Имена сигналов
Сигналы не могут непосредственно переносить информацию, что ограничивает их применимость в качестве общего механизма межпроцессного взаимодействия. Тем не менее каждому типу сигналов присвоено мнемоническое имя (например, SIGINT), которое указывает, для чего обычно используется сигнал этого типа. Имена сигналов определены в модуле linux при помощи директивы const. Как и следовало ожидать, эти имена соответствуют небольшим положительным целым числам. Например, сигнал SIGINT обычно определяется так:
const SIGINT = 2; (* прерывание (rubout) *)
Большинство типов сигналов
UNIX предназначены для использования ядром, хотя есть несколько сигналов, которые посылаются от процесса к процессу. Ниже приведен описанный в спецификации XSI полный список стандартных сигналов и их значение. Для удобства список сигналов отсортирован в алфавитном порядке. При первом чтении этот список может быть пропущен.
– SIGABRT – сигнал прерывания процесса (process abort signal). Посылается процессу при вызове им функции
abort. В результате сигнала SIGABRT произойдет то, что спецификация XSI описывает как аварийное завершение (abnormal termination), авост. Следствием этого в реализациях UNIX является сброс образа памяти (core dump, иногда переводится как «дамп памяти») с выводом сообщения Quit - core dumped. Образ памяти процесса сохраняется в файле на диске для изучения с помощью отладчика;
– SIGALRM – сигнал таймера (alarm clock). Посылается процессу ядром при срабатывании таймера. Каждый процесс может устанавливать не менее трех таймеров. Первый из них измеряет прошедшее реальное время. Этот таймер устанавливается самим процессом при помощи системного вызова alarm (или установки значения первого параметра в более редко применяющемся вызове setitimer равным ITIMER_REAL). Вызов alarm будет описан в разделе 6.4.2. При необходимости больше узнать о вызове setitimer следует обратиться к справочному руководству системы;
– SIGBUS – сигнал ошибки на шине (bus error). Этот сигнал посылается при возникновении некоторой аппаратной ошибки. Смысл ошибки на шине определяется конкретной реализацией (обычно он генерируется при попытке обращения к допустимому виртуальному адресу, для которого нет физической страницы). Данный сигнал, так же как и сигнал SIGABRT, вызывает аварийное завершение;
– SIGCHLD – сигнал останова или завершения дочернего процесса (child process terminated or stopped). Если дочерний процесс останавливается или завершается, то ядро сообщит об этом родительскому процессу, послав ему сигнал SIGCHLD. По умолчанию родительский процесс игнорирует этот сигнал, поэтому, если в родительском процессе необходимо получать сведения о завершении дочерних процессов, то нужно перехватывать этот сигнал;
– SIGCONT – продолжение работы остановленного процесса
(continue executing if stopped). Этот сигнал управления процессом, который продолжит выполнение процесса, если он был остановлен; в противном случае процесс будет игнорировать этот сигнал. Это сигнал обратный сигналу SIGSTOP;
– SIGHUP – сигнал освобождения линии (hangup signal). Посылается ядром всем процессам, подключенным к управляющему терминалу (control terminal) при отключении терминала. (Обычно управляющий терминал группы процесса является терминалом пользователя, хотя это и не всегда так. Это понятие изучается более подробно в главе 9.) Он также посылается всем членам сеанса, если завершает работу лидер сеанса (обычно процесс командного интерпретатора), связанного с управляющим терминалом. Это гарантирует, что если не были предприняты специальные меры, то при выходе пользователя из системы завершаются все фоновые процессы, запущенные им (подробно об этом написано в разделе 5.10);
– SIGILL – недопустимая команда процессора (illegal instruction). Посылается операционной системой, если процесс пытается выполнить недопустимую машинную команду. Иногда этот сигнал может возникнуть из-за того, что программа каким-либо образом повредила свой код, хотя это и маловероятно. Более вероятной представляется попытка выполнения вещественной операции, не поддерживаемой оборудованием. В результате сигнала SIGILL происходит аварийное завершение программы;
– SIGINT – сигнал прерывания программы (interrupt). Посылается ядром всем процессам сеанса, связанного с терминалом, когда пользователь нажимает клавишу прерывания. Это также обычный способ остановки выполняющейся программы;
– SIGKILL – сигнал уничтожения процесса (kill). Это довольно специфически сигнал, который посылается от одного процесса к другому и приводит к немедленному прекращению работы получающего сигнал процесса. Иногда он также посылается системой (например, при завершении работы системы). Сигнал SIGKILL – один из двух сигналов, которые не могут игнорироваться или перехватываться (то есть обрабатываться при помощи определенной пользователем процедуры);
– SIGPIPE – сигнал о попытке записи в канал или сокет, для которых принимающий процесс уже завершил работу (write on a pipe or socket when recipient is terminated).
Программные каналы и сокеты являются другими средствами межпроцессного взаимодействия, которые обсудим в следующих главах. Там же будет рассмотрен и сигнал SIGPIPE;
– SIGPOLL – сигнал о возникновении одного из опрашиваемых событий (pollable event). Этот сигнал генерируется ядром, когда некоторый открытый дескриптор файла становится готовым для ввода или вывода. Тем не менее более удобный способ организации слежения за состояниями некоторого множества открытых файловых дескрипторов заключается в использовании системного вызова select, который подробно описан в главе 7;
– SIGPROF – сигнал профилирующего таймера (profiling time expired). Как было уже упомянуто для сигнала SIGALARM, любой процесс может установить не менее трех таймеров. Второй из этих таймеров может использоваться для измерения времени выполнения процесса в пользовательском и системном режимах. Сигнал SIGPROF генерируется, когда истекает время, установленное в этом таймере, и поэтому может быть использован средством профилирования программы. (Таймер устанавливается заданием первого параметра функции setitimer равным ITIMER_PROF.);
– SIGQUIT – сигнал о выходе (quit). Очень похожий на сигнал SIGINT, этот сигнал посылается ядром, когда пользователь нажимает клавишу выхода используемого терминала. Значение клавиши выхода по умолчанию соответствует символу ASCII FS или Ctrl-\. В отличие от SIGINT, этот сигнал приводит к аварийному завершению и сбросу образа памяти;
– SIGSEGV – обращение к некорректному адресу памяти (invalid memory reference). Сокращение SEGV в названии сигнала означает нарушение границ сегментов памяти (segmentation violation). Сигнал генерируется, если процесс пытается обратиться к неверному адресу памяти. Получение сигнала SIGSEGV приводит к аварийному завершению процесса;
– SIGSTOP – сигнал останова (stop executing). Это сигнал управления заданиями, который останавливает процесс. Его, как и сигнал SIGKILL, нельзя проигнорировать или перехватить;
– SIGSYS – некорректный системный вызов (invalid system call). Посылается ядром, если процесс пытается выполнить некорректный системный вызов. Это еще один сигнал, приводящий к аварийному завершению;
– SIGTERM – программный сигнал завершения (software termination signal). По соглашению, используется для завершения процесса (как и следует из его названия). Программист может использовать этот сигнал для того, чтобы дать процессу время для «наведение порядка», прежде чем посылать ему сигнал SIGKILL. Команда kill по умолчанию посылает именно этот сигнал;
– SIGTRAP – сигнал трассировочного прерывания (trace trap). Это особый сигнал, который в сочетании с системным вызовом ptrace используется отладчиками, такими как sdb, adb, и gdb. Поскольку он предназначен для отладки, его рассмотрение в рамках данной книги не требуется. По умолчанию сигнал SIGTRAP приводит к аварийному завершению;
– SIGTSTP – терминальный сигнал остановки (terminal stop signal). Этот сигнал формируется при нажатии специальной клавиши останова (обычно Ctrl+Z). Сигнал SIGTSTP аналогичен сигналу SIGSTOP, но его можно перехватить или игнорировать;
– SIGTTIN – сигнал о попытке ввода с терминала фоновым процессом (background process attempting read).
Если процесс выполняется в фоновом режиме и пытается выполнить чтение с управляющего терминала, то ему посылается сигнал SIGTTIN. Действие сигнала по умолчанию – остановка процесса;
– SIGTTOU – сигнал о попытке вывода на терминал фоновым процессом (background process attempting write). Аналогичен сигналу SIGTTIN, но генерируется, если фоновый процесс пытается выполнить запись в управляющий терминал. И снова действие по умолчанию – остановка процесса;
– SIGURG – сигнал о поступлении в буфер сокета срочных данных (high bandwidth data is available at a socket).
Этот сигнал сообщает процессу, что по сетевому соединению получены срочные внеочередные данные;
– SIGUSR1 и SIGUSR2 – пользовательские сигналы (user defined signals 1 and 2). Так же, как и сигнал SIGTERM, эти сигналы никогда не посылаются ядром и могут использоваться для любых целей по выбору пользователя;
– SIGVTALRM – сигнал виртуального таймера (virtual timer expired). Как уже упоминалось для сигналов SIGALRM и SIGPROF, каждый процесс может ими не менее трех таймеров. Последний из этих таймеров можно установить так, чтобы он измерял время, которое процесс выполняет в пользовательском режиме. (Таймер устанавливается заданием первого параметра функции setitimer равным ITIMER_VIRTUAL);
– SIGXCPU – сигнал о превышении лимита процессорного времени (CPU time limit exceeded). Этот сигнал посылается процессу, если суммарное процессорное время, занятое его работой, превысило установленный предел. Действие по умолчанию – аварийное завершение;
– SIGXFSZ – сигнал о превышении предела на размер файла (file size limit exceeded). Этот сигнал генерируется, если процесс превысит максимально допустимый размер файла. Действие по умолчанию – аварийное завершение.
Могут встретиться и некоторые другие сигналы, но их наличие зависит от конкретной реализации системы; его не требует спецификация XSI. Большая часть этих сигналов также используется ядром для индикации ошибок, например SIGEMT – прерывание эмулятора (emulator trap) часто обозначает отказ оборудования и зависит от конкретной реализации.[7]
