Читать онлайн «Основы программирования в Linux». Страница 132

#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.

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.

Функция sigismember определяет, включен ли заданный сигнал в множество сигналов. Она возвращает 1, если сигнал является элементом множества, 0, если нет и -1 с errno, равной EINVAL, если сигнал неверный.

#include <signal.h>

int sigismember(sigset_t *set, int signo);

Маска сигналов процесса задается и просматривается с помощью функции sigprocmask. Маска сигналов — это множество сигналов, которые заблокированы в данный момент и не будут приниматься текущим процессом.

#include <signal.h>

int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oset);

Функция sigprocmask может изменять маску сигналов процесса разными способами в соответствии с аргументом how. Новые значения маски сигналов передаются в аргументе set, если он не равен null, а предыдущая маска сигналов будет записана в множество сигналов oset.

Аргумент how может принимать одно из следующих значений:

□ SIG_BLOCK — сигналы аргумента set добавляются к маске сигналов;

□ SIG_SETMASK —маска сигналов задается аргументом set;

□ SIG_UNBLOCK — сигналы в аргументе set удаляются из маски сигналов.

Если аргумент set равен null, значение how не используется и единственная цель вызова — перенести значение текущей маски сигналов в аргумент oset.

Если функция sigprocmask завершается успешно, она возвращает 0. Функция вернет -1, если параметр how неверен, в этом случае переменная errno будет равна EINVAL.

Если сигнал заблокирован процессом, он не будет доставлен, но останется ждать обработки. Программа может определить с помощью функции sigpending, какие из заблокированных ею сигналов ждут обработки.

#include <signal.h>

int sigpending(sigset_t *set);

Она записывает множество сигналов, заблокированных от доставки и ждущих обработки, в множество сигналов, на которое указывает аргумент set. Функция возвращает 0 при успешном завершении и -1 в противном случае с переменной errno, содержащей ошибку. Данная функция может пригодиться, когда программе потребуется обрабатывать сигналы и управлять моментом вызова функции обработки.

С помощью функции sigsuspend процесс может приостановить выполнение, пока не будет доставлен один сигнал из множества сигналов. Это более общая форма функции pause, с которой вы уже встречались.

#include <signal.h>

int sigsuspend(const sigset_t *sigmask);

Функция sigsuspend замещает маску сигналов процесса множеством сигналов, заданным в аргументе sigmask, и затем приостанавливает выполнение. Оно будет возобновлено после выполнения функции обработки сигнала. Если полученный сигнал завершает программу, sigsuspend никогда не вернет ей управление. Если полученный сигнал не завершает программу, sigsuspend вернет с переменной errno, равной EINTR.

Флаги sigaction

Поле sa_flags структуры sigaction, применяемой в функции sigaction, может содержать значения, изменяющие поведение сигнала (табл. 11.5).

Таблица 11.5

Имя сигнала Описание SA_NOCLDSTOP Не генерируется SIGCHLD, когда дочерние процессы остановлены SA_RESETHAND Восстанавливает при получении действие, соответствующее значению SIG_DFL SA_RESTART Перезапускает прерванные функции вместо ошибки EINTR SA_NODEFER При перехвате сигнала не добавляет его а маску сигналов

Флаг SA_RESETHAND может применяться для автоматической очистки функции сигнала при захвате сигнала, как мы видели раньше.