Сигналы (UNIX)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Сигналы в UNIX, Unix-подобных и других POSIX-совместимых операционных системах являются одним из способов взаимодействия между процессами (англ. IPC, inter-process communication). Фактически, сигнал — это асинхронное уведомление процесса о каком-либо событии. Когда сигнал послан процессу, операционная система прерывает выполнение процесса. Если процесс установил собственный обработчик сигнала, операционная система запускает этот обработчик, передав ему информацию о сигнале. Если процесс не установил обработчик, то выполняется обработчик по умолчанию.

Названия сигналов «SIG…» являются числовыми константами (макроопределениями Си) со значениями, определяемыми в заголовочном файле signal.h. Числовые значения сигналов могут меняться от системы к системе, хотя основная их часть имеет в разных системах одни и те же значения. Утилита kill позволяет задавать сигнал как числом, так и символьным обозначением.

Посылка сигналов[править | править вики-текст]

Сигналы посылаются:

  • с терминала, нажатием специальных клавиш или комбинаций (например, нажатие Ctrl-C генерирует SIGINT, а Ctrl-Z SIGTSTP);
  • ядром системы:
    • при возникновении аппаратных исключений (недопустимых инструкций, нарушениях при обращении в память, системных сбоях и т. п.);
    • ошибочных системных вызовах;
    • для информирования о событиях ввода-вывода;
  • одним процессом другому (или самому себе), с помощью системного вызова kill(), в том числе:

Сигналы не могут быть посланы завершившемуся процессу, находящемуся в состоянии «зомби».

Обработка сигналов[править | править вики-текст]

Обработчик по умолчанию для большинства сигналов завершает выполнение процесса. Для альтернативной обработки всех сигналов, за исключением SIGKILL и SIGSTOP, процесс может назначить свой обработчик или игнорировать их возникновение модификацией своей сигнальной маски. Единственное исключение - процесс а pid 1 (init), который имеет право игнорировать или обрабатывать любые сигналы, включая KILL и STOP.

Безопасность[править | править вики-текст]

Процесс (или пользователь из шелла) с эффективным UID, не равным 0 (UID суперпользователя), может посылать сигналы только процессам с тем же UID.

Классификация сигналов[править | править вики-текст]

POSIX определяет 28 сигналов, которые можно классифицировать следующим образом:

Название Действие по умолчанию Описание Тип
SIGABRT Завершение с дампом памяти Сигнал посылаемый функцией abort() Управление
SIGALRM Завершение Сигнал истечения времени, заданного alarm() Уведомление
SIGBUS Завершение с дампом памяти Неправильное обращение в физическую память Исключение
SIGCHLD Игнорируется Дочерний процесс завершен или остановлен Уведомление
SIGCONT Продолжить выполнение Продолжить выполнение ранее остановленного процесса Управление
SIGFPE Завершение с дампом памяти Ошибочная арифметическая операция Исключение
SIGHUP Завершение Закрытие терминала Уведомление
SIGILL Завершение с дампом памяти Недопустимая инструкция процессора Исключение
SIGINT Завершение Сигнал прерывания (Ctrl-C) с терминала Управление
SIGKILL завершение Безусловное завершение управление
SIGPIPE Завершение Запись в разорванное соединение (пайп, сокет) Уведомление
SIGQUIT Завершение с дампом памяти Сигнал «Quit» с терминала (Ctrl-\) Управление
SIGSEGV Завершение с дампом памяти Нарушение при обращении в память Исключение
SIGSTOP остановка процесса Остановка выполнения процесса управление
SIGTERM Завершение Сигнал завершения (сигнал по умолчанию для утилиты kill) Управление
SIGTSTP Остановка процесса Сигнал остановки с терминала (Ctrl-Z). Управление
SIGTTIN Остановка процесса Попытка чтения с терминала фоновым процессом Управление
SIGTTOU Остановка процесса Попытка записи на терминал фоновым процессом Управление
SIGUSR1 Завершение Пользовательский сигнал № 1 Пользовательский
SIGUSR2 Завершение Пользовательский сигнал № 2 Пользовательский
SIGPOLL Завершение Событие, отслеживаемое poll() Уведомление
SIGPROF Завершение Истечение таймера профилирования Отладка
SIGSYS Завершение с дампом памяти Неправильный системный вызов Исключение
SIGTRAP Завершение с дампом памяти Ловушка трассировки или брейкпоинт Отладка
SIGURG Игнорируется На сокете получены срочные данные Уведомление
SIGVTALRM Завершение Истечение «виртуального таймера» Уведомление
SIGXCPU Завершение с дампом памяти Процесс превысил лимит процессорного времени Исключение
SIGXFSZ Завершение с дампом памяти Процесс превысил допустимый размер файла Исключение

При обработке исключений и отладочных сигналов перед завершением процесс может записать в текущий каталог файл с дампом памяти процесса (англ. core image), используя который, отладчик может восстановить условия, при которых возникло данное исключение. Иногда (например, для программ, выполняемых от имени суперпользователя) дамп памяти не создаётся из соображений безопасности.

SA_SIGINFO[править | править вики-текст]

Обычно обработчик сигнала получает только один аргумент — номер сигнала (это позволяет использовать одну функцию-обработчик для нескольких сигналов). Если при задании обработчика сигнала (функцией sigaction()) указать опцию SA_SIGINFO, то в обработчик будут переданы ещё два аргумента:

  1. указатель на структуру siginfo_t, включающую:
    • битовую маску дополнительных «кодов сигнала», определяющих причину его возникновения;
    • идентификатор процесса (PID), пославшего сигнал;
    • эффективный идентификатор пользователя (UID), от имени которого выполняется процесс (например, утилита kill), пославший сигнал;
    • адрес инструкции, в которой возникло исключение;
    • и т. п.
  2. указатель на «машинный контекст» на момент возникновения сигнала (со «стеком сигнала» — дополнительными данными, которые помещаются в стек при вызове некоторых сигналов-исключений).

Большинство дополнительных кодов специфичны для каждого сигнала. Коды, общие для всех сигналов:

Код Описание
SI_USER Сигнал послан функцией kill() (или утилитой kill)
SI_QUEUE Сигнал послан функцией sigqueue()
SI_TIMER Сигнал послан по истечении времени, установленного функцией timer_settime()
SI_ASYNCIO Сигнал послан по завершении запроса на «асинхронный ввод-вывод»
SI_MESGQ Сигнал послан по появлению сообщения в пустой «очереди сообщений Unix»

См. также[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]