sigactionとsignalの違いは何ですか?


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ここにあるアプリに追加のシグナルハンドラーを追加しようとしていましたが、作成者がsigaction()他のシグナルハンドラーの設定に使用していたことに気付きました。使うつもりsignal()でした。慣習に従うために使用する必要がありますsigaction()が、ゼロから作成する場合、どちらを選択する必要がありますか?

回答:


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使用する sigaction()やむを得ない理由がない限り。

signal()インタフェースは、その有利な古(したがって、可用性)を有し、それはC標準で定義されています。それにもかかわらず、それはsigaction()回避する多くの望ましくない特性を持っています-明示的に追加されたフラグを使用してsigaction()、古いsignal()動作を忠実にシミュレートできるようにしない限り。

  1. このsignal()関数は、現在のハンドラーの実行中に他のシグナルの到着を(必要に応じて)ブロックしません。sigaction()現在のハンドラが戻るまで他のシグナルをブロックできます。
  2. このsignal()関数は、(通常)SIG_DFLほとんどすべての信号の信号アクションを(デフォルト)にリセットします。つまり、signal()ハンドラーは最初のアクションとして自身を再インストールする必要があります。また、シグナルが検出されてからハンドラーが再インストールされるまでの間に脆弱性のウィンドウが開き、その間にシグナルの2番目のインスタンスが到着すると、デフォルトの動作(通常は終了し、場合によっては偏見-コアダンプ)が発生します。
  3. の正確な動作はsignal()システム間で異なります—標準ではそれらのばらつきを許可しています。

これらは、のsigaction()代わりに使用する一般的な理由ですsignal()。ただし、のインターフェイスsigaction()は紛れもなく厄介です。

あなたが使用する2つのどちらのような代替信号インタフェースに誘惑されていない sighold()sigignore()sigpause()sigrelse()。これらは名目上はの代替ですがsigaction()、ほとんど標準化されておらず、深刻な使用ではなく下位互換性のためにPOSIXに存在しています。POSIX標準では、マルチスレッドプログラムでの動作は定義されていないことに注意してください。

マルチスレッドのプログラムとシグナルは、まったく別の複雑な話です。 AFAIK、両方ともマルチスレッドアプリケーションで問題signal()ありsigaction()ません。

Cornstalksは次の ように述べています。

Linuxのmanページはsignal()言う:

  signal()マルチスレッドプロセスでの影響は不定です。

したがって、sigaction()マルチスレッドプロセスで安全に使用できるのはこの方法だけだと思います。

それは面白い。この場合、LinuxのマニュアルページはPOSIXよりも制限的です。POSIXは以下を指定しsignal()ます:

プロセスがマルチスレッドである場合、またはプロセスがシングルスレッドであり、シグナルハンドラーが以下の結果以外で実行される場合:

  • プロセスが呼び出しabort()raise()kill()pthread_kill()、またはsigqueue()ブロックされていない信号を生成します
  • 保留中のシグナルがブロック解除され、ブロック解除した呼び出しが戻る前に配信されます

errnoとして宣言されたオブジェクトに値を割り当てること以外の静的ストレージ期間以外のオブジェクトをシグナルハンドラーが参照するvolatile sig_atomic_t場合、またはシグナルハンドラーがこの標準で定義されている関数以外の関数を呼び出す場合、動作は未定義です。信号の概念

そのため、POSIX signal()はマルチスレッドアプリケーションにおけるの動作を明確に規定しています。

それでも、sigaction()は本質的にすべての状況で推奨されます。そしてsigaction()、それができない圧倒的な理由がない限り、ポータブルマルチスレッドコードを使用する必要があります(「標準Cによって定義された関数のみを使用する」など)。そして、はい、C11コードはマルチにすることができます-スレッド)。これは基本的に、この回答の最初の段落でも述べられていることです。


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この説明signalは、実際にはUnix System Vの動作に関するものです。POSIXはこの動作またははるかに健全なBSD動作のいずれかを許可しますが、どちらを取得するかがわからないため、それでも使用するのが最善sigactionです。
R .. GitHub ICE HELPING ICE STOP '08 / 08/15

1
sigaction()に明示的に追加されたフラグを使用して、古いsignal()の動作を忠実にシミュレーションできるようにする場合を除きます。それらは(具体的に)どのようなフラグになりますか?
ChristianCuevas、

@AlexFritz:主にSA_RESETHAND、またSA_NODEFER
ジョナサンレフラー2014年

2
@BulatM。を使用できない場合sigaction()、基本的にの標準C仕様を使用する義務がありますsignal()。しかし、それはあなたができることのためにあなたに非常に貧弱なオプションのセットを与えます。次のことができますvolatile sig_atomic_t。「クイック終了」関数の1つを呼び出す(_Exit()quick_exit())またはabort(); signal()現在のシグナル番号をシグナル引数として呼び出します。戻ります。以上です。それ以外のものは、移植可能であることが保証されていません。これは非常に厳格なため、ほとんどの人はこれらのルールを無視しますが、結果のコードは危険です。
Jonathan Leffler、2016年

1
sigaction()GCC自身による優れたデモ:gnu.org/software/libc/manual/html_node/… ; そしてsignal()GCC自身からの優れたデモ:gnu.org/software/libc/manual/html_node/…signalデモでSIG_IGN以前意図的に設定されていた場合は、ハンドラーを無視()から変更しないように注意してください。
ガブリエルステープルズ

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私にとって、この下の行は決定するのに十分でした:

sigaction()関数は、信号を制御するためのより包括的で信頼性の高いメカニズムを提供します。新しいアプリケーションは、signal()ではなくsigaction()を使用する必要があります

http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/009695399/functions/signal.html#tag_03_690_07

ゼロから始める場合でも、古いプログラムを変更する場合でも、sigactionは正しいオプションです。


5

これらは、OSの信号機能の異なるインターフェースです。signal()は実装で定義された(多くの場合、競合しやすい)動作をし、Windows、OS X、Linuxおよびその他のUNIXシステムで異なる動作をするため、可能であればsigactionを使用してシグナルを送信することをお勧めします。

詳細については、このセキュリティノートを参照してください。


1
私はglibcのソースコードを見ただけで、signal()はsigaction()を呼び出しています。MacOSのmanページで同じと主張している上記も参照してください。
bmdhacks 2008年

それは知って良いです。シグナルハンドラーが終了する前に適切に閉じるために使用されるシグナルハンドラーを見たことがあるので、通常はハンドラーの再インストールの動作に依存しません。
マシュースミス

5

signal()は標準Cですが、sigaction()はそうではありません。

どちらかを使用できる場合(つまり、POSIXシステムを使用している場合)、sigaction()を使用します。signal()がハンドラーをリセットするかどうかは指定されていません。つまり、移植可能にするには、ハンドラー内でもう一度signal()を呼び出す必要があります。さらに悪いのは、競合が発生していることです。2つのシグナルが連続して取得され、ハンドラーを再インストールする前に2番目のシグナルが配信された場合、デフォルトのアクションが実行され、おそらくプロセスを強制終了することになります。 一方、sigaction()は、「信頼できる」シグナルセマンティクスを使用することが保証されています。ハンドラーはリセットされないため、再インストールする必要はありません。SA_RESTARTを使用すると、一部のシステムコールを自動的に再起動することもできます(EINTRを手動で確認する必要がないため)。 sigaction() より多くのオプションがあり、信頼できるため、その使用をお勧めします。

Psst ...言ったことは誰にも言わないでください。しかし、POSIXには現在、signal()のように機能するBSDセマンティクスを提供する関数bsd_signal()があり、信頼性があります。その主な用途は、信頼できる信号を想定した古いアプリケーションを移植することであり、POSIXはその使用を推奨していません。


POSIXには関数がありませんbsd_signal()—一部のPOSIX実装には関数がありますが、POSIX自体にはそのような関数は含まれていません(POSIXを参照)。
ジョナサンレフラー

4

要するに:

sigaction()よく定義されていますが、Linuxの機能なので、Linuxでのみ機能します。signal()悪いし、定義も不十分ですが、C標準関数なので、何でも機能します。

Linuxのmanページはそれについて何を言わなければなりませんか?

man 2 signalここオンラインで参照してください)状態:

signal()の動作はUNIXのバージョンによって異なり、Linuxのバージョンによって歴史的にも異なります。その使用は避けてくださいsigaction(2)。代わりに使用してください。以下の移植性を参照してください。

移植性signal()の唯一の移植可能な使用は、シグナルの後処理をSIG_DFLまたはSIG_IGNに設定することです。signal()を使用してシグナルハンドラーを確立するときのセマンティクスはシステムによって異なります(POSIX.1ではこのバリエーションを明示的に許可しています)。この目的には使用しないでください。

つまり、を使用しないでくださいsignal()sigaction()代わりに使用してください!

GCCはどう思いますか?

互換性に関する注意:上記のとおり signal、この関数は可能な限り回避する必要があります。sigaction推奨される方法です。

出典:https : //www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Basic-Signal-Handling.html#Basic-Signal-Handling

したがって、LinuxとGCCの両方が使用しないと言った場合 signal()がを使用せsigaction()ず、代わりに使用に、それは疑問を投げかけます。一体、この混乱しているsigaction()ものをどのように使用するのでしょうか!?

使用例:

signal()ここでGCCの優れた例を読んでください:ください https //www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Basic-Signal-Handling.html#Basic-Signal-Handling

そして、sigaction()ここで彼らの優れた例: https //www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Sigaction-Function-Example.html

それらのページを読んだ後、私は次のテクニックを思いつきました sigaction()

1. sigaction()上記のように、シグナルハンドラーをアタッチする正しい方法であるため、

#include <errno.h>  // errno
#include <signal.h> // sigaction()
#include <stdio.h>  // printf()
#include <string.h> // strerror()

#define LOG_LOCATION __FILE__, __LINE__, __func__ // Format: const char *, unsigned int, const char *
#define LOG_FORMAT_STR "file: %s, line: %u, func: %s: "

/// @brief      Callback function to handle termination signals, such as Ctrl + C
/// @param[in]  signal  Signal number of the signal being handled by this callback function
/// @return     None
static void termination_handler(const int signal)
{
    switch (signal)
    {
    case SIGINT:
        printf("\nSIGINT (%i) (Ctrl + C) signal caught.\n", signal);
        break;
    case SIGTERM:
        printf("\nSIGTERM (%i) (default `kill` or `killall`) signal caught.\n", signal);
        break;
    case SIGHUP:
        printf("\nSIGHUP (%i) (\"hang-up\") signal caught.\n", signal);
        break;
    default:
        printf("\nUnk signal (%i) caught.\n", signal);
        break;
    }

    // DO PROGRAM CLEANUP HERE, such as freeing memory, closing files, etc.


    exit(signal);
}

/// @brief      Set a new signal handler action for a given signal
/// @details    Only update the signals with our custom handler if they are NOT set to "signal ignore" (`SIG_IGN`),
///             which means they are currently intentionally ignored. GCC recommends this "because non-job-control
///             shells often ignore certain signals when starting children, and it is important for children
///             to respect this." See
///             https://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Basic-Signal-Handling.html#Basic-Signal-Handling
///             and https://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Sigaction-Function-Example.html.
///             Note that termination signals can be found here:
///             https://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Termination-Signals.html#Termination-Signals
/// @param[in]  signal  Signal to set to this action
/// @param[in]  action  Pointer to sigaction struct, including the callback function inside it, to attach to this signal
/// @return     None
static inline void set_sigaction(int signal, const struct sigaction *action)
{
    struct sigaction old_action;

    // check current signal handler action to see if it's set to SIGNAL IGNORE
    sigaction(signal, NULL, &old_action);
    if (old_action.sa_handler != SIG_IGN)
    {
        // set new signal handler action to what we want
        int ret_code = sigaction(signal, action, NULL);
        if (ret_code == -1)
        {
            printf(LOG_FORMAT_STR "sigaction failed when setting signal to %i;\n"
                   "  errno = %i: %s\n", LOG_LOCATION, signal, errno, strerror(errno));
        }
    }
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    //...

    // Register callbacks to handle kill signals; prefer the Linux function `sigaction()` over the C function
    // `signal()`: "It is better to use sigaction if it is available since the results are much more reliable."
    // Source: https://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Basic-Signal-Handling.html#Basic-Signal-Handling
    // and /programming/231912/what-is-the-difference-between-sigaction-and-signal/232711#232711.
    // See here for official gcc `sigaction()` demo, which this code is modeled after:
    // https://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Sigaction-Function-Example.html

    // Set up the structure to specify the new action, per GCC's demo.
    struct sigaction new_action;
    new_action.sa_handler = termination_handler; // set callback function
    sigemptyset(&new_action.sa_mask);
    new_action.sa_flags = 0;

    // SIGINT: ie: Ctrl + C kill signal
    set_sigaction(SIGINT, &new_action);
    // SIGTERM: termination signal--the default generated by `kill` and `killall`
    set_sigaction(SIGTERM, &new_action);
    // SIGHUP: "hang-up" signal due to lost connection
    set_sigaction(SIGHUP, &new_action);

    //...
}

2.そして signal()上記のように、シグナルハンドラーをアタッチするのに適した方法ではありませんが、それを使用する方法を知ることは依然として良いです。

これは、GCCのデモンストレーションコードをコピーして貼り付けたものです。

#include <signal.h>

void
termination_handler (int signum)
{
  struct temp_file *p;

  for (p = temp_file_list; p; p = p->next)
    unlink (p->name);
}

int
main (void)
{
  
  if (signal (SIGINT, termination_handler) == SIG_IGN)
    signal (SIGINT, SIG_IGN);
  if (signal (SIGHUP, termination_handler) == SIG_IGN)
    signal (SIGHUP, SIG_IGN);
  if (signal (SIGTERM, termination_handler) == SIG_IGN)
    signal (SIGTERM, SIG_IGN);
  
}

注意すべき主なリンク:

  1. 標準信号:https : //www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Standard-Signals.html#Standard-Signals
    1. 終了信号:https : //www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Termination-Signals.html#Termination-Signals
  2. 公式のGCC signal()使用例を含む基本的な信号処理:https : //www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Basic-Signal-Handling.html#Basic-Signal-Handling
  3. 公式GCCのsigaction()使用例:https : //www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Sigaction-Function-Example.html
  4. 含む信号セット、sigemptyset()およびsigfillset(); 私はまだこれらを正確に理解していませんが、重要であることを知っています:https : //www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Signal-Sets.html

以下も参照してください。

  1. TutorialsPoint C ++信号処理[優れたデモコード付き]:https : //www.tutorialspoint.com/cplusplus/cpp_signal_handling.htm
  2. https://www.tutorialspoint.com/c_standard_library/signal_h.htm

2

signal(3)manページから:

説明

 This signal() facility is a simplified interface to the more
 general sigaction(2) facility.

どちらも同じ基本機能を呼び出します。おそらく、単一の信号の応答を両方で操作してはいけませんが、それらを混合しても問題は発生しません...


それは私のmanページにはありません!私が得たのは、「説明signal()システムコールにより、番号signumのシグナル用の新しいシグナルハンドラーがインストールされます。」便利なマニュアルページパッケージにアップグレードする必要があります。
マシュー・スミス

1
それはMac OS X 10.5のページにはありません。
dmckee ---元モデレーターの子猫

glibcのソースコードからも検証。signal()はsigaction()を呼び出すだけです
bmdhacks 2008年

2
ただし、これはシグナルのすべての実装に当てはまるわけではありません。「sigaction」動作を義務付けたい場合は、この仮定に依存しないでください。
ベン・バーンズ

1

signal()よりもsigaction()を使用することをお勧めします。もう1つポイントを追加したいと思います。sigaction()は、停止したプロセスのpidなどのより多くのオプションを提供します(siginfo_t構造体を使用して可能)。


0

少なくとも理論的には、移植性が高いため、signal()を使用します。私は、POSIX互換性レイヤーがなく、signal()をサポートする最新のシステムを思い付くことができるコメント投稿者に投票します。

GLIBCドキュメントからの引用:

単一のプログラム内でシグナル関数とシグアクション関数の両方を使用することは可能ですが、これらはわずかに奇妙な方法で相互作用する可能性があるため、注意する必要があります。

sigaction関数はsignal関数より多くの情報を指定するため、signalからの戻り値はsigactionの可能性の全範囲を表すことができません。したがって、シグナルを使用してアクションを保存し、後で再確立すると、sigactionで確立されたハンドラーを適切に再確立できない場合があります。

結果として問題が発生しないようにするには、プログラムでsigactionを使用している場合は、常にsigactionを使用してハンドラーを保存および復元してください。sigactionはより一般的であるため、シグナルまたはsigactionで最初に確立されたかどうかに関係なく、アクションを適切に保存および再確立できます。

一部のシステムでは、シグナルを使用してアクションを確立し、それをsigactionを使用して検査すると、取得するハンドラーアドレスは、シグナルで指定したものと同じにならない場合があります。シグナルのアクション引数としての使用には適さない場合もあります。しかし、これをsigactionの引数として使用することができます。この問題は、GNUシステムでは発生しません。

したがって、1つのプログラム内で一貫してどちらか一方のメカニズムを使用するほうがよいでしょう。

移植性に関する注意:基本的な信号機能はISO Cの機能ですが、sigactionはPOSIX.1標準の一部です。非POSIXシステムへの移植性が心配な場合は、代わりにシグナル関数を使用してください。

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0

manページのsignal(7)から

プロセス向けのシグナルは、現在シグナルがブロックされていないスレッドのいずれかに配信されます。複数のスレッドでシグナルのブロックが解除されている場合、カーネルはシグナルを配信する任意のスレッドを選択します。

そして、この「問題」はsignal(2)sigaction(2)に存在すると言えます。したがって、シグナルとpthreadに注意してください。

...そして 、信号(2)を呼び出すように思わは、sigaction(2)のglibcでのLinuxで下を。

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