Laboratorio di Sistemi Operativi Marzo-Giugno 2008 Matricole congrue 0 modulo 3

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1 Marzo-Giugno 2008 Matricole congrue 0 modulo 3 Segnali: Interrupt software per la gestione di eventi asincroni Concetto di segnale Un segnale è un interrupt software Un segnale può essere generato da un processo utente o dal kernel a seguito di un errore software o hardware Ogni segnale ha un nome che comincia con SIG (ex. SIGABRT, SIGAL RM) a cui viene associato una costante intera ( 0) positiva definita in signal.h Il segnale e un evento asincrono; esso puo arrivare in un momento qualunque ad un processo ed il processo puo limitarsi a verificare, per esempio, il valore di una variabile, o può fare cose piu specifiche 2 1

2 Azione associata ad un segnale Le azioni associate ad un segnale sono le seguenti: Ignorare il segnale (tranne che per SIGKILL e SIGSTOP) Catturare il segnale (equivale ad associare una funzione utente quando il segnale occorre; ex. se il segnale SIGTERM e catturato possiamo voler ripulire tutti i file temporanei generati dal processo) Eseguire l azione di default associata (terminazione del processo per la maggior parte dei segnali) 3 Segnali in un sistema Unix 4 2

3 Funzione signal #include <signal.h> void (*signal(int signo, void (*func)(int)))(int); Restituisce: SIG_ERR in caso di errore e il puntatore al precedente gestore del segnale se OK 5 Funzione signal prende due argomenti: il nome del segnale signo ed il puntatore alla funzione func da eseguire come azione da associare all arrivo di signo (signal handler) e restituisce il puntatore ad una funzione che prende un intero e non restituisce niente che rappresenta il puntatore al precedente signal handler 6 3

4 Funzione signal Il valore di func può essere: SIG_IGN per ignorare il segnale (tranne che per SIGKILL e SIGSTOP) SIG_DFL per settare l azione associata al suo default L indirizzo di una funzione che sarà eseguita quando il segnale occorre 7 Terminologia e Semantica Un segnale e generato/inviato ad un processo L evento che determina il segnale avviene Hardware o software Recapitato L azione conseguente al segnale inizia Pending Generato ma non recapitato ancora Bloccato Se l azione relativa e quella di default o un handler allora il segnale diventa pending fino allo sblocco o se l handler diventa quello di default. 8 4

5 Funzioni kill e raise #include <sys/types.h> #include <signal.h> int kill (pid_t pid, int signo); int raise (int signo); Descrizione: mandano il segnale signo specificato come argomento Restituiscono: 0 se OK, -1 in caso di errore 9 Funzioni kill e raise kill manda un segnale ad un processo o ad un gruppo di processi specificato da pid raise consente ad un processo di mandare un segnale a se stesso pid > 0 invia al processo pid pid == 0 invia ai processi con lo stesso gid del processo sender pid < 0 invia ai processi con gid uguale a pid pid = -1 invia a tutti processi con lo stesso real o effective uid del processo sender. 10 5

6 Funzione pause #include <unistd.h> int pause(void); Descrizione: sospende il processo finché non arriva un segnale ed il corrispondente signal handler è eseguito ed esce Restituisce: 1 11 #include <signal.h> void sig_usr(int); int main (void) { signal(sigusr1, sig_usr); signal(sigusr2, sig_usr); for(; ;) pause(); } void sig_usr(int signo) { if(signo == SIGUSR1) printf( SIGUSR1\n ); else if (signo == SIGUSR2) printf( SIGUSR2\n ); else printf( Segnale %d\n,signo); } 12 6

7 uso dell'esempio lanciare in background (&) il programma precedente e vedere con che pid gira scrivere un programma che manda il segnale a questo processo con kill(pid, SIGUSR1) ; kill(pid, SIGUSR2) ; oppure usare kill(1) da linea di comando kill USR1 pid kill USR2 pid //si otterra SIGUSR1 //si otterra SIGUSR2 kill pid //si sta mandando SIGTERM e con esso il processo termina perche tale segnale non e catturato e di default termina 13 esercizio scrivere un programma che intercetta il ctrl-c da tastiera e gli fa stampare un messaggio. 14 7

8 Start-up di un programma L esecuzione di un programma tramite fork+exec ha le seguenti caratteristiche Se un segnale è ignorato nel processo padre viene ignorato anche nel processo figlio Se un segnale è catturato nel processo padre viene assegnata l azione di default nel processo figlio 15 Funzione alarm #include <unistd.h> unsigned int alarm (unsigned int secs); Descrizione: setta un timer. Quando esso scade il segnale SIGALRM viene inviato al processo chiamante Restituisce: 0 o il numero di secondi prima della scadenza di un allarme settato in precedenza 16 8

9 alarm Se l allarme precedentemente settato non e scaduto viene sostituito con il nuovo Se esiste un allarme precedente e secs=0 l allarme e resettato Bisogna sempre prima definire l handler per SIGALRM e poi chiamare alarm 17 Signal set Rappresentare insiemi di segnali: Tipo: sigset_t in signal.h int sigemptyset(sigset_t *set) int sigfillset(sigset_t *set) int sigaddset(sigset_t *set, int signo) int sigdelset(sigset_t *set, int signo) 0 if OK, -1 on error int sigismember(const sigset_t *set, int signo) 1 if TRUE, 0 FALSE, -1 error 18 9

10 Maschera dei segnali int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oldset) Se oldset!= NULL, old_set <-- old_mask Se set!= NULL allora usa how per cambiare come segue how: SIG_BLOCK new_mask = old_mask set SIG_UNBLOCK new_mask = old_mask & ~set SIG_SETMASK new_mask = set Se set = NULL, la maschera non viene cambiata e how e ignorato Alla chiamata a sigprocmask, se un segnale sbloccato e pendng, viene recapitato prima che sigprocmask ritorni 19 Esercizio1 Scrivere un programma, prg1, che gestisce i segnali SIGUSR1, SIGUSR2, SIGINT mediante un handler che stampa il nome del segnale ricevuto. prg1 blocca i segnali SIGUSR1, SIGUSR2 e poi genera un figlio che esegue il programma prg2 con parametri SIGUSR1, SIGUSR1, SIGNUSR2, SIGUSR2. Quindi attende che il figlio termini, poi sblocca i segnali e termina. Prg2 controlla se i segnali ricevuti su linea di comando sono bloccati. Se no, li blocca. Quindi invia tali segnali a se stesso e al padre. Poi scrive a video Ho finito e termina

11 Esercizio2 Il segnale SIGCHLD viene inviato ad un processo ogni volta che uno dei suoi figli cambia stato. Scrivere un programma che, usando un signal handler che gestisce il SIGCHLD, cerca di evitare che i suoi figli possano diventare zombie. 21 Funzione sigpending #include <signal.h> int sigpending(sigset_t *set) Descrizione: fornisce l insieme dei segnali in stato di pending perche bloccati. Restituisce: 0 se OK, -1 in caso d errore 22 11

12 Funzione sigaction #include <signal.h> int sigaction(int signo, const struct sigaction *restricted act, struct sigaction *restricted oldact) Descrizione: modifica l azione associata al segnale signo. La modifica e specificata dalla struct act, se non-null. Se oldact non e NULL, la vecchia azione per signo viene ritornata in oldact. Restituisce: 0 se OK, -1 in caso d errore 23 Funzione sigaction Sigaction utilizza la seguente struttura struct sigaction { void (*sa_handler) (int); sigset_t sa_mask; int sa_flags; void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *); }; Descrizione: modifica l azione associata al segnale signo. La modifica e specificata dalla struct act, se non-null. Se oldact non e NULL, la vecchia azione per signo viene ritornata in oldact. Restituisce: 0 se OK, -1 in caso d errore 24 12

13 Funzione sigaction Se il flag SA_SIGINFO e settato, allora sigaction usa come handler quello alternativo definito come void handler2(int signo, siginfo_t *info, void *context); struct siginfo { int si_signo; /*signal number */ }; pid_t si_pid; /*sending process pid */ int si_status /*exit value */ /* altri campi */ 25 Esercizio 3 Scrivere un programma che definisce un handler per il segnale SIGCHLD. Quindi genera un figlio e lo ferma usando il segnale SIGTSTP. Dopo aver scritto a video che sta per far ripartire il figlio, gli manda il segnale SIGCONT (per farlo ripartire), poi usa waitpid per aspettare che il figlio riparta e quindi esce. Il figlio utilizza un signal handler per SIGTSTP per scrivere a video sono stato fermato prima di fermarsi. Dopo essere ripartito, il figlio scrive sto per uscire e quindi termina

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