16 - Enviando sinais

Na aula de hoje falamos sobre sinais e vimos que grande parte deles indica que algo excepcional aconteceu. Veremos neste handout as chamadas usadas para consultar o status de um processo quando ele acaba com erro e como enviar sinais para outros processos.

Recuperando informações de erros usando wait

Anteriormente vimos que ao chamar wait(&status); guardamos informações sobre o fim do processo filho na variável status. Nos outros exercícios olhamos para os casos em que WIFEXITED(status) == 1.

int wstatus;

wait(&wstatus);
printf("Filho acabou\n");

// Utiliza macro para ler um "pedaço" (um ou mais bits) de wstatus
printf("Terminou normal?: %d\n", WIFEXITED(wstatus)); // lê 0 ou 1

// se terminou normalmente
if (WIFEXITED(wstatus)) {
    // lê o byte menos significativo do return do filho
    printf("Valor de retorno: %d\n", WEXITSTATUS(wstatus));
}

Todo término inesperado de um programa em execução (processo) é feito usando um sinal. Ao acessar informações em um local de memória não mapeado para o nosso processo ele recebe o sinal SIGSEGV. Ao executar uma divisão por zero ele receberá o sinal SIGFPE. Logo, nestes casos é verdade que WIFSIGNALED(status) == 1, então podemos pegar o número do sinal usando a macro WTERMSIG(status).

Exercise

Leia o arquivo parte1.c. O que ele faz? Quantos processos são criados (conte o original)?

Resposta

O programa original cria um processo filho, que faz uma divisão por zero. São dois processos, portanto.

Example

Modifique parte1.c para o processo pai esperar o fim do filho e mostrar uma mensagem com o pid do filho que acabou (pegue isto via wait).

Example

No proceso pai, após o wait mostre no terminal as seguintes expressões:

• WIFEXITED(status)
• WIFSIGNALED(status)
• WTERMSIG(status)

To-Do

Mostrar o número do sinal não é muito útil. Pesquise sobre a chamada strsignal (man strsignal) e use-a para mostrar uma mensagem descritiva de qual sinal foi recebido no exercício acima.

Tip

Após cada modificação no código, compile e execute para conferir os resultados!

Envio de sinais via terminal

Além de erros e exceções, sinais também são usados para avisar de mudanças no sistema, sejam elas iniciadas pelo usuário ou por outros processos. A sequência de exercícios abaixo é um experimento de envio de sinais.

Example

Faça uma cópia do arquivo parte1.c e salve como parte2.c. No novo arquivo, altere para que o processo filho mostre seu pid e entre em loop infinito.

Claramente nem o pai nem o filho terminam no exemplo acima, para ver isso use no terminal o comando ps -C parte2, ele mostrará os processos em execução. Porém, se o filho terminar o pai termina também! O sinal SIGKILL é usado para terminar forçadamente um processo e ele pode ser enviado por qualquer outro processo do mesmo usuário (ou o root, que pode mandar sinais para qualquer processo do sistema).

O envio de sinais é feito usando a chamada kill. Assim como outras chamadas de sistema, kill possui também um programa de linha de comando.

Example

Abra dois terminais e coloque um ao lado do outro. No primeiro, execute o programa parte2.c.

Example

No segundo terminal, use a ferramenta de linha de comando kill para enviar o sinal SIGKILL para o processo filho. Se precisar, consulte a documentação usando man 1 kill.

Exercise

Use man 7 signal para ver a lista de sinais disponíveis e seus números. Qual seria o número para o sinal SIGINT?

Resposta

Execute man 7 signale procure por Signal numbering for standard signals

Isto deve ter feito o pai finalizar e mostrar a informação de que o processo filho foi finalizado. Note que o pai tem direito a saber o sinal usado para finalizar um filho:

Example

Envie o sinal SIGINT para seu processo filho e verifique que o processo pai mostra o número correto.

Envio de sinais em um programa

O programa kill é apenas um casquinha em volta de sua chamada de sistema.

Example

Veja a documentação da chamada de sistema (em C) no manual man 2 kill

Example

Faça uma cópia do arquivo parte2.c e salve como parte3.c. Modifique o novo arquivo para que o processo pai espere 10 segundos e envie um SIGKILL para o filho.

Exercise

Agora os dois processos acabam? As informações de finalização no pai condizem com o sinal enviado?

Resposta

Se restarem dúvidas, confira com o professor!

Extra

Até o momento usamos a chamada wait para esperar um processo filho acabar. Porém, não sabemos ainda checar se um processo filho acabou (um processo filho específico, sem necessariamente deixar a chamada wait travada)! Podemos fazer isso com a função waitpid, que recebe o pid_t do processo filho, e permite esperar ou não pela finalização dele.

Example

Pesquise no manual pela flag WNOHANG da chamada waitpid.

Example

Faça uma cópia do arquivo parte3.c e salve como parte4.c. Modifique o novo arquivo para que o processo pai só envie o sinal se o processo filho ainda estiver executando. Salve como parte4.c