Типичная высокоуровневая структура основанного на сигналах приложения выглядит таким образом:
for(;;){
/* Ожидание сигнала */
/* Обработка сигнала */
}
Оригинальным интерфейсом V7 для ожидания сигнала является
pause
:
#include <unistd.h> /* POSIX */
int pause(void);
pause
приостанавливает процесс; она возвращается лишь после того, как
сигнал будет доставлен и его обработчик вернется из вызова. По определению,
pause
полезна лишь с перехваченными сигналами — игнорируемые сигналы при их появлении игнорируются, а сигналы с действием по умолчанию, завершающим процесс (с созданием файла образа или без него), продолжают действовать так же.
Проблема в только что описанной высокоуровневой структуре приложения кроется в части «Обработка сигнала». Когда этот код запускается, вы не захотите обрабатывать другой сигнал; вы хотите завершить обработку текущего сигнала до перехода к следующему. Одним из возможных решений является структурирование обработчика сигнала таким образом, что он устанавливает флаг и проверяет его в главном цикле:
volatile sig_atomic_t signal_waiting = 0; /* true, если не обрабатываются сигналы */
void handler(int sig) {
signal_waiting = 1;
/* Установка других данных, указывающих вид сигнала */
В основном коде флаг проверяется:
for (;;) {
if (!signal_waiting) { /* Если возник другой сигнал, */
pause; /* этот код пропускается */
signal_waiting = 1;
}
/* Определение поступившего сигнала */
signal_waiting = 0;
/* Обработка сигнала */
}
К сожалению, этот код изобилует условиями гонки:
for (;;) {
if (!signal_waiting) {
/* <--- Сигнал может появиться здесь, после проверки условия! */
pause; /* pause будет вызвана в любом случае */
signal_waiting = 1;
}
/* Определение поступившего сигнала
<--- Сигнал может переписать здесь глобальные данные */
signal_waiting = 0;
/* Обработка сигнала
<--- То же и здесь, особенно для нескольких сигналов */
}
Решением является блокирование интересующего сигнала в любое время, кроме ожидания его появления. Например, предположим, что интересующим нас сигналом является
SIGINT
:
void handler(int sig) {
/* sig автоматически блокируется функцией sigaction */
/* Установить глобальные данные, касающиеся этого сигнала */
}
int main(int argc, char **argv) {
sigset_t set;
struct sigaction act;
/* ...обычная настройка, опции процесса и т.д. ... */
sigemptyset(&set); /* Создать
пустой набор */
sigaddset(&set, SIGINT); /* Добавить в набор SIGINT */
sigprocmask(SIG_BLOCK, &set, NULL); /* Заблокировать его */
act.sa_mask = set; /* Настроить обработчик */
act.sa_handler = handler;
act.sa_flags = 0;
sigaction(sig, &act, NULL); /* Установить его */
... /* Возможно, установить отдельные обработчики */
... /* для других сигналов */
sigemptyset(&set); /* Восстановить пустой, допускает SIGINT */
for (;;) {
sigsuspend(&set); /* Ждать появления SIGINT */
/* Обработка сигнала. SIGINT здесь снова блокируется */
}
/* ...любой другой код... */
return 0;
}
Ключом к использованию этого является то, что
sigsuspend
временно заменяет маску сигналов процесса маской, переданной в аргументе. Это дает
SIGINT
возможность появиться. При появлении он обрабатывается; обработчик сигнала возвращается, а вслед за ним возвращается также
sigsuspend
. Ко времени возвращения
sigsuspend
первоначальная маска процесса снова на месте.
Вы легко можете расширить этот пример для нескольких сигналов, блокируя в
main
и в обработчике все интересующие сигналы и разблокируя их лишь в вызове
sigsuspended
.
При наличии всего этого не следует в новом коде использовать
pause
.
pause
был стандартизован POSIX главным образом для поддержки старого кода. То же самое верно и для функции
sigpause
System V Release 3. Вместо этого, если нужно структурировать свое приложение с использованием сигналов для IPC, используйте исключительно функции API
sigsuspend
и
sigaction
.
ЗАМЕЧАНИЕ. Приведенный выше код предполагает, что маска сигналов процесса начинается пустой. Код изделия должен вместо этого работать с любой маской сигналов, имеющейся на момент запуска программы.
10.8. Важные сигналы специального назначения
Некоторые сигналы имеют особое назначение. Здесь мы опишем наиболее важные.
10.8.1. Сигнальные часы:
sleep
,
alarm
и
SIGALARM
Часто бывает необходимо написать программу в виде
while (/* некоторое неверное условие */) {
/* подождать некоторое время */
}
Часто такая потребность возникает в сценариях оболочки, например, в ожидании регистрации определенного пользователя: