Листинг 5.5. Функция signal, вызывающая функцию POSIX sigaction
//lib/signal.c
1 #include "unp.h"
2 Sigfunc*
3 signal(int signo, Sigfunc *func)
4 {
5 struct sigaction act, oact;
6 act.sa_handler = func;
7 sigemptyset(&act.sa_mask);
8 act.sa_flags = 0;
9 if (signo == SIGALRM) {
10 #ifdef SA_INTERRUPT
11 act.sa_flags |= SA_INTERRUPT; /* SunOS 4.x */
12 #endif
13 } else {
14 #ifdef SA_RESTART
15 act.sa_flags |= SA_RESTART; /* SVR4, 44BSD */
16 #endif
17 }
18 if (sigaction(signo, &act, &oact) < 0)
19 return (SIG_ERR);
20 return (oact.sa_handler);
21 }
Упрощение прототипа функции при использовании typedef
2-3
Обычный прототип для функции
signal
усложняется наличием вложенных скобок:
void (*signal(int <i>signo</i>, void (*<i>func</i>)(int)))(int);
Чтобы упростить эту запись, мы определяем тип
Sigfunc
в нашем заголовочном файле
unp.h
следующим образом:
typedef void Sigfunc(int);
указывая тем самым, что обработчики сигналов — это функции с целочисленным аргументом, ничего не возвращающие (
void
). Тогда прототип функции выглядит следующим образом:
Sigfunc *signal(int <i>signo</i>, Sigfunc *<i>func</i>);
Указатель на функцию, являющуюся обработчиком сигнала, — это второй аргумент функции и в то же время возвращаемое функцией значение.
Установка обработчика
6
Элемент
sa_handler
структуры
sigaction
устанавливается равным аргументу
func
функции
signal
.
Установка маски сигнала для обработчика
7
POSIX позволяет нам задавать набор сигналов, которые будут
блокированы при вызове обработчика сигналов. Любой блокируемый сигнал не может быть доставлен процессу. Мы устанавливаем элемент
sa_mask
равным пустому набору. Это означает, что во время работы обработчика дополнительные сигналы не блокируются. POSIX гарантирует, что перехватываемый сигнал всегда блокирован, пока выполняется его обработчик.
Установка флага SA_RESTART
8-17
Флаг
SA_RESTART
не является обязательным, и если он установлен, то системный вызов, прерываемый этим сигналом, будет автоматически снова выполнен ядром. (В продолжении нашего примера мы более подробно поговорим о прерванных системных вызовах.) Если перехватываемый сигнал не является сигналом
SIGALRM
, мы задаем флаг
SA_RESTART
, если таковой определен. (Причина, по которой сигнал
SIGALRM
обрабатывается отдельно, состоит в том, что обычно цель его генерации - ввести ограничение по времени в операцию ввода-вывода, как показано в листинге 14.2. В этом случае мы хотим, чтобы блокированный системный вызов был прерван сигналом.) Более ранние системы, особенно SunOS 4.x, автоматически перезапускают прерванный системный вызов по умолчанию и затем определяют флаг
SA_INTERRUPT
. Если этот флаг задан, мы устанавливаем его при перехвате сигнала
SIGALRM
.
Вызов функции sigaction
18-20
Мы вызываем функцию
sigaction
, а затем возвращаем старое действие сигнала как результат функции
signal
.
В книге мы везде используем функцию
signal
из листинга 5.5.
Семантика сигналов POSIX
Сведем воедино следующие моменты, относящиеся к обработке сигналов в системе, совместимой с POSIX.
■ Однажды установленный обработчик сигналов остается установленным (в более ранних системах обработчик сигналов удалялся каждый раз по выполнении).
■ На время выполнения функции — обработчика сигнала доставляемый сигнал блокируется. Более того, любые дополнительные сигналы, заданные в наборе сигналов
sa_mask
, переданном функции
sigaction
при установке обработчика, также блокируются. В листинге 5.5 мы устанавливаем
sa_mask
равным пустому набору, что означает, что никакие сигналы, кроме перехватываемого, не блокируются.
■ Если сигнал генерируется один или несколько раз, пока он блокирован, то обычно после разблокирования он доставляется только один раз, то есть по умолчанию сигналы Unix не устанавливаются в очередь. Пример мы рассмотрим в следующем разделе. Стандарт POSIX реального времени 1003.1b определяет набор надежных сигналов, которые помещаются в очередь, но в этой книге мы их не используем.
■ Существует возможность выборочного блокирования и разблокирования набора сигналов с помощью функции
sigprocmask
. Это позволяет нам защитить критическую область кода, не допуская перехватывания определенных сигналов во время ее выполнения.
5.9. Обработка сигнала SIGCHLD
Назначение состояния зомби — сохранить информацию о дочернем процессе, чтобы родительский процесс мог ее впоследствии получить. Эта информация включает идентификатор дочернего процесса, статус завершения и данные об использовании ресурсов (время процессора, память и т.д.). Если у завершающегося процесса есть дочерний процесс в зомбированном состоянии, идентификатору родительского процесса всех зомбированных дочерних процессов присваивается значение 1 (процесс
init
), что позволяет унаследовать дочерние процессы и сбросить их (то есть процесс
init
будет ждать (
wait
) их завершения, благодаря чему будут удалены зомби). Некоторые системы Unix в столбце
COMMAND
выводят для зомбированных процессов значение
<defunct>
.
Обработка зомбированных процессов
Очевидно, что нам не хотелось бы оставлять процессы в виде зомби. Они занимают место в ядре, и в конце концов у нас может не остаться идентификаторов для нормальных процессов. Когда мы выполняем функцию
fork
для дочерних процессов, необходимо с помощью функции
wait
дождаться их завершения, чтобы они не превратились в зомби. Для этого мы устанавливаем обработчик сигналов для перехватывания сигнала
SIGCHLD
и внутри обработчика вызываем функцию
wait
. (Функции
wait
и
waitpid
мы опишем в разделе 5.10.) Обработчик сигналов мы устанавливаем с помощью вызова функции