Tratamento de Sinais

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1 Tratamento de Sinais Luiz Affonso Guedes 1 Ivanovitch Silva 1 affonso@dca.ufrn.br ivan@dca.ufrn.br 1 Universidade Federal do Rio Grande do Norte 25 de setembro de 2009 Sinais DCA Prática de programação concorrente 1/21

2 Sumário 1 Conceito e tratamento de Sinais Introdução Exemplos de sinais Funções Signal Handler 2 Função signal Exemplo 01 Exemplo 02 3 Função kill Exemplo 03 Exemplo 04 4 Função alarm Exemplo 05 5 Desafio Sinais DCA Prática de programação concorrente 2/21

3 Sumário 1 Conceito e tratamento de Sinais Introdução Exemplos de sinais Funções Signal Handler 2 Função signal Exemplo 01 Exemplo 02 3 Função kill Exemplo 03 Exemplo 04 4 Função alarm Exemplo 05 5 Desafio Sinais DCA Prática de programação concorrente 3/21

4 Introdução Sinais em Linux e Unix Sinais são enviados para os processos em decorrência de algum evento (assíncronos). São tratados como sendo interrupções de software. Cada sinal apresenta um número de identificação. Os nomes dos sinais são definidos em sys/signal.h. Padronização do nome: SIGXXX. Onde XXX é o mnemônico relativo ao sinal. Ex.: SIGKILL. Sinais DCA Prática de programação concorrente 4/21

5 Introdução Enviando um sinal Quando o kernel envia um sinal a um processo, o processo pode indicar que se execute uma das ações seguintes: Ignorar o sinal - o sinal será descartado pelo kernel. O processo continua seu processamento. Existem sinais que não podem ser ignorados pelo processo. Processar o sinal - o processo configura uma função, signal handler, para o tratamento do sinal. Aplicar ação default - o próprio kernel irá determinar a ação a ser aplicada. Sinais DCA Prática de programação concorrente 5/21

6 Exemplos de sinais Alguns exemplos de sinais SIGKILL - este sinal não pode ser ignorado nem pode configurar uma função (signal handler). A ação default dele é terminar o processo. SIGTERM - usado para implementar a morte programada de um processo. É o sinal defalut do comando kill. SIGSTOP - faz o processo ficar parado no sistema. Não pode ser ignorado nem pode configurar uma função (signal handler). SIGCONT - indica que o processo mude seu status de parado para executando. SIGINT - interrupção de terminal, geralmente um ctrl-c. SIGALRM - interrupção por alarme. Sinais DCA Prática de programação concorrente 6/21

7 Funções Signal Handler Funções para tratamento de sinais SIG DFL - handling padrão. O sinal é manipulado com o procedimento padrão para um determinado sinal. SIG IGN - o sinal é ignorado. Sinais DCA Prática de programação concorrente 7/21

8 Sumário 1 Conceito e tratamento de Sinais Introdução Exemplos de sinais Funções Signal Handler 2 Função signal Exemplo 01 Exemplo 02 3 Função kill Exemplo 03 Exemplo 04 4 Função alarm Exemplo 05 5 Desafio Sinais DCA Prática de programação concorrente 8/21

9 Função signal Sintaxe: void (*signal ( int sig, void (*func) (int)) ) (int) Parâmetros: int sig - o nome do sinal sobre o qual será efetuado o processamento. void (*func) (int) - função signal handler que será executada na ocorrência do sinal. Retorno: Endereço de func -1: se func não poder ser instalada. Sinais DCA Prática de programação concorrente 9/21

10 Exemplo 01 Capturando uma interrupção do terminal Download 1 //Compilar: g++ -o nomeexecutavel nomedoarquivo.cpp 2 //Executar:./nomeExecutavel 3 #include <signal. h> // definicao dos sinais 4 #include <stdio. h> 5 #include <unistd. h> 6 //Funcao signal handler responsavel por tratar o sinal 7 void funcaosignalhandler ( int sig ) 8 { 9 printf ( Nao adianta usar o sinal : %d \n, sig ) ; 10 printf ( Apenas termino com um k i l l 9 %d\n,getpid ( ) ) ; 11 } 12 int main (){ 13 //Instalar a função para tratar o sinal de interrupcao de terminal 14 signal ( SIGINT, funcaosignalhandler ) ; while ( 1 ) { 17 printf ( Processo : %d vai dormir por 1 segundo.\n,getpid ( ) ) ; 18 sleep ( 1 ) ; 19 } 20 } Sinais DCA Prática de programação concorrente 10/21

11 Exemplo 02 Capturando uma interrupção do terminal Download 1 //Compilar: g++ -o nomeexecutavel nomedoarquivo.cpp 2 //Executar:./nomeExecutavel //Funcao signal handler responsavel por tratar o sinal 5 void funcaosignalhandler ( int sig ) 6 { 7 printf ( Nao adianta usar o sinal : %d \n, sig ) ; 8 printf ( Apenas termino com um k i l l 9 %d\n,getpid ( ) ) ; 9 // Instalar a funcao default para SIGINT, nesse caso um exit 10 s i g n a l ( SIGINT, SIG DFL ) ; 11 } int main (){ 14 //Instalar a função para tratar o sinal de interrupcao de terminal 15 signal ( SIGINT, funcaosignalhandler ) ; while ( 1 ) { 18 printf ( Processo : %d vai dormir por 1 segundo.\n,getpid ( ) ) ; 19 sleep ( 1 ) ; 20 } 21 } Sinais DCA Prática de programação concorrente 11/21

12 Sumário 1 Conceito e tratamento de Sinais Introdução Exemplos de sinais Funções Signal Handler 2 Função signal Exemplo 01 Exemplo 02 3 Função kill Exemplo 03 Exemplo 04 4 Função alarm Exemplo 05 5 Desafio Sinais DCA Prática de programação concorrente 12/21

13 Descrição A função kill serve para enviar um sinal para um determinado processo ou para um grupo de processos. O sinal só será entregue no processo destino caso exista permissão. Um processo com permissão de root pode enviar qualquer sinal para qualquer processo. Um processo usúario pode enviar sinais somente para processos pertencentes ao mesmo usúario. Sinais DCA Prática de programação concorrente 13/21

14 Função kill Sintaxe: int kill (pid t pid, int sig) Parâmetros: pid t pid - identificador do processo ao qual pretende-se comunicar int sig - o nome do sinal sobre o qual será efetuado o processamento. Observação: se pid for >0: o sinal é enviado para o processo identificado no parâmetro = 0: o sinal é enviado para todos os processos do mesmo grupo que o processo identificado no parâmetro < 1: o sinal é enviado para todos os processos que tenham o valor do grupo igual ao valor absoluto do parâmetro pid Sinais DCA Prática de programação concorrente 14/21

15 Exemplo 03 Finalizar um processo filho através da função kill Download idprocesso = fork ( ) ; 3 switch ( idprocesso ){ 4 case 1: // erro na abertura do processo filho 5 exit ( 1 ) ; 6 case 0: // retorno de fork para processo filho 7 while(1){ 8 printf ( Sou o processo f i l h o ID : %d, pai ID : %d\n, getpid ( ), getppid ( ) ) ; 9 sleep ( 1 ) ; 10 } 11 break ; 12 default : // processo pai 13 int cont = 0; 14 while(1){ 15 printf ( Sou o processo pai com ID : %d, pai ID : %d, f i l h o ID : %d\n, 16 getpid ( ), getppid ( ), idprocesso ) ; 17 sleep ( 1 ) ; 18 if ( cont++==4) kill ( idprocesso, SIGKILL ) ; //finalizar o processo filho 19 } 20 break ; 21 } 22 exit ( 0 ) ; 23 } Sinais DCA Prática de programação concorrente 15/21

16 Exemplo 04 Enviar um sinal para o processo filho Download 1 //Funcao signal handler responsavel por tratar o sinal 2 void funcaosignalhandler ( int sig ) 3 { 4 printf ( Sou o processo f i l h o : %d, RECEBI UMA MENSAGEM DO MEU PAI : %d\n, 5 getpid ( ), getppid ( ) ) ; 6 exit ( 1 ) ; 7 } 8 int main (){ //Instalar a função para tratar o sinal do usuario 11 s i g n a l (SIGUSR1, funcaosignalhandler ) ; 12 // Criando o processo 13 idprocesso = fork ( ) ; 14 switch ( idprocesso ){ default : // processo pai 17 int cont = 0; 18 while(1){ 19 printf ( Sou o processo pai com ID : %d, pai ID : %d, f i l h o ID : %d\n, getpid ( ), 20 getppid ( ), idprocesso ) ; 21 sleep ( 1 ) ; 22 if ( cont++==4) kill ( idprocesso,sigusr1 ) ; //finalizar o processo filho 23 } Sinais DCA Prática de programação concorrente 16/21

17 Sumário 1 Conceito e tratamento de Sinais Introdução Exemplos de sinais Funções Signal Handler 2 Função signal Exemplo 01 Exemplo 02 3 Função kill Exemplo 03 Exemplo 04 4 Função alarm Exemplo 05 5 Desafio Sinais DCA Prática de programação concorrente 17/21

18 Função alarm Sintaxe: unsigned int alarm (unsigned int sec) Parâmetro: unsigned int sec: a função configura um temporizador em tempo-real para expirar em sec segundos. Para cancelar algum alarme existente é preciso apenas chamar a função com o parâmetro sec igual a zero. Retorno: A função retorna o tempo, em segundos, restante para que o alarme anterior expire. Se nenhum alarme tiver sido previamente executado, o retorno será zero. Sinais DCA Prática de programação concorrente 18/21

19 Exemplo 05 Manipulando alarmes Download 1 //Funcao signal handler responsavel por tratar o alarme 2 void detectaralarme ( int sig ){ 3 printf ( O sinal %d f o i recebido : SIGALRM\n, sig ) ; 4 printf ( Vontando para o programa p r i n c i p a l \n ) ; 5 kill ( getpid ( ), SIGKILL ) ; 6 } 7 main (){ 8 // Instalar o tratamento do alarme 9 s i g n a l (SIGALRM, detectaralarme ) ; 10 unsigned int temporestantealarmeanterior ; 11 temporestantealarmeanterior = alarm ( 5 ) ; 12 printf ( Tempo restante do alarme a n t e r i o r : %d\n, temporestantealarmeanterior ) ; 13 sleep ( 2 ) ; 14 // Ao chamar alarm() antes do alarme anterior expirar, faz com que 15 // o alarme anterior seja perdido 16 temporestantealarmeanterior = alarm ( 5 ) ; 17 printf ( Tempo restante do alarme a n t e r i o r : %d\n, temporestantealarmeanterior ) ; 18 sleep ( 1 ) ; 19 temporestantealarmeanterior = alarm ( 5 ) ; 20 printf ( Tempo restante do alarme a n t e r i o r : %d\n, temporestantealarmeanterior ) ; 21 while ( true){ 22 sleep ( 1 ) ; 23 printf ( Esperar ser f i n a l i z a d o \n ) ; 24 }; 25 } Sinais DCA Prática de programação concorrente 19/21

20 Sumário 1 Conceito e tratamento de Sinais Introdução Exemplos de sinais Funções Signal Handler 2 Função signal Exemplo 01 Exemplo 02 3 Função kill Exemplo 03 Exemplo 04 4 Função alarm Exemplo 05 5 Desafio Sinais DCA Prática de programação concorrente 20/21

21 Construir um sinal de trânsito Simular o procedimento de um sinal de trânsito. Implementação deve usar obrigatoriamente sinais e alarme. 2 processos Pai: controlar a temporização (vermelho=3s, amarelo=2s, verde=4s). Filho: mudança das cores. Imprimir mensagens informando as cores do semáforo. Sinal de trânsito Sinais DCA Prática de programação concorrente 21/21