システム・プログラム
電子・情報工学系
新城 靖
<yas@is.tsukuba.ac.jp>
このページは、次の URL にあります。
http://www.hlla.is.tsukuba.ac.jp/~yas/coins/syspro-2000/2000-05-01
/process-signal.html
あるいは、次のページから手繰っていくこともできます。
http://www.hlla.is.tsukuba.ac.jp/~yas/coins/
http://www.is.tsukuba.ac.jp/~yas/index-j.html
普通の割込み（ハードウェアによる割込み）は、オペレーティング・システム
のカーネルにおいて利用されている。
ソフトウェア割込みとは、本来はオペレーティング・システムのカーネルしか
使えない割込みの機能を、ソフトウェアにより実現して、一般の利用者プログ
ラム（プロセス）でも使えるようにしたものである。
UNIXでは、ソフトウェア割込みの機能は、シグナル(signal)という名前で実現
されている。シグナルとは、本来はプロセス間通信の一種で、ある事象が起き
たことを他のプロセスに知らせることである。ここで伝わるのは、ある事象が
起きたかどうかだけで、引数などを付けることはできない。UNIXでは、プロセ
ス間でシグナルにより通信をする他に、キーボードからシグナルを送ることも
できる。これは、「ソフトウェア割込み」として、プロセス１つひとつに割込
みボタンが付いているようなものである。また、プログラムの中で例外
（exception）が起きた時にも、ハードウェアの割込みと同様に、ソフトウェ
ア割込みが生じる。これも、他のシグナルと同じように受け取ることができる。
UNIXのソフトウェア割込み（シグナル）を使うには、次のようなことが必要で
ある。
- 受け側(割り込まれる方、シグナルを受け取る方)
- 割込みハンドラの定義。割込みが起きた時に実行される関数を定義する。
- 割込みハンドラの登録。定義した関数を登録する。signal(2),
sigvector(2), などを使う。
- 割込みマスク（割込みを禁止のビット・ベクトル）の制御。
sigsetmask(2) など。
- 送り側(割り込む方、シグナルを送る方)
- 割込みの発生。kill(2) など。
- キーボード。
- 例外。
- タイマ割り込み。alarm(2)。
割り込みハンドラが設定されていない時には、プロセスは、デフォルトの動き
をする。デフォルトには、次の３つがある。
- プロセスが終了させられる。
- プロセスが一時停止させられる。
- なにも起らない（シグナルが無視される）。
signal の種類は、man 5 signal (SGI IRIX) で表示される。
ソフトウェア割り込みは、１つのプログラムの中に制御の流れが１つしかない
ようなプログラムの時に有効な方法である。最近のマルチスレッドのプログラ
ムでは、シグナルの意味が不明確である。
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1: /*
2: signal-int.c -- SIGINT を３回受け付けて終了するプログラム。
3: ~yas/syspro1/proc/proc/signal-int.c
4: $Header: /home/lab2/OS/yas/syspro1/proc/RCS/signal-int.c,v 1.3 1998/06/15 12:24:36 yas Exp $
5: Start: 1997/05/26 18:38:38
6: */
7:
8: #include <stdio.h>
9: #include <signal.h>
10:
11: int sigint_count = 3 ;
12: void sigint_handler();
13:
14: main()
15: {
16: signal( SIGINT, &sigint_handler );
17: printf("main(): going into infinite loop, sigint_count == %d\n",
18: sigint_count);
19: while( 1 )
20: {
21: printf("main(): sigint_count == %d, pause() ....\n",
22: sigint_count );
23: pause();
24: printf("main(): return from pause(). sigint_count == %d\n",
25: sigint_count );
26: }
27: }
28:
29: void sigint_handler()
30: {
31: printf("sigint_handler():\n");
32: if( -- sigint_count <= 0 )
33: {
34: printf("sigint_handler(): exit() ... \n");
35: exit( 1 );
36: }
37: signal( SIGINT, &sigint_handler ); /* System V */
38: printf("sigint_handler(): sigint_count == %d\n",sigint_count);
39: }
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実行例。
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% stty -a ![[←]](../icons/screen-return.gif)
speed 9600 baud; line = 1; 48 rows; 80 columns
intr = ^C; quit = ^\; erase = ^H; kill = ^U; eof = ^D; eol = ^@; old-swtch = ^Z; susp = ^Z
lnext = ^V; werase = ^W; rprnt = ^R; flush = ^O; stop = ^S; start = ^Q; dsusp = ^Y
parenb -parodd cs8 -cstopb hupcl cread -clocal -cnew_rtscts -loblk
-ignbrk -brkint -ignpar -parmrk -inpck -istrip -inlcr -igncr icrnl -iuclc
ixon -ixany -ixoff -imaxbel
isig icanon iexten -xcase echo echoe echok echoke echoctl -echoprt -echonl -noflsh -flusho -pendin -tostop
opost -olcuc onlcr -ocrnl -onocr -onlret -ofill -ofdel
% ./signal-int
main(): going into infinite loop, sigint_count == 3
main(): sigint_count == 3, pause() ....
^C
sigint_handler():
sigint_handler(): sigint_count == 2
main(): return from pause(). sigint_count == 2
main(): sigint_count == 2, pause() ....
^C
sigint_handler():
sigint_handler(): sigint_count == 1
main(): return from pause(). sigint_count == 1
main(): sigint_count == 1, pause() ....
^C
sigint_handler():
sigint_handler(): exit() ...
% ![[]](../icons/screen-cursor.gif)
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stty で intr に相当するキーを３回押す。
signal-int.c のプロ
グラムを動かし、kill コマンドを使って SIGINT (kill -INT)でシグナルを送
りなさい。そして、キーボードから intr のキー^Cを打った時と動
作を比較しなさい。
ヒント：kterm を２つ開いて、片方でこのプログラムを動かし、片方で kill
コマンドを動かす。kill 引数として必要な PID は、ps コマンドで調べる。
kill コマンドと似た動きをするプログラムを作りなさい。
SIGINT シグナルを発生させても終了しないプロセスを
作りなさい。
ヒント：そのシグナルを無視(SIG_IGN)するように設定する。
割込み処理の最中に、同じ割込みが発生した時にはどうなるかを調べなさい。
SGI IRIX では、次のようにコンパイル時に _BSD_SIGNALS というマクロを定
義すると BSD 系の UNIX のシグナル機能が使える。
cc -D_BSD_SIGNALS -o prog prog.c
BSD 系では、一度登録したシグナルは、ハンドラの中で再登録する必要はない。
このことを調べなさい。
また、シグナル・ハンドラの中でシグナルを受けた時の動きを調べなさい。
くわしくは、man 3b signal で表示される。
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[課題]
Last updated: 2000/04/30 21:15:08
Yasushi Shinjo / <yas@is.tsukuba.ac.jp>