Майкл Джонсон - Разработка приложений в среде Linux. Второе издание

Вместо использования функции signal()(чья семантика в процессе эволюции стала неправильной) POSIX-программы регистрируют обработчики сигналов с помощью sigaction().

#include

int sigaction(int signum, struct sigaction *act, struct sigaction *oact);

Этот системный вызов устанавливает обработчик сигнала signum, как определено с помощью act. Если oactне равен NULL, он принимает расположение обработчика перед вызовом sigaction(). Если actравен NULL, текущая установка обработчика остается неизменной, позволяя программе получить текущее расположение, не изменяя его. sigaction()возвращает 0 в случае успеха и ненулевое значение в случае ошибки. Ошибки случаются только если один или несколько параметров, переданных sigaction(), не верны.

Обработка сигнала ядром полностью описывается структурой struct sigaction.

#include

struct sigaction {

__sighandler_t sa_handler;

sigset_t sa_mask;

int sa_flags;

};

sa_handler— это указатель на функцию со следующим прототипом:

void handler(int signum);

Здесь signumустанавливается равным номеру сигнала, который является причиной вызова функции, sa_handlerможет указывать на функцию этого типа либо быть равным SIG_IGNили SIG_DFL.

Программа также специфицирует набор сигналов, которые должны блокироваться во время функционирования обработчика сигнала. Если обработчик предназначен для обработки нескольких различных сигналов (что легко сделать благодаря параметру signum), это средство существенно для предотвращения возникновения условия состязаний. sa_mask— это набор сигналов, включающий все сигналы, которые должны блокироваться при вызове обработчика. Однако доставленный сигнал блокируется независимо от того, что содержит sa_mask— если вы не хотите, чтобы он блокировался, укажите это флагом sa_flags — членом структуры struct sigaction.

Член sa_flagsпозволяет процессу модифицировать различные поведения сигнала. Он содержит один или более флагов, объединенных битовой операцией "ИЛИ" [61] Эти флаги определены в Single Unix Specification. Многие из них имеют имена, отличающиеся от описанных в тексте. .

Манипулировать структурами данных, которые используются в других частях программы — обычное дело для обработчика сигналов. К сожалению, асинхронная природа сигналов делает это опасным, если только не обращаться с этим с осторожностью. Манипулирование всеми, за исключением простейших структур данных, приводит программу к состоянию состязаний.

Пример немного прояснит эту проблему. Ниже показан простой обработчик SIGHUP, изменяющий значение строки, на которую указывает глобальная переменная someString.

void handleHup(int signum) {

free(someString);

someString = strdup("другая строка");

}

В реальных программах новое значение someStringвероятно, будет читаться из внешнего источника (такого как FIFO), но некоторые концепции актуальны и так. Теперь предположим, что основная часть программы копирует строку (этот код аналогичен реализации strcpy(), хотя и не очень оптимизирован), когда поступает сигнал SIGHUP.

src = someString;

while(*src)

*dest++ = *src++;

Когда главная часть программы возобновит выполнение, srcбудет указывать на память, которая была освобождена обработчиком сигналов. Излишне говорить, что это очень плохая идея [62] Хотя ссылка на память, которая может быть заполнена, может работать в некоторых системах, это не является переносимым. Некоторые реализации malloc() возвращают память операционной системе, что при обращении к возвращенной памяти вызывает ошибку сегментации; другие — перезаписывают части заполненной памяти служебной информацией. .

Чтобы решать проблемы такого типа, программный интерфейс сигналов POSIX позволяет процессу блокировать доставку процессу произвольного набора сигналов. При этом сигналы не отбрасываются, просто их доставка задерживается до тех пор, пока процесс не обозначит свою готовность обработать эти сигналы, разблокировав их. Чтобы правильно выполнить показанное выше копирование строки, программа должна блокировать SIGHUPперед выполнением копирования и разблокировать его после. Обсудив интерфейс манипулирования масками сигналов, далее мы представим соответствующую версию кода.

Набор сигналов, которые процесс блокирует, часто называют маской сигналаэтого процесса. Маска сигналов процесса задается типом sigset_tи содержит сигналы, заблокированные в данный момент. Функция sigprocmask()позволяет процессу управлять его текущей маской сигналов.

#include

int sigprocmask(int what, sigset_t *set, sigset_t *oldest);

Первый параметр, what, описывает, как должна выполняться манипуляция. Если setравно NULL, то whatигнорируется.

Во всех трех случаях параметр oldsetтипа sigset_t указывает на исходную маску сигналов, если только он не равен NULL— в этом случае oldsetигнорируется. Следующий вызов ищет текущую маску сигналов для запущенных процессов.