Разработка приложений в среде Linux. Второе издание

Запуск этой программы выдаст показанные ниже результаты.

Принятые сигналы:

        User defined signal1

        SIGRTMIN + 0

        SIGRTMIN + 0

        SIGRTMIN + 0

        SIGRTMIN + 1

        SIGRTMIN + 1

Это показывает, что все сигналы реального времени были доставлены, в то же время, был доставлен только один экземпляр сигнала SIGUSR1. Вы также видите изменение порядка сигналов реального времени — все сигналы SIGRTMIN были доставлены перед SIGRTMIN + 1.

12.7. Дополнительные сведения о сигналах

Сигналы, которые мы обсуждали до сих пор, не несли в себе никаких данных; появление сигнала — это единственная информация, которую получает приложение. В некоторых случаях было бы неплохо знать, что послужило причиной отправки сигнала (как, например, неправильная адресация памяти, генерирующая SIGSEGV), или же иметь возможность включить данные в сигналы, генерируемые приложением. Расширение реального времени Real Time Signals позволяет решить обе эти задачи.

12.7.1. Получение контекста сигнала

Информация о том, как и почему был сгенерирован сигнал, называется контекстом[68] сигнала. Приложения, которые должны видеть этот контекст, используют обработчики сигналов, отличающиеся от нормальных. Они включают два дополнительных параметра — указатель на siginfo_t, предоставляющий контекст сигнала, и указатель на void*, который может быть использован некоторыми низкоуровневыми системными библиотеками[69]. Вот как выглядит полный прототип такого обработчика.

void handler(int signum, siginfo_t *siginfo, void *context);

Приложение должно указать ядру на необходимость передачи полной информации о контексте, устанавливая флаг SA_SIGINFO члена sa_mask структуры struct sigaction, применяемой для регистрации обработчика сигнала. Член sa_handler также не используется, потому что он является указателем на функцию с другим прототипом. Вместо этого новый член, sa_sigaction, указывает на обработчик сигнала с правильным прототипом. Чтобы снизить потребление памяти, sa_handler и sa_sigaction разрешено использовать один и тот же участок памяти, поэтому только один из двух должен применяться в одно и то же время. Чтобы сделать это прозрачным, библиотека С определяет struct sigaction следующим образом.

#include <signal.h>

struct sigaction {

 union {

  __sighandler_t sa_handler;

  __sigaction_t sa_sigaction;

 } __sigaction_handler;

 sigset_t sa_mask;

 unsigned long sa_flags;

};

#define sa_handler __sigaction_handler.sa_handler

#define sa_sigaction __sigaction_handler.sa_sigaction

Использование представленной комбинации объединений и макросов позволяет этим двум членам разделять одну и ту же память без необходимости усложнения с точки зрения приложений.

Структура siginfo_t содержит информацию о том, где и почему был сгенерирован сигнал. Всем сигналам доступны два члена: sa_signo и si_code. Какие другие члены доступны — зависит от конкретного сигнала, и эти члены разделяют память подобно тому, как это делают члены sa_handler и sa_sigaction структуры struct sigaction. Член sa_signo содержит номер доставленного сигнала и всегда равен значению первого параметра, переданного обработчику сигнала, в то время как si_code указывает, почему сигнал был сгенерирован, и изменяется в зависимости от номера сигнала. Для большинства сигналов он может принимать перечисленные ниже значения.[70]

SI_USER

Приложение пространства пользователя вызвало kill() для отправки сигнала. Примечание. Функция sigsend(), включенная в Linux для совместимости с некоторыми системами Unix, также выдает SI_USER.

SI_QUEUE

Приложение пространства пользователя вызвало sigqueue() для от правки сигнала, что обсуждается в самом конце этой главы.

SI_TKILL

Приложение пространства пользователя вызвало tkill(). В то время как ядро Linux использует SI_TKILL, его значение не специфицировано в текущей версии библиотеки С.

Если вам нужно проверить SI_TKILL, используйте следующий сегмент кода для определения этого значения:

#ifndef SI_TKILL

#define SI_TKILL -6

#endif

SI_TKILL не специфицирован ни в каком стандарте (хотя допускается ими), поэтому его следует применять осторожно в переносимых программах.

SI_KERNEL

Сигнал сгенерирован ядром.

Когда SIGILL, SIGFPE, SIGSEGV, SIGBUS и SIGCHLD посылаются ядром, то si_code вместо si_kernel принимает значения, перечисленные в табл. 12.3[71].

Таблица 12.3. Значения si_code для специальных сигналов

Сигнал	si_code	Описание
SIGILL	ILL_ILLOPC	Неправильный код операции (opcode).
	ILL_ILLOPC	Неправильный операнд.
	ILL_ILLOPC	Неправильный режим адресации.
	ILL_ILLOPC	Неправильная ловушка (trap).
	ILL_ILLOPC	Привилегированный код операции.
	ILL_ILLOPC	Привилегированный регистр.
	ILL_ILLOPC	Внутренняя ошибка стека.
	ILL_ILLOPC	Ошибка сопроцессора.
SIGFPE	FPE_INTDIV	Деление целого на ноль.
	FPE_INTOVF	Переполнение целого.
	FPE_FLTDIV	Деление числа с плавающей точкой на ноль.
	FPE_FLTOVF	Переполнение числа с плавающей точкой.
	FPE_FLTUND	Потеря значимости числа с плавающей точкой.
	FPE_FLTRES	Неточный результат числа с плавающей точкой.
	FPE_FLTINV	Неверная операция с плавающей точкой.
	FPE_FLTSUB	Число с плавающей точкой вне диапазона.
SIGSEGV	SEGV_MAPPER	Адрес не отображается на объект.
	SEGV_ACCERR	Неверные права доступа для адреса.
SIGBUS	BUS_ADRALN	Неверное выравнивание адреса.
	BUS_ADRERR	Несуществующий физический адрес.
	BUS_OBJERR	Специфичный для объекта сбой оборудования.
SIGCHLD	CLD_EXITED	Дочерний процесс завершен.
	CLD_KILLED	Дочерний процесс уничтожен.
	CLD_DUMPED	Дочерний процесс уничтожен с выводом дампа памяти в файл.
	CLD_TRAPPED	Дочерний процесс достиг точки останова.
	CLD_STOPPED	Дочерний процесс приостановлен.

68

До появления стандарта POSIX приложение могло обращаться к struct sigcontext за информацией того же рода, что теперь представляет siginfo_t, и термин "контекст" остался от этой старой реализации.

69

Этот третий параметр на самом деле указывает на структуру struct ucontext, которая позволяет процессам выполнять полное переключение контекстов в пользовательском пространстве. Данные вопросы выходят за пределы тем, рассматриваемых в настоящей книге, но это хорошо документировано в Single Unix Specification.

70

Существует гораздо больше значений si_code, нежели мы обсуждаем здесь, и эти значения имеют отношение к асинхронному вводу-выводу, очередям сообщений и таймерам реального времени, что выходит за границы тем, обсуждаемых в книге.

71

Он также принимает специальное значение SIGTRAP, которое используется отладчиками, и SIGPOLL, применяемое механизмом ненадежного асинхронного ввода-вывода. Ни один из них не описан в настоящей книге, поэтому подробности об этих сигналах не включены в табл. 12.3.