Традиционная обработка сигнала
В этой части изложения мы рассмотрим традиционные модели перехвата сигналов и установки для них собственных обработчиков (в том числе и игнорирование или восстановление стандартной обработки по умолчанию). Термин «традиционный» здесь означает, что мы бегло рассмотрим обработку сигналов применительно к процессам и стандартным сигналам UNIX (не сигналам реального времени), то есть в том изложении, как она традиционно рассматривается в литературе по UNIX (и здесь сигнал воспринимается, конечно же, единственным потоком приложения, а не процессом, но в этом случае различие не принципиально). Позже мы рассмотрим модель обработки сигналов реального времени и расширим ее на многопоточные приложения.
«Старая» модель обработки сигнала
В ранних версиях UNIX была принята единственная модель обработки сигналов, основанная на функции
signal()
, которая подразумевает семантику так называемых «ненадежных сигналов», принятую в этих ОС. Позже эта модель была подвержена радикальной критике, вскрывшей ее «ненадежность». Данная модель сохранена для совместимости с ранее разработанным программным обеспечением. Она обладает существенными недостатками, основными из которых являются:
• процесс не может заблокировать сигнал, то есть отложить получение сигнала на период выполнения критических участков кода;
• каждый раз при получении сигнала его диспозиция устанавливается на действие по умолчанию, и при необходимости продолжить обработку поступающих сигналов требуется повторно восстанавливать требуемый обработчик.
Вот пример ( файл s2.cc) использования этой модели в коде, который уже стал иллюстративным образцом и кочует из одного источника в другой:
Ненадежная модель реакции на сигнал
#include <iostream.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
// обработчик сигнала SIGINT
static void handler(int signo) {
// восстановить обработчик:
signal(SIGINT, handler);
cout << "Получен сигнал SYSINT" << endl;
}
int main() {
// устанавливаются диспозиции сигналов:
signal(SIGINT, handler);
signal(SIGSEGV, SIG_DFL);
signal(SIGTERM, SIG_IGN);
while(true) pause();
}
Примечание
Макросы
SIG_DFL
и
SIG_IGN
определяются так:
#define SIG_ERR (( void(*)(_SIG_ARGS))-1 )
#define SIG_DFL (( void(*)(_SIG_ARGS))0)
#define SIG_IGN (( void(*)(_SIG_ARGS))1)
#define SIG_HOLD (( void(*)(_SIG_ARGS))2)
где
_SIG_ARGS
— это фактически тип
int
.
SIG_DFL
и
SIG_IGN
устанавливают диспозиции сигнала «по умолчанию» и «игнорировать» соответственно, а о
SIG_HOLD
мы будем отдельно говорить позже.
Выполнение этой программы вам будет не так просто прекратить: на комбинацию завершения [Ctrl+C] она отвечает сообщением о получении сигнала... и все. Воспользуемся для этого посылкой программе опять же сигнала, но из другого процесса (другого экземпляра командного интерпретатора). Смотрим PID запущенного процесса:
# pidin
...
220//86 1 /s2 10 r STOPPED
...
И посылаем процессу сигнал завершения:
# kill -9 2207786
или
kill -SIGKILL 2207786
Таким же образом, как показано командой
kill
, мы будем посылать сигналы процессам «извне» и в описываемых далее тестах, не останавливаясь подробно, как это происходит, в том числе и для сигналов реального времени (41…56).
Предыдущий пример можно переписать ( файл s4.cc) для обеспечения часто требуемой на практике защиты от немедленного прерывания выполнения по [Ctrl+C], чтобы дать программе возможность выполнить все требуемые операции по завершению (сбросить буферы данных на диск, закрыть файлы, сокеты и другие используемые объекты):
#include <stdlib.h>
#include <iostream.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
static void handler(int signo) {
cout << "Saving data ... wait.\r" << flush;
sleep(2); // здесь выполняются все завершающие действия!
cout << " " << flush;
exit(EXIT_SUCCESS);
}
int main() {
signal(SIGINT, handler);
signal(SIGSEGV, SIG_DFL);
signal(SIGTERM, SIG_IGN);
while (true) pause();
}
Оператор ожидания
pause()
при поступлении сигналов завершается с возвратом -1, а переменная
errno
устанавливается в
EINTR
. Этот оператор дает нам еще один способ
(файл s3.cc) неявного (без явной установки обработчиков) использования сигналов:
#include <stream.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main(void) {
alarm(5);
cout << "Waiting to die in 5 seconds ..." << endl;
pause();
return EXIT_SUCCESS;
