGN - το σήμα αγνοείται από τη διαδικασία και SIG_DFL - το σήμα προκαλεί μια προεπιλεγμένη ενέργεια, όπως η διακοπή της διαδικασίας.

sa_mask – ένα σύνολο σημάτων που θα πρέπει να αποκλειστούν όταν καλείται ο χειριστής σήματος που καθορίζεται στην ίδια δομή. Ο τρόπος εγκατάστασης τους περιγράφεται παρακάτω.

Η παράμετρος sa_flags επιτρέπει σε μια διεργασία να τροποποιήσει τη συμπεριφορά του σήματος. Η παράμετρος μπορεί να λάβει μόνο τέσσερις τιμές, οι οποίες, ωστόσο, μπορούν να συνδυαστούν χρησιμοποιώντας τη λειτουργία bit "OR":

1. SA_NOCLDSTOP – Στείλτε το σήμα SIGCHLD μόνο εάν διακοπεί η θυγατρική διαδικασία. Η αναστολή μιας θυγατρικής διαδικασίας δεν προκαλεί την αποστολή σήματος.
2. SA_NODEFER – εξομοίωση απλών (αναξιόπιστων) σημάτων.
3. SA_RESTHAND – μετά την άφιξη ενός σήματος, ο χειριστής του επαναφέρεται σε SIG_DFL.
4. SA_RESTART – επανεκκινήστε την κλήση συστήματος μετά την επιστροφή από το πρόγραμμα χειρισμού σήματος. Εάν η σημαία δεν έχει οριστεί, η κλήση συστήματος επιστρέφει το σφάλμα EINTR.

Ως συνήθως, η sigaction() επιστρέφει 0 στην επιτυχία και αρνητική τιμή στο σφάλμα.

Μάσκα σήματος διαδικασίας

Προσθήκη σημάτων στη δομή sigset_t sa_mask, εκκαθάριση κ.λπ. εκτελούνται χρησιμοποιώντας ένα σύνολο συναρτήσεων sigemptyset(), sigfillset(), sigaddset(), sigdelset(). Οι δύο πρώτες συναρτήσεις λαμβάνουν μία παράμετρο - έναν δείκτη στη δομή sigset_t. Αυτές οι συναρτήσεις διαγράφουν και γεμίζουν τη δομή sigset_t με όλα τα πιθανά σήματα, αντίστοιχα.

Οι δύο τελευταίες συναρτήσεις, αντίστοιχα, προσθέτουν και αφαιρούν ένα συγκεκριμένο σήμα από τη δομή και έχουν δύο παραμέτρους η καθεμία. Η πρώτη τους παράμετρος είναι ένας δείκτης στη δομή sigset_t και η δεύτερη είναι ο αριθμός σήματος.

Όλες οι συναρτήσεις που συζητήθηκαν παραπάνω επιστρέφουν 0 στην επιτυχία και έναν μη μηδενικό αριθμό στο σφάλμα.

Επιπλέον, υπάρχει μια άλλη συνάρτηση που ελέγχει εάν το καθορισμένο σήμα βρίσκεται στο καθορισμένο σύνολο - sigismember(). Οι παράμετροί του είναι ίδιες με αυτές της sigaddset(). Η συνάρτηση επιστρέφει 1 εάν το σήμα είναι στο σετ, 0 αν δεν είναι και αρνητικό αριθμό εάν παρουσιάστηκε σφάλμα.

Μεταξύ άλλων, μπορούμε να καθορίσουμε μια λίστα σημάτων των οποίων η παράδοση στη διαδικασία θα αποκλειστεί. Αυτό γίνεται χρησιμοποιώντας τη συνάρτηση sigprocmask(int how, const sigset_t * set, sigset_t * oldset).

Η πρώτη του παράμετρος περιγράφει τι πρέπει να εκτελεστεί:

1. SIG_BLOCK – τα σήματα από το σετ είναι μπλοκαρισμένα.
2. SIG_UNBLOCK – τα σήματα από το σετ ξεμπλοκάρονται.
3. SIG_SETMASK – τα σήματα από το σετ μπλοκάρονται, τα υπόλοιπα ξεμπλοκάρονται.

Η δεύτερη παράμετρος είναι ένας δείκτης στο ίδιο το σύνολο από το οποίο τα σήματα μπλοκάρονται/αποκλείονται. Εάν είναι NULL, τότε η τιμή της πρώτης παραμέτρου αγνοείται από την κλήση συστήματος.

Η τρίτη παράμετρος είναι ένας δείκτης σε μια ήδη χρησιμοποιημένη μάσκα σήματος. μπορεί να οριστεί σε NULL εάν αυτά τα δεδομένα δεν χρειάζονται.

Για να αποκτήσετε μια λίστα σημάτων σε εκκρεμότητα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη συνάρτηση sigpending(), η οποία παίρνει μια παράμετρο - έναν δείκτη στη δομή sigset_t, όπου θα γραφτεί το σύνολο των σημάτων σε εκκρεμότητα.

Αρχές γραφής χειριστών σήματος

Ένας από τους πιο σημαντικούς κανόνες για τη σύνταξη χειριστών σήματος είναι ότι ο χειριστής πρέπει να επανεισέρχεται, δηλ. πρέπει να επιτρέπει στον εαυτό του να κληθεί ξανά όταν η διεργασία βρίσκεται ήδη στον χειριστή. Πρέπει να ληφθεί μέριμνα ώστε ο χειριστής σήματος να μην χρησιμοποιεί παγκόσμιες δομέςδεδομένων ή αργές κλήσεις συστήματος. Εάν, δυστυχώς, είναι αδύνατο να αποφευχθεί αυτό, τότε θα πρέπει να φροντίσετε να προστατεύσετε από επαναλαμβανόμενες κλήσεις του χειριστή ενώ εργάζεστε με μια δομή δεδομένων ή με μια κλήση συστήματος. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί μπλοκάροντας προσωρινά την παράδοση του σήματος του οποίου ο χειριστής εκτελείται αυτήν τη στιγμή χρησιμοποιώντας την κλήση συστήματος sigprocmask(). Για παράδειγμα, έχουμε έναν χειριστή σήματος SIGCHLD και τον αποκλείουμε ως εξής:

Εκτός από όλα όσα αναφέρονται παραπάνω, πιστεύεται ότι ο χειριστής πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο απλός - ιδανικά, θα πρέπει να ορίσει μια συγκεκριμένη σημαία και να τερματίσει, και τα υπόλοιπα θα πρέπει να εκτελούνται από το κύριο μέρος του προγράμματος.

συμπέρασμα

Το υλικό που παρέχεται είναι βασικό για την κατανόηση της έννοιας των σημάτων. Κατ 'αρχήν, θα πρέπει να είναι αρκετό για να αρχίσετε να χρησιμοποιείτε σήματα στα προγράμματά σας.

Η σειρά θα ολοκληρωθεί με μια ματιά στον τρόπο λήψης (και αποστολής) πρόσθετων δεδομένων σήματος εάν δεν έχετε αρκετά συνηθισμένες πληροφορίεςότι ένα σήμα μπήκε στη διαδικασία σας από κάπου.

Πόροι για λήψη

static.content.url=http://www.site/developerworks/js/artrating/

ID άρθρου=495997

ArticleTitle=Εργασία με σήματα στο Linux: Μέρος 1. Βασικά στοιχεία της εργασίας με σήματα