Сигналы, группы, сеансы

Сигналы в Unix указывают ядру, что надо прервать нормальное планирование процесса и завершить/остановить его, или, вместо продолжения выполнения процесса с места остановки, выполнить функцию - обработчик сигнала, и лишь затем продолжить выполнение основного кода.

Сигналы, предназначенные процессу, создаются (отправляются) в нескольких ситуациях: при аппаратных сбоях, при срабатывании особого таймера, при обработке спецсимволов (Ctrl C, Ctrl Z) драйвером управляющего терминала, с помощью системного вызова kill(). В зависимости от причины, отправляются сигналы разных типов. Тип сигнала обозначается целым числом (номером). В Linux сигналы нумеруются от 1 до 64. Сигнал может быть отправлен отдельной нити процесса, процессу в целом или группе процессов.

Для каждого номера сигнала в процессе (нити) предусмотрено некоторое действие (действие по умолчанию, игнорирование или вызов пользовательской функции). Доставка сигнала заключается в выполнении этого действия.

Между отправкой сигнала и его доставкой проходит некоторое непредсказуемое время, поскольку, обычно, сигналы обрабатываются (доставляются) при выходе из системных вызовов или в тот момент, когда планировщик назначает процесс на выполнение. Исключением является доставка сигнала SIGKILL остановленным процессам. Для большинства сигналов можно явно приостановить доставку с помощью установки маски блокирования доставки sigprocmask(), и, в случае необходимости, удалить сигнал без обработки с помощью sigwait().

Сигналы SIGKILL и SIGSTOP не могут быть заблокированы или проигнорированы и на них нельзя установить свой обработчик.

Действия по умолчанию:

• SIGSTOP, SIGTSTP, SIGTTIN, SIGTTOU - остановка процесса
• SIGCONT - запуск остановленного процесса
• SIGCHLD - игнорируется
• SIGQUIT, SIGILL, SIGTRAP, SIGABRT, SIGFPE, SIGSEGV - сохранение дампа памяти и завершение (Linux)
• остальные - завершение процесса

Ссылка: ПРАВИЛА ИГРЫ В СИГНАЛЫ UNIX

Сигнал, маска, обработчик

В упрощенном виде структуру в ядре, обеспечивающую доставку сигналов процессу, можно представить как таблицу:

• Есть сигнал? - битовое поле, указывающее наличие недоставленного сигнала
• Маска - битовое поле, указывающее временный запрет на доставку сигнала
• Обработчик - указатель на действие, выполняемое при доставке сигнала. Может принимать значения: SIG_DFL - действие по умолчанию, SIG_IGN - игнорирование сигнала или указатель на функцию - обработчика сигнала.

Традиционно, при отправке процессу нескольких однотипных обычных сигналов, обработчик будет вызван лишь раз. Начиная с POSIX 1003.1, кроме обычных сигналов, поддерживаются сигналы реального времени, для которых создаётся очередь недоставленных сигналов, которая кроме номера сигнала, содержит значение (целое или адрес), которое уникально для каждого экземпляра сигнала.

Примеры использования сигналов

SIGKILL, SIGTERM, SIGINT, SIGHUP - завершение процесса. SIGKILL - не может быть проигнорирован, остальные могут. SIGTERM - оповещение служб о завершении работы ОС, SIGINT - завершение программы по нажатию Ctrl C, SIGHUP - оповещение программ, запущенных через модемное соединение, об обрыве связи (в настоящее время практически не используется).

SIGILL, SIGFPE, SIGBUS, SIGSEGV - аппаратный сбой. SIGILL - недопустимая инструкция CPU, SIGFPE - ошибка вычислений с плавающей точкой (деление на ноль), SIGBUS - физический сбой памяти, SIGSEGV - попытка доступа к несуществующим (защищенным) адресам памяти.

SIGSTOP, SIGCONT - приостановка и продолжение выполнения процесса

SIGPIPE - попытка записи в канал или сокет, у которого нет читателя

SIGCHLD - оповещение о завершении дочернего процесса.

Список сигналов

Особый сигнал с номером 0 фактически не доставляется, а используется в вызове kill() для проверки возможности доставки сигнала определённому процессу.

В Linux используется 64 сигнала. Список можно посмотреть в терминале командой kill -l

Posix.1-1990

Источник - man 7 signal

   Signal     Value     Action   Comment
   -------------------------------------------------------------------------
   SIGHUP        1       Term    Hangup detected on controlling terminal
                                 or death of controlling process
   SIGINT        2       Term    Interrupt from keyboard
   SIGQUIT       3       Core    Quit from keyboard
   SIGILL        4       Core    Illegal Instruction
   SIGABRT       6       Core    Abort signal from abort(3)
   SIGFPE        8       Core    Floating point exception
   SIGKILL       9       Term    Kill signal
   SIGSEGV      11       Core    Invalid memory reference
   SIGPIPE      13       Term    Broken pipe: write to pipe with no readers
   SIGALRM      14       Term    Timer signal from alarm(2)
   SIGTERM      15       Term    Termination signal
   SIGUSR1   30,10,16    Term    User-defined signal 1
   SIGUSR2   31,12,17    Term    User-defined signal 2
   SIGCHLD   20,17,18    Ign     Child stopped or terminated
   SIGCONT   19,18,25    Cont    Continue if stopped
   SIGSTOP   17,19,23    Stop    Stop process
   SIGTSTP   18,20,24    Stop    Stop typed at tty
   SIGTTIN   21,21,26    Stop    tty input for background process
   SIGTTOU   22,22,27    Stop    tty output for background process