Разработка приложений в среде Linux. Второе издание - Майкл Джонсон

12.2.6. Ожидание сигналов

Когда программа построена преимущественно вокруг сигналов, часто необходимо, чтобы она ожидала появления какого-то сигнала, прежде чем продолжать работу. Системный вызов pause() предоставляет простую возможность для этого.

#include <unistd.h>

int pause(void);

Функция pause() не возвращает управления до тех пор, пока сигнал не будет доставлен процессу. Если зарегистрирован обработчик для этого сигнала, то он запускается до того, как pause() вернет управление, pause() всегда возвращает -1 и устанавливает errno равным EINTR.

Системный вызов sigsuspend() предлагает альтернативный метод ожидания вызова сигнала.

#include <signal.h>

int sigsuspend(const sigset_t *mask);

Как и pause(), sigsuspend() временно приостанавливает процесс до тех пор, пока не будет получен сигнал (и обработан связанным с ним обработчиком, если таковой предусмотрен), возвращая -1 и устанавливая errno в EINTR.

В отличие от pause(), sigsuspend() временно устанавливает маску сигналов процесса в значение, находящееся по адресу, указанному в mask, на период ожидания появления сигнала. Как только сигнал поступает, маска сигналов восстанавливается в то значение, которое она имела до вызова sigsuspend(). Это позволяет процессу ожидать появления определенного сигнала за счет блокирования всех остальных сигналов[63].

12.3. Доступные сигналы

Linux предоставляет в распоряжение процессов сравнительно немного сигналов, и все они собраны в табл. 12.1.

Таблица 12.1. Сигналы

Сигнал Описание Действие по умолчанию SIGABRT Доставляется вызовом abort(). Прервать, сбросить дамп SIGALRM Истек срок действия alarm(). Прервать SIGBUS Ошибка, зависящая от оборудования. Прервать, сбросить дамп SIGCHLD Дочерний процесс прерван. Игнорировать SIGCONT Выполнение процесса продолжается после приостановки. Игнорировать SIGFPE Арифметическая ошибка. Прервать, сбросить дамп SIGHUP Закрыт процесс, управляющий терминалом. Прервать SIGILL Обнаружена недопустимая инструкция. Прервать SIGINT Пользователь послал символ прерывания (^C). Прервать SIGIO Принят асинхронный ввод-вывод. Прервать SIGKILL Не перехватываемое прерывание процесса. Прервать SIGPIPE Процесс пишет в канал при отсутствии читателя. Прервать SIGPROF Закончился сегмент профилирования. Прервать SIGPWR Обнаружен сбой питания. Прервать SIGQUIT Пользователь послал символ выхода (^). Прервать, сбросить дамп SIGSEGV Нарушение памяти. Прервать, сбросить дамп SIGSTOP Приостановка процесса без его прерывания. Процесс приостановить SIGSYS Неверный системный вызов. Прервать, сбросить дамп SIGTERM Перехватываемый запрос на прерывание процесса. Прервать SIGTRAP Получена инструкция точки прерывания. Прервать, сбросить дамп SIGTSTP Пользователь послал символ приостановки (^Z). Процесс приостановить SIGTTIN Фоновый процесс читает с управляющего терминала. Процесс приостановить SIGTTOU Фоновый процесс пишет на управляющий терминал. Процесс приостановить SIGURG Условие срочного ввода-вывода. Игнорировать SIGUSR1 Определяемый процессом сигнал. Прервать SIGUSR2 Определяемый процессом сигнал. Прервать SIGVTALRM Таймер, установленный с помощью setitimer(), устарел. Прервать SIGWINCH Размер управляющего терминала изменился. Игнорировать SIGXCPU Достигнуто ограничение ресурсов центрального процессора. Прервать, сбросить дамп SIGXFSZ Достигнуто ограничение размера файла. Прервать, сбросить дамп

Предусмотрены четыре действия по умолчанию, которые ядро может предпринять при поступлении сигнала: игнорировать его, приостановить процесс (он остается жив и может быть перезапущен позднее), прервать процесс либо прервать процесс и сбросить дамп памяти ядра[64]. Ниже приведено более подробное описание каждого из перечисленных в табл. 12.1 сигналов.

SIGABRT Функция abort() посылает сигнал процессу, который ее вызвал, прерывая процесс со сбросом файла дампа ядра. Под Linux библиотека С вызывает abort(), когда происходит сбой утверждения (assertion). Примечание. Утверждения описаны в книгах по С начального уровня, например, [15]. SIGALRM Вызывается, когда предупреждение, установленное alarm(), устаревает. Предупреждения (alarms) — это основа функции sleep(), описанной в главе 18. SIGBUS Когда процесс нарушает ограничения, накладываемые оборудованием, но не связанные с защитой памяти, посылается этот сигнал. Обычно это случается на традиционных платформах Unix, когда выполняется попытка "невыровненного" доступа, но ядро Linux исправляет такие попытки и продолжает выполнять процесс. Выравнивание памяти обсуждается в главе 7. SIGCHLD Этот сигнал посылается процессу, когда один из его дочерних процессов устаревает или остановлен. Это позволяет процессу избежать появления "зомби" за счет вызова одной из функций wait() из обработчика сигнала. Если родитель всегда ожидает завершения дочерних процессов, прежде чем продолжить работу, этот сигнал может быть проигнорирован. Это отличается от сигнала SIGCHLD, представленного в ранних версиях System V. SIGCHLD устарел и более не должен применяться. SIGCONT Этот сигнал перезапускает приостановленный процесс. Также он может быть вызван процессом, позволяющим выполнить действие после перезапуска. Большинство редакторов перехватывают этот сигнал и обновляют терминал после перезапуска. В главе 15 дана более подробная информация об останове и перезапуске процесса. SIGFPE Этот сигнал посылается, когда процесс вызывает арифметическое исключение. Все исключения плавающей точки, такие как переполнение и потеря значимости, вызывают этот сигнал, как это происходит при делении на 0. SIGHUP Когда терминал отсоединяется, лидер сеанса, ассоциированного с терминалом, получает этот сигнал, если только на терминале не выставлен флаг CLOCAL. Если лидер сеанса завершается, SIGHUP отправляется лидеру каждой группы процессов в данном сеансе. Большинство процессов прерываются при получении SIGHUP, поскольку это значит, что пользователя уже нет в системе. Многие процессы-демоны интерпретируют SIGHUP как запрос на закрытие и повторное открытие журнальных файлов, а также на перечитывание конфигурационных файлов. SIGILL Процесс пытается запустить некорректную аппаратную команду. SIGINT Этот сигнал посылается всем процессам в группе процессов переднего плана, когда пользователь нажимает клавиатурную комбинацию прерывания (обычно ^C). SIGIO Произошло асинхронное событие ввода-вывода. Асинхронный ввод-вывод редко используется и в этой книге не описан. По вопросам асинхронного ввода-вывода обращайтесь к соответствующим источникам, например, [35]. SIGKILL Этот сигнал генерируется только вызовом kill() и разрешает пользователю безусловно прервать процесс. SIGPIPE Процесс выполнил запись в канал, который не имеет читателя. SIGPROF Завершилось действие таймера профилирования. Это сигнал обычно используется профилировщиками, которые проверяют другие характеристики процесса времени выполнения. Профилировщики обычно используются для оптимизации времени выполнения программ, помогая программистам находить узкие места. Простейшим профилировщиком является утилита gprof, входящая в состав всех дистрибутивов Linux. SIGPWR Система обнаружила надвигающуюся потерю питания. Обычно этот сигнал отправляется процессу init демоном, отслеживающим источники питания машины, позволяя корректно завершить работу до отключения питания. SIGQUIT Этот сигнал посылается всем процессам в группе процессов переднего плана, когда пользователь нажимает клавиатурную комбинацию завершения (обычно ^/). SIGSEGV Этот сигнал посылается, когда процесс пытается прочитать неотображаемую память, выполнить страницу памяти, которая не была отображена с привилегиями на выполнение, или же выполнить запись в память, к которой не имеет прав доступа на запись. SIGSTOP Этот сигнал генерируется только вызовом kill(), и дает возможность пользователю безусловно остановить процесс. Более подробно о приостановке процессов можно почитать в главе 15. SIGSYS Когда программа пытается выполнить несуществующий системный вызов, ядро прерывает программу с помощью этого сигнала. Это никогда не должно происходить в программах, которые осуществляют системные вызовы посредством системой библиотеки С. SIGTERM Этот сигнал генерируется только вызовом kill() и дает возможность пользователю элегантно прервать процесс. Процесс должен прекратиться насколько возможно быстро, немедленно после получения сигнала. SIGTRAP Когда программа проходит через точку прерывания, этот сигнал посылается процессу. Обычно он перехватывается процессом отладчика, который установил точку прерывания. SIGTSTP Этот сигнал посылается всем процессам в группе процессов переднего плана, когда пользователь нажимает клавиатурную комбинацию прерывания (обычно ^Z). SIGTTIN Этот сигнал посылается фоновому процессу, который пытается осуществить чтение из контролируемого им терминала. Об управлении заданиями подробнее читайте в главе 15. SIGTTOU Этот сигнал посылается фоновому процессу, который пытается осуществить запись на контролируемый им терминал. Об управлении заданиями подробнее читайте в главе 15. SIGURG Этот сигнал посылается, когда по сокету принимается экстренное сообщение. Экстренные данные — тема, касающаяся сетевых технологий, которая выходит за рамки освещаемых в настоящей книге. В [33] это рассматривается более подробно. SIGUSR1 Для этого сигнала нет предопределенного назначения; процессы могут использовать его для собственных нужд. SIGUSR2 Для этого сигнала нет предопределенного назначения; процессы могут использовать его для собственных нужд. SIGVTALRM Отправляется, когда истекает период действия таймера, установленного вызовом settimer(). Информацию о применении таймеров можно найти в главе 18. SIGWINCH Когда окно терминала изменяет размер, например, когда пользователь растягивает окно xterm, все процессы в группе процессов переднего плана получают этот сигнал. В главе 16 представлена информация об определении текущего размера управляющего терминала. SIGXCPU Процесс превысил свой мягкий лимит использования ресурсов процессора. Этот сигнал посылается раз в секунду до тех пор, пока данный процесс не превысит жесткий лимит использования ресурсов процессора. Как только это произойдет, процесс прерывается сигналом SIGKILL. Информацию о лимитах ресурса процессора можно найти в главе 10. SIGXFSZ Когда программа превышает лимит максимального размера файла, ей посылается этот сигнал, что обычно уничтожает процесс. Если сигнал перехвачен, то системный вызов, который послужил причиной превышения лимита на размер файла, возвращает ошибку EFBIG. Информацию о лимитах ресурса процессора можно найти в главе 10.

12.3.1. Описание сигналов