Аргумент siginfo_t обработчика SA_SIGINFO.¶

Если в act.sa_flags указан флаг SA_SIGINFO, то адрес обработчика сигнала передаётся в поле act.sa_sigaction. Этот обработчик имеет три аргумента:

void
handler(int sig, siginfo_t *info, void *ucontext)
{


    ...
}

Три параметра:

sig

Номер сигнала, который привёл к вызову обработчика.

info

Указатель на siginfo_t — структуру, содержащую дополнительную информацию о сигнале, описана далее.

ucontext

This is a pointer to a ucontext_t structure, cast to void *. The structure pointed to by this field contains signal context information that was saved on the user-space stack by the kernel; for details, see sigreturn(2). Further information about the ucontext_t structure can be found in getcontext(3) and signal(7). Commonly, the handler function doesn't make any use of the third argument.

Тип данных siginfo_t представляется структурой со следующими полями:

siginfo_t {


    int      si_signo;     /* Signal number */


    int      si_errno;     /* An errno value */


    int      si_code;      /* Signal code */


    int      si_trapno;    /* Trap number that caused


                              hardware-generated signal


                              (unused on most architectures) */


    pid_t    si_pid;       /* Sending process ID */


    uid_t    si_uid;       /* Real user ID of sending process */


    int      si_status;    /* Exit value or signal */


    clock_t  si_utime;     /* User time consumed */


    clock_t  si_stime;     /* System time consumed */


    union sigval si_value; /* Signal value */


    int      si_int;       /* POSIX.1b signal */


    void    *si_ptr;       /* POSIX.1b signal */


    int      si_overrun;   /* Timer overrun count;


                              POSIX.1b timers */


    int      si_timerid;   /* Timer ID; POSIX.1b timers */


    void    *si_addr;      /* Memory location which caused fault */


    long     si_band;      /* Band event (was int in


                              glibc 2.3.2 and earlier) */


    int      si_fd;        /* File descriptor */


    short    si_addr_lsb;  /* Least significant bit of address


                              (since Linux 2.6.32) */


    void    *si_lower;     /* Lower bound when address violation


                              occurred (since Linux 3.19) */


    void    *si_upper;     /* Upper bound when address violation


                              occurred (since Linux 3.19) */


    int      si_pkey;      /* Protection key on PTE that caused


                              fault (since Linux 4.6) */


    void    *si_call_addr; /* Address of system call instruction


                              (since Linux 3.5) */


    int      si_syscall;   /* Number of attempted system call


                              (since Linux 3.5) */


    unsigned int si_arch;  /* Architecture of attempted system call


                              (since Linux 3.5) */
}

Поля si_signo, si_errno и si_code определены для всех сигналов. (si_errno обычно не используется в Linux.) Оставшаяся часть структуры может представлять собой объединение, поэтому нужно читать только те поля, которые имеют смысл для заданного сигнала:

•

Для сигналов, посылаемых kill(3) и sigqueue(3), заполняются si_pid и si_uid. Также для сигналов, посылаемых sigqueue(3), заполняются si_int и si_ptr значениями, задаваемыми отправителем сигнала; подробней смотрите sigqueue(3).

•

Для сигналов, посылаемых таймерами POSIX.1b (начиная с Linux 2.6), заполняются si_overrun и si_timerid. Поле si_timerid является внутренним идентификатором, который используется ядром для различения таймеров; это не идентификатор таймера, возвращаемого timer_create(2). Поле si_overrun отражает счётчик превышения таймера; эту же информацию можно получить с помощью вызова timer_getoverrun(2). Эти поля являются нестандартным расширением Linux.

•

Для сигналов, посылаемых уведомлением очереди сообщений (см. описание SIGEV_SIGNAL в mq_notify(3)), заполняются si_int/si_ptr значением sigev_value, предоставляемым mq_notify(3); si_pid — значением идентификатора процесса, отправившего сообщение; si_uid — значением реального идентификатора пользователя, отправившего сообщение.

•

SIGCHLD fills in si_pid, si_uid, si_status, si_utime, and si_stime, providing information about the child. The si_pid field is the process ID of the child; si_uid is the child's real user ID. The si_status field contains the exit status of the child (if si_code is CLD_EXITED), or the signal number that caused the process to change state. The si_utime and si_stime contain the user and system CPU time used by the child process; these fields do not include the times used by waited-for children (unlike getrusage(2) and times(2)). Up to Linux 2.6, and since Linux 2.6.27, these fields report CPU time in units of sysconf(_SC_CLK_TCK). In Linux 2.6 kernels before Linux 2.6.27, a bug meant that these fields reported time in units of the (configurable) system jiffy (see time(7)).

•

При SIGILL, SIGFPE, SIGSEGV, SIGBUS и SIGTRAP заполняется si_addr адресом ошибки. На некоторых архитектурах для эти сигналов также заполняется поле si_trapno.

Некоторые отдельные варианты SIGBUS, в частности BUS_MCEERR_AO и BUS_MCEERR_AR, также заполняют si_addr_lsb. Это поле указывает на наименее значимый бит сообщаемого адреса и поэтому показывает размер повреждения. Например, если была повреждена страница целиком, то si_addr_lsb содержит log2(sysconf(_SC_PAGESIZE)). Когда доставляется SIGTRAP в ответ на событие ptrace(2) (PTRACE_EVENT_foo), то si_addr не заполняется, но заполняются si_pid и si_uid соответствующими ID процесса и пользователя, ответственного за получение трапа. В случае seccomp(2), трассируемый будет показан как получающий событие. BUS_MCERR_* и si_addr_lsb являются расширениями Linux.

Для отдельного варианта SEGV_BNDERR из SIGSEGV заполняются si_lower и si_upper.

Для отдельного варианта SEGV_PKUERR из SIGSEGV заполняется si_pkey.

•

Для SIGIO/SIGPOLL (синонимы в Linux) заполняются si_band и si_fd. Событие si_band представляет собой битовую маску, содержащую те же значения, которые заполняются в поле revents вызовом poll(2). Поле si_fd содержит файловый дескриптор, для которого произошло событие ввода-вывода; дополнительную информацию смотрите в описании F_SETSIG на странице fcntl(2).

•

Для SIGSYS, генерируемого (начиная с Linux 3.5), когда фильтр seccomp возвращает SECCOMP_RET_TRAP, заполняются si_call_addr, si_syscall, si_arch, si_errno и другие поля, как описывается в seccomp(2).

Поле si_code¶

В поле si_code аргумента siginfo_t, передаваемого обработчику сигналов SA_SIGINFO содержится значение (не маска битов), определяющее причину отправки сигнала. При событии ptrace(2) в si_code будет содержаться SIGTRAP и событие ptrace в старшем байте:

(SIGTRAP | PTRACE_EVENT_foo << 8).

Не события не ptrace(2) значения, которые могут появиться в si_code, описаны в конце этого раздела. Начиная с glibc 2.20, определения большинства этих символов доступны из <signal.h> при определении макросов тестирования свойств (до включения какого-либо заголовочного файла) следующим образом:

•

_XOPEN_SOURCE со значением 500 или больше;

•

_XOPEN_SOURCE и _XOPEN_SOURCE_EXTENDED; или

•

_POSIX_C_SOURCE со значением 200809L или больше.

Определения символов констант TRAP_* предоставляются только в первых двух случаях. До glibc 2.20 для получения этих символов макросы тестирования свойств были не нужны.

Для обычного сигнала в следующей таблице приведены значения, которые могут быть в si_code для любого сигнала, и причина возникновения сигнала:

Следующие значения могут присутствовать в si_code для сигнала SIGILL:

Следующие значения могут присутствовать в si_code для сигнала SIGFPE:

Следующие значения могут присутствовать в si_code для сигнала SIGSEGV:

Следующие значения могут присутствовать в si_code для сигнала SIGBUS:

Следующие значения могут присутствовать в si_code для сигнала SIGTRAP:

Следующие значения могут присутствовать в si_code для сигнала SIGCHLD:

Следующие значения могут присутствовать в si_code для сигнала SIGIO/SIGPOLL:

Следующее значение может присутствовать в si_code для сигнала SIGSYS:

Dynamically probing for flag bit support¶

The sigaction() call on Linux accepts unknown bits set in act->sa_flags without error. The behavior of the kernel starting with Linux 5.11 is that a second sigaction() will clear unknown bits from oldact->sa_flags. However, historically, a second sigaction() call would typically leave those bits set in oldact->sa_flags.

This means that support for new flags cannot be detected simply by testing for a flag in sa_flags, and a program must test that SA_UNSUPPORTED has been cleared before relying on the contents of sa_flags.

Since the behavior of the signal handler cannot be guaranteed unless the check passes, it is wise to either block the affected signal while registering the handler and performing the check in this case, or where this is not possible, for example if the signal is synchronous, to issue the second sigaction() in the signal handler itself.

In kernels that do not support a specific flag, the kernel's behavior is as if the flag was not set, even if the flag was set in act->sa_flags.

The flags SA_NOCLDSTOP, SA_NOCLDWAIT, SA_SIGINFO, SA_ONSTACK, SA_RESTART, SA_NODEFER, SA_RESETHAND, and, if defined by the architecture, SA_RESTORER may not be reliably probed for using this mechanism, because they were introduced before Linux 5.11. However, in general, programs may assume that these flags are supported, since they have all been supported since Linux 2.6, which was released in the year 2003.

See EXAMPLES below for a demonstration of the use of SA_UNSUPPORTED.

Отличия между библиотекой C и ядром¶

Обёрточная функция glibc для sigaction() выдаёт ошибку (EINVAL) при попытках изменить обработчики двух сигналов реального времени, которые используются внутри реализации NPTL. Подробности смотрите в nptl(7).

На архитектурах, где переход от сигнала (signal trampoline) располагается в библиотеке C, обёрточная функция glibc для sigaction() помещает адрес кода перехода в поле act.sa_restorer и изменяет флаг SA_RESTORER в поле act.sa_flags. Смотрите sigreturn(2).

Первоначально, системный вызов Linux назывался sigaction(). Однако, с добавлением сигналов реального времени в Linux 2.2, 32-битный аргумент sigset_t неизменяемого размера, поддерживаемый этим системным вызовом, не мог больше использоваться. В результате был добавлен новый системный вызов rt_sigaction() с увеличенным типом sigset_t. У нового системного вызова появился четвёртый аргумент, size_t sigsetsize, в котором указывается размер (в байтах) наборов сигналов act.sa_mask и oldact.sa_mask. В настоящее время значение этого аргумента должно быть равно sizeof(sigset_t) (иначе возникает ошибка EINVAL). Обёрточная функция glibc sigaction() скрывает это и вызывает rt_sigaction(), если он есть в ядре.

Недокументированное¶

До появления SA_SIGINFO также было возможно получить дополнительную информацию о сигнале. Для этого в обработчике сигнала sa_handler заполняется второй параметр типа struct sigcontext, который повторяет структуру, передаваемую в поле uc_mcontext структуры ucontext, которая передаётся (через указатель) в третьем аргументе обработчика sa_sigaction. Смотрите соответствующий исходный код ядра Linux. В настоящее время этот механизм устарел.

Probing for flag support¶

The following example program exits with status EXIT_SUCCESS if SA_EXPOSE_TAGBITS is determined to be supported, and EXIT_FAILURE otherwise.

#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
void
handler(int signo, siginfo_t *info, void *context)
{


    struct sigaction oldact;


    if (sigaction(SIGSEGV, NULL, &oldact) == -1


        || (oldact.sa_flags & SA_UNSUPPORTED)


        || !(oldact.sa_flags & SA_EXPOSE_TAGBITS))


    {


        _exit(EXIT_FAILURE);


    }


    _exit(EXIT_SUCCESS);
}
int
main(void)
{


    struct sigaction act = { 0 };


    act.sa_flags = SA_SIGINFO | SA_UNSUPPORTED | SA_EXPOSE_TAGBITS;


    act.sa_sigaction = &handler;


    if (sigaction(SIGSEGV, &act, NULL) == -1) {


        perror("sigaction");


        exit(EXIT_FAILURE);


    }


    raise(SIGSEGV);
}