signalfd

NOM

signalfd - Créer un descripteur de fichier pour accepter des signaux

BIBLIOTHÈQUE

Bibliothèque C standard ( libc, -lc)

SYNOPSIS

#include <sys/signalfd.h>

int signalfd(int fd, const sigset_t *mask, int flags);

signalfd() crée un descripteur de fichier qui peut être utilisé pour accepter des signaux à destination de l'appelant. Cela fournit une alternative à l'utilisation d'un gestionnaire de signal ou de sigwaitinfo(2), et a l'avantage que le descripteur de fichier peut être surveillé avec select(2), poll(2) ou epoll(7).

Le paramètre mask spécifie l'ensemble des signaux que l'appelant veut accepter par le descripteur de fichier. Ce paramètre est un ensemble de signaux dont le contenu peut être initialisé en utilisant les macros décrites dans sigsetops(3). Normalement, l'ensemble des signaux reçus par le descripteur de fichier devrait être bloqué en utilisant sigprocmask(2) pour éviter que les signaux soient pris en charge par les gestionnaires par défaut. Il n'est pas possible de recevoir les signaux SIGKILL ou SIGSTOP par un descripteur de fichier signalfd ; ces signaux sont silencieusement ignorés s'ils sont spécifiés dans mask.

Si le paramètre fd vaut -1, alors l'appel crée un nouveau descripteur de fichier et y associe le signal défini dans mask. Si fd ne vaut pas -1 alors il doit indiquer un descripteur de fichier signalfd existant valable, et mask est utilisé pour remplacer l'ensemble des signaux associés avec ce descripteur.

À partir de Linux 2.6.27, les valeurs suivantes peuvent être incluses avec un OU binaire dans flags pour changer le comportement de signalfd() :

SFD_NONBLOCK: Placer l'attribut d'état de fichier O_NONBLOCK sur la description du fichier ouvert référencée par le nouveau descripteur de fichier (consulter open(2)). Utiliser cet attribut économise des appels supplémentaires à fcntl(2) pour obtenir le même résultat.

SFD_CLOEXEC: Placer l'attribut « close-on-exec » ( FD_CLOEXEC) sur le nouveau descripteur de fichier. Consultez la description de l'attribut O_CLOEXEC dans open(2) pour savoir pourquoi cela peut être utile.

Jusqu'à Linux 2.6.26, le paramètre flags n'est pas utilisé et doit valoir zéro.

signalfd() renvoie un descripteur de fichier qui gère les opérations suivantes :

read(2): Si un (ou plus) des signaux spécifiés dans mask est en attente pour le processus, alors le tampon fourni à read(2) est utilisé pour renvoyer une structure (ou plus) de type signalfd_siginfo (voir ci-dessous) qui décrit les signaux. read(2) renvoie les informations pour tous les signaux qui sont en attente et qui tiennent dans le tampon fourni. Le tampon doit avoir une taille d'au moins sizeof(struct signalfd_siginfo) octets. La valeur de retour de read(2) est égale au nombre total d'octets lus.

: En conséquence du read(2), les signaux sont consommés, de telle sorte qu'ils ne seront plus en attente pour le processus (c'est-à-dire qu'ils ne seront plus attrapés par les gestionnaires de signaux, et ne seront plus acceptés par sigwaitinfo(2)).

: Si aucun des signaux de mask ne sont en attente pour le processus, read(2) bloquera jusqu'à ce qu'un des signaux de mask soit généré pour le processus, ou échouera avec l'erreur EAGAIN si le descripteur de fichier est en mode non bloquant.

poll(2), select(2) (et similaire): Le descripteur de fichier est lisible (le paramètre readfds de select(2) ; l'attribut POLLIN de poll(2)) si un signal ou plus de mask est en attente pour le processus.

: Le descripteur de fichier signalfd gère également les autres interfaces de multiplexage de descripteurs de fichier : pselect(2), ppoll(2) et epoll(7).

close(2): Quand le descripteur de fichier n'est plus nécessaire il doit être fermé. Quand tous les descripteurs de fichier associés au même objet signalfd ont été fermés, les ressources pour cet objet sont libérées par le noyau.

La structure signalfd_siginfo

Les structures signalfd_siginfo renvoyées par read(2) sur un descripteur de fichier signalfd sont au format suivant :

struct signalfd_siginfo {
    uint32_t ssi_signo;   /* Numéro de signal */
    int32_t  ssi_errno;   /* Numéro d'erreur (pas utilisé) */
    int32_t  ssi_code;    /* Code du signal */
    uint32_t ssi_pid;     /* PID de l'émetteur */
    uint32_t ssi_uid;     /* UID réel de l'émetteur */
    int32_t  ssi_fd;      /* Descripteur de fichier (SIGIO) */
    uint32_t ssi_tid;     /* Identifiant de la temporisation
                             du noyau (timers POSIX) */
    uint32_t ssi_band;    /* Événement de bande (SIGIO) */
    uint32_t ssi_overrun; /* Compte des dépassements de la
                             temporisation POSIX */
    uint32_t ssi_trapno;  /* Numéro de trappe ayant causé le signal */
    int32_t  ssi_status;  /* Code de sortie ou signal (SIGCHLD) */
    int32_t  ssi_int;     /* Entier envoyé par sigqueue(3) */
    uint64_t ssi_ptr      /* Pointeur envoyé par sigqueue(3) */
    uint64_t ssi_utime;   /* Temps CPU utilisateur consommé (SIGCHLD) */
    uint64_t ssi_stime;   /* Temps CPU système consommé (SIGCHLD) */
    uint64_t ssi_addr;    /* Adresse qui a généré le signal
                             (pour les signaux issu du matériel) */
    uint16_t ssi_addr_lsb; /* Le bit le plus faible de l'adresse
                              (SIGBUS ; depuis Linux 2.6.37) */
    uint8_t  pad[ X];      /* Remplissage jusqu'à 128 octets
                             (espace prévu pour des champs
                             supplémentaires futurs) */
};

Chacun des champs de cette structure est analogue aux champs de noms similaires d'une structure siginfo_t. La structure siginfo_t est décrite dans sigaction(2). Tous les champs de la structure signalfd_siginfo renvoyée ne seront pas valables pour un signal donné ; l'ensemble des champs valables peut être déterminé grâce au champ ssi_code de la valeur de retour. Ce champ est analogue au champ si_code de siginfo_t ; consultez sigaction(2) pour plus de détails.

mantique_de_fork(2)">A9mantique_de_fork(2)">Sémantique de fork(2)

Après un fork(2), l'enfant hérite d'une copie du descripteur de fichier signalfd. Un appel à read(2) sur le descripteur de fichier depuis l'enfant renverra des informations sur les signaux en attente pour l'enfant.

Sémantique pour passer un descripteur de fichier

Comme avec d'autres descripteurs de fichier, ceux de signalfd peuvent être passés à un autre processus à l'aide d'un socket de domaine UNIX (voir unix(7)). Dans le processus récepteur, un read(2) depuis le descripteur de fichier reçu renverra des informations sur les signaux en attente pour ce processus.

mantique_de_execve(2)">A9mantique_de_execve(2)">Sémantique de execve(2)

Comme tout descripteur de fichier, un descripteur de fichier signalfd reste ouvert au travers d'un execve(2), à moins qu'il ait été marqué comme « close-on-exec » (consultez fcntl(2)). Tout signal qui était disponible en lecture avant un execve(2) reste disponible pour le nouveau programme. C'est analogue à la sémantique traditionnelle des signaux, pour laquelle un signal bloqué qui est en attente reste en attente au travers d'un execve(2).

Sémantique des threads

La sémantique des descripteurs de fichier signalfd dans un programme multithreadé copie la sémantique standard des signaux. En d'autres termes, quand un thread lit un descripteur de fichier signalfd, il lira les signaux qui sont envoyés pour le thread lui-même ou pour le processus (c'est-à-dire l'ensemble du groupe de threads). Un thread ne sera pas capable de lire les signaux qui sont envoyés aux autres threads du processus.

epoll(7)">epoll(7)">Sémantique d' epoll(7)

Si un processus ajoute (à l'aide d' epoll_ctl(2)) un descripteur de fichier signalfd à une instance epoll(7), epoll_wait(2) ne renvoie des événements que pour des signaux envoyés à ce processus. En particulier, si le processus utilise alors fork(2) pour créer son enfant, celui-ci pourra lire ( read(2)) des signaux qui lui sont envoyés en utilisant le descripteur de fichier signalfd, mais epoll_wait(2) n'indiquera pas que le descripteur de fichier signalfd est prêt. Dans ce scénario, un coutournement possible est qu'après le fork(2), le processus enfant puisse fermer le descripteur de fichier signalfd dont il hérite du parent et puis créer un autre descripteur de fichier signalfd et l'ajouter à l'instance epoll. Autrement, le parent et l'enfant pourraient retarder la création de leurs descripteurs de fichier signalfd (individuels) et les ajouter à l'instance epoll jusqu'à la fin de l'appel fork(2).

VALEUR RENVOYÉE

S'il réussit, signalfd() renvoie un descripteur de fichier signalfd ; il s'agit soit d'un nouveau descripteur de fichier (si fd valait -1), ou fd si fd était un descripteur de fichier signalfd valable. En cas d'erreur, il renvoie -1 et errno contient le code d'erreur.

ERREURS

EBADF: Le descripteur de fichier fd n'est pas un descripteur de fichier valable.

EINVAL: fd n'est pas un descripteur de fichier signalfd valable.

EINVAL: flags n'est pas correct ; ou, pour les versions de Linux 2.6.26 ou antérieures, flags n'est pas nul.

EMFILE: La limite du nombre de descripteurs de fichiers par processus a été atteinte.

ENFILE: La limite du nombre total de fichiers ouverts pour le système entier a été atteinte.

ENODEV: Impossible de monter (en interne) le périphérique anonyme d'inœud.

ENOMEM: Pas assez de mémoire pour créer le descripteur de fichier signalfd.

VERSIONS

signalfd() est disponible depuis Linux 2.6.22. Une prise en charge fonctionnelle est founie depuis la glibc 2.8. L'appel système signalfd4() (voir NOTES) est disponible depuis Linux 2.6.27.

STANDARDS

signalfd() et signalfd4() sont spécifiques à Linux.

NOTES

Un processus peut créer plusieurs descripteurs de fichier signalfd. Cela permet d'accepter différents signaux sur différents descripteurs de fichier (et peut être utile si les descripteurs de fichier sont surveillés en utilisant select(2), poll(2) ou epoll(7) : l'arrivée de différents signaux rendra différents descripteurs de fichier disponibles). Si un signal apparaît dans le mask de plusieurs descripteurs de fichier, un signal reçu pourra être lu (une seule fois) depuis n'importe lequel des descripteurs.

Les tentatives pour inclure SIGKILL et SIGSTOP dans mask sont ignorées silencieusement.

Le masque de signal utilisé par le descripteur de fichier signalfd peut être visualisé à l'aide de l'entrée de descripteur de fichier correspondante du répertoire /proc/pid/fdinfo du processus. Consultez proc(5) pour de plus amples détails.

Limites

Le mécanisme signalfd ne peut pas être utilisé pour recevoir des signaux générés de manière synchrone, tel que le signal SIGSEGV issu d'un accès non valable à l'adresse de mémoire ou le signal SIGFPE qui provient d'une erreur arithmétique. De tels signaux ne peuvent être récupérés que par un gestionnaire de signal.

Comme décrit ci-dessus, en temps normal, on bloque les signaux qui seront acceptés à l'aide de signalfd(). Si on force un processus enfant à exécuter un programme d'aide (ce qui ne nécessite pas le descripteur de fichier signalfd), alors après l'appel fork(2), vous voudrez débloquer ces signaux, en principe, avant d'appeler execve(2), pour que le programme d'aide puisse voir les signaux auxquels il s'attend.Gardez en tête, toutefois, que cela ne sera pas possible dans le cas d'un programme d'aide créé en tâche de fond par une fonction de bibliothèque que le programme peut appeler. Dans ce cas-là, il faut se rabattre sur l'utilisation d'un gestionnaire de signal traditionnel qui écrit sur un descripteur de fichier surveillé par select(2), poll(2) ou epoll(7).

différences entre bibliothèque C et noyau

L'appel système Linux sous-jacent nécessite un paramètre supplémentaire, size_t sizemask, qui spécifie la taille du paramètre mask. La fonction enveloppe signalfd() de la glibc n'a pas ce paramètre, puisqu'elle fournit ce paramètre à l'appel système sous-jacent.

Il y a deux appels système sous-jacents : signalfd() et signalfd4(), qui est plus récent. Le premier appel système n'implémente pas de paramètre flags. Le dernier appel système implémente les valeurs de flags décrites ci-dessous. À partir de la glibc 2.9, la fonction enveloppe signalfd() utilisera signalfd4() quand il est disponible.

BOGUES

Avant Linux 2.6.25, les champs ssi_ptr et ssi_int n'étaient pas renseignés avec les données accompagnant un signal envoyé par sigqueue(3).

EXEMPLES

Le programme ci-dessous accèpte les signaux SIGINT et SIGQUIT en utilisant un descripteur de fichier signalfd. Le programme se termine après avoir accepté le signal SIGQUIT. La session shell suivante montre l'utilisation du programme :

$  ./signalfd_demo
^C                   # Contrôle-C génère un SIGINT
Got SIGINT
^C
Got SIGINT
^\                 # Contrôle-\ génère un SIGQUIT
Got SIGQUIT
$

Source du programme

#include <err.h>
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/signalfd.h>
#include <unistd.h>

int
main(void)
{
    int                      sfd;
    ssize_t                  s;
    sigset_t                 mask;
    struct signalfd_siginfo  fdsi;

    sigemptyset(&mask);
    sigaddset(&mask, SIGINT);
    sigaddset(&mask, SIGQUIT);

    /* Bloquer les signaux pour qu'ils ne soient plus gérés
       par les dispositifs par défaut */

    if (sigprocmask(SIG_BLOCK, &mask, NULL) == -1)
        err(EXIT_FAILURE, "sigprocmask");

    sfd = signalfd(-1, &mask, 0);
    if (sfd == -1)
        err(EXIT_FAILURE, "signalfd");

    for (;;) {
        s = read(sfd, &fdsi, sizeof(fdsi));
        if (s != sizeof(fdsi))
            err(EXIT_FAILURE, "read");

        if (fdsi.ssi_signo == SIGINT) {
            printf("Got SIGINT\n");
        } else if (fdsi.ssi_signo == SIGQUIT) {
            printf("Got SIGQUIT\n");
            exit(EXIT_SUCCESS);
        } else {
            printf("Read unexpected signal\n");
        }
    }
}

VOIR AUSSI

eventfd(2), poll(2), read(2), select(2), sigaction(2), sigprocmask(2), sigwaitinfo(2), timerfd_create(2), sigsetops(3), sigwait(3), epoll(7), signal(7)

TRADUCTION

La traduction française de cette page de manuel a été créée par Christophe Blaess <https://www.blaess.fr/christophe/>, Stéphan Rafin <[email protected]>, Thierry Vignaud <[email protected]>, François Micaux, Alain Portal <[email protected]>, Jean-Philippe Guérard <[email protected]>, Jean-Luc Coulon (f5ibh) <[email protected]>, Julien Cristau <[email protected]>, Thomas Huriaux <[email protected]>, Nicolas François <[email protected]>, Florentin Duneau <[email protected]>, Simon Paillard <[email protected]>, Denis Barbier <[email protected]>, David Prévot <[email protected]>, Cédric Boutillier <[email protected]>, Frédéric Hantrais <[email protected]> et Jean-Philippe MENGUAL <[email protected]>

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5 février 2023

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