Основы программирования в Linux

Мэтью Нейл

Надежный интерфейс сигналов

Мы рассмотрели подробно возбуждение и перехват сигналов с помощью

signal

и родственных функций, поскольку они очень часто применяются в старых UNIX-программах. Тем не менее, стандарты X/Open и спецификации UNIX рекомендуют более современный программный интерфейс для сигналов

sigaction

, который более надежен.

#include <signal.h>

int sigaction<int sig, const struct sigaction *act, struct sigaction *oact);

Структура

sigaction

, применяемая для определения действий, предпринимаемых при получении сигнала, заданного в аргументе

sig

,

определена в файле signal.h и как минимум включает следующие элементы:

void (*)(int)sa_handler /* функция, SIG_DFL или SIG_IGN */

sigset_t sa_mask /* сигналы, заблокированные для sa_handler */

int sa_flags /* модификаторы действий сигнала */

Функция

sigaction

задает действие, связанное с сигналом

sig

. Если

oact

не

null

,

sigaction

записывает предыдущее действие для сигнала в указанное

oact

место. Если

act

равен

null

, это все, что делает функция

sigaction

. Если указатель

act

не

null

, задается действие для указанного сигнала.

Как и функция

signal

,

sigaction

возвращает 0 в случае успешного выполнения и -1 в случае ошибки. Переменная

errno

получит значение

EINVAL

, если заданный сигнал некорректен или была предпринята попытка захватить или проигнорировать сигнал, который нельзя захватывать или игнорировать.

В структуре

sigaction

, на которую указывает аргумент

act

,

sa_handler

— это указатель на функцию, вызываемую при получении сигнала

sig

. Она очень похожа на функцию

func

, которая, как вы видели раньше, передавалась функции

signal

. Вы можете применять специальные значения

SIG_IGN

и

SIG_DFL

в поле

sa_handler

для обозначения того, что сигнал должен игнорироваться или должно быть восстановлено действие по умолчанию, соответственно.

Поле

sa_mask

описывает множество сигналов, которые будут добавлены в маску сигналов процесса перед вызовом функции

sa_handler

. Это множество сигналов, которые блокируются и не должны доставляться процессу. Такое поведение мешает возникновению ситуации, описанной ранее, в которой сигнал был получен до того, как его обработчик дошел до завершения. Применение поля

sa_mask

может устранить это состояние гонок.

Однако сигналы, захватываемые обработчиками, заданными в структуре

sigaction

, по умолчанию не восстанавливаются, и нужно задать в поле

sa_flags

значение

SA_RESETHAND

, если хотите добиться поведения, виденного вами раньше при обсуждении функции

signal

. Прежде чем обсуждать подробнее

sigaction

, давайте перепишем программу ctrlc.c, применяя

sigaction

вместо функции

signal

(упражнение 11.9).

Упражнение 11.9. Функция

sigaction

Внесите приведенные далее изменения, так чтобы сигнал

SIGINT

перехватывался

sigaction

. Назовите новую программу ctrlc2.c.

#include <signal.h>

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

void ouch(int sig) {

 printf("OUCH!
– I got signal %d\n", sig);

}

int main {

 struct sigaction act;

 act.sa_handler = ouch;

 sigemptyset(&act.sa_mask);

 act.sa_flags = 0;

 sigaction(SIGINT, &act, 0);

 while (1) {

printf("Hello World!\n");

sleep(1);

 }

}

Когда

вы выполните эту версию программы, то всегда будете получать сообщение при нажатии комбинации клавиш <Ctrl>+<C>, поскольку

SIGINT

обрабатывается неоднократно функцией

sigaction

. Для завершения программы следует нажать комбинацию клавиш <Ctrl>+<\>, которая генерирует по умолчанию сигнал

SIIGQUIT

.

$ ./ctrlc2

Hello World!

Hello World!

Hello World!

^C

OUCH!
– I got signal 2

Hello World!

Hello World!

^C

OUCH!
– I got signal 2

Hello World!

Hello World!

^\

Quit

$

Как это работает

Программа вместо функции

signal

вызывает

sigaction

для задания функции

ouch

как обработчика сигнала, возникающего при нажатии комбинации клавиш <Ctrl>+<C> (

SIGINT

). Прежде всего, она должна определить структуру

sigaction

, содержащую обработчик, маску сигналов и флаги, В данном случае вам не нужны никакие флаги, и создается пустая маска сигналов с помощью новой функции

sigemptyset

.

Примечание

После выполнения программы вы можете обнаружить дамп ядра (в файле core). Его можно безбоязненно удалить.

Множества сигналов

В заголовочном файле signal.h определены тип

sigset_t

и функции, применяемые для манипулирования множествами сигналов. Эти множества используются в

sigaction

и других функциях для изменения поведения процесса при получении сигналов.

#include <signal.h>

int sigaddset(sigset_t *set, int signo);

int sigemptyset(sigset_t *set);

int sigfillset(sigset_t *set);

int sigdelset(sigset_t *set, int signo);

Приведенные функции выполняют операции, соответствующие их названиям,

sigemptyset

инициализирует пустое множество сигналов. Функция

sigfillset

инициализирует множество сигналов, заполняя его всеми заданными сигналами,

sigaddset

и

sigdelset

добавляют заданный сигнал (

signo

) в множество сигналов и удаляют его из множества. Они все возвращают 0 в случае успешного завершения и -1 в случае ошибки, заданной в переменной

errno

. Единственная определенная ошибка

EINVAL

описывает сигнал как некорректный.