Interested Article - Сигнал (Unix)

Сигнал в операционных системах семейства Unix — асинхронное уведомление процесса о каком-либо событии, один из основных способов взаимодействия между процессами . Когда сигнал послан процессу, операционная система прерывает выполнение процесса, при этом, 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.

Спецификация сигналов включена в стандарты POSIX .

Посылка сигналов

Сигналы посылаются:

  • из терминала, нажатием специальных клавиш или комбинаций (например, нажатие Ctrl-C генерирует SIGINT , Ctrl-\ SIGQUIT , 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

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 с pid 1 ( init ), который имеет право игнорировать или обрабатывать любые сигналы, включая KILL и STOP.

Безопасность

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

Классификация сигналов

POSIX определяет 28 сигналов, которые можно классифицировать следующим образом:

Название Код Действие по умолчанию Описание Тип
SIGABRT 6 Завершение с дампом памяти Сигнал, посылаемый функцией abort() Управление
SIGALRM 14 Завершение Сигнал истечения времени, заданного alarm() Уведомление
SIGBUS 10 Завершение с дампом памяти Неправильное обращение в физическую память Исключение
SIGCHLD 18 Игнорируется Дочерний процесс завершен или остановлен Уведомление
SIGCONT 25 Продолжить выполнение Продолжить выполнение ранее остановленного процесса Управление
SIGFPE 8 Завершение с дампом памяти Ошибочная арифметическая операция Исключение
SIGHUP 1 Завершение Закрытие терминала Уведомление
SIGILL 4 Завершение с дампом памяти Недопустимая инструкция процессора Исключение
SIGINT 2 Завершение Сигнал прерывания (Ctrl-C) с терминала Управление
SIGKILL 9 Завершение Безусловное завершение Управление
SIGPIPE 13 Завершение Запись в разорванное соединение (пайп, сокет) Уведомление
SIGQUIT 3 Завершение с дампом памяти Сигнал «Quit» с терминала (Ctrl-\) Управление
SIGSEGV 11 Завершение с дампом памяти Нарушение при обращении в память Исключение
SIGSTOP 23 Остановка процесса Остановка выполнения процесса Управление
SIGTERM 15 Завершение Сигнал завершения (сигнал по умолчанию для утилиты kill) Управление
SIGTSTP 20 Остановка процесса Сигнал остановки с терминала (Ctrl-Z). Управление
SIGTTIN 26 Остановка процесса Попытка чтения с терминала фоновым процессом Управление
SIGTTOU 27 Остановка процесса Попытка записи на терминал фоновым процессом Управление
SIGUSR1 16 Завершение Пользовательский сигнал № 1 Пользовательский
SIGUSR2 17 Завершение Пользовательский сигнал № 2 Пользовательский
SIGPOLL 22 Завершение Событие, отслеживаемое poll() Уведомление
SIGPROF 29 Завершение Истечение таймера профилирования Отладка
SIGSYS 12 Завершение с дампом памяти Неправильный системный вызов Исключение
SIGTRAP 5 Завершение с дампом памяти Ловушка трассировки или брейкпоинт Отладка
SIGURG 21 Игнорируется На сокете получены срочные данные Уведомление
SIGVTALRM 28 Завершение Истечение «виртуального таймера» Уведомление
SIGXCPU 30 Завершение с дампом памяти Процесс превысил лимит процессорного времени Исключение
SIGXFSZ 31 Завершение с дампом памяти Процесс превысил допустимый размер файла Исключение

Также есть сигналы, не определённые в POSIX, но присутствующие на некоторых операционных системах.

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

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»

Ссылки

  • — Концепция сигналов (IEEE Std 1003.1, 2004 Edition)
  • — Описание структур и констант, связанных с сигналами (IEEE Std 1003.1, 2004 Edition)
  • — «Правила использования сигналов в Unix» (Сообщение в конференции RU.UNIX.PROG)
Источник —

Same as Сигнал (Unix)