シグナル覚え書き
UNIX のシグナルはハードウエアーのレベルセンシティブ割り込み(後述)を忠
実にシミュレートしたものなのですが、まずはシグナルハンドラを作成する場
合の覚え書き。
Signal が発生した場合 handler が呼ばれる様に設定する。
シグナル処理中は signal 自信は保留される。
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/* シグナル(signal)をシグナルハンドラに結び付ける */
int setsignal(int signal,
void (*handler)(int signo,siginfo_t *info,void *data))
{
struct sigaction sa;
memset(&sa,'\0',sizeof(sa));
sa.sa_sigaction=handler; /* ハンドラを設定 */
sigemptyset(&sa.sa_mask); /* マスクはなし */
/*
* SA_RESTART システムコールを中断しない(再試行する)
* SA_NOCLDSTOP 子プロセスの終了以外報告しない
*/
sa.sa_flags=SA_SIGINFO|SA_RESTART|SA_NOCLDSTOP;
if (sigaction(signal,&sa,NULL)==-1) {
perror("sigaction");
return(-1);
}
return(0);
}
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与えられたシグナルの保留と解除は、
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/* シグナルをマスクする(エラー処理はてぬき) */
int masksignal(int signal)
{
sigset_t mask;
sigemptyset(&mask); /* 空のマスクを作成する */
sigaddset(&mask,signal); /* signal を追加 */
sigprocmask(SIG_BLOCK,&mask,NULL); /* mask を追加 */
return(0);
}
/* シグナルをアンマスクする(エラー処理はてぬき) */
int unmasksignal(int signal)
{
sigset_t mask;
sigemptyset(&mask); /* 空のマスクを作成する */
sigaddset(&mask,signal); /* signal を追加 */
sigprocmask(SIG_UNBLOCK,&mask,NULL); /* mask の補集合と現行の共通部分 */
return(0);
}
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誤解されている場合が多いのですが、「シグナルを保留する」ことと「シグナ
ルを無視する」ということは全く異ります。無視する場合はその時点で送られ
たシグナルは永遠に失われます。保留中に来たシグナルは保留が解除された段
階でプロセスに配送されます。もう一つよくある誤解に「シグナルを取りこぼ
す」というものがあるのですが、「シグナルを無視している状態」以外では絶
対にとりこぼしません。ただし、複数回の同一シグナルが「団子」になる場合
はありえます。シグナルは無視されていなければ、その番号をインデックスと
するカーネル内の配列の要素に「旗を立てるだけ」であり、保留されていない
場合にはプロセスに配送されるのであります。
ここでハードウエア割り込みの話を少し致しますと、割り込みには「エッジセ
ンシティブ」というものと「レベルセンシティブ」という検出の仕方がありま
して、簡単のために正論理で記述致しますと。
エッジ
____________________|~~~~~~~~|___________________________________
^
この立ち上がりで割り込みを検知
レベル
____________________|~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~|_____________
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
HIGH であることで割り込みを検知
_________________________________________|~~~~~~~~~~~~|______
割り込み解除してね!!
基本的にエッジ割り込みはハードウエアーが割り込み信号を変化させ、適当な
タイミングで信号を落します。この立ち上がりで割り込み禁止の場合は割り込
みをとりこぼすことになります。レベルの場合はハードウエアーが割り込み信
号を上げてホストの「割り込み解除」信号が上がるまで割り込みを保持します。
通常はデバイスドライバーの割り込みハンドラの中で「解除要求」を出すわけ
で、これによりハンドラに入るまで割り込み信号が保持され「とりこぼす」可
能性は絶対にないのです。ただしハードウエアー側が 2回以上の割り込みを出
したつもりでも、それらが団子になり一回の割り込みに見えてしまう可能性は
あります。
レベルでも団子になるのでエッジとあんまり違わない様ですが、例えば次の状
況を考えます。
ハードウエアーの致命的なエラーで割り込みをかけた。リセットしてほしい
この場合最後の割り込み以降ハードウエアーは動けないので、エッジの取りこ
ぼしが発生すると永久にリセットがかかりません。レベルの場合は「取りこぼ
さない」ので、必ず検知可能であり検知した段階でリセットをかけることがで
き、めでたく処理を再開することが可能となるのです。この様な事情により最
近はエッジ割り込みを使用ことはほとんどないのであります。
そんな訳でして、シグナルのセマンティクスと関連するデータの排他を正確に
理解すれば、通常の割り込み処理デバイスドライバーを記述するのはそれほど
困難ではありません。
