SIGACTION

Section: Linux Programmer's Manual (2)
Updated: 2020-12-21
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名前

sigaction, rt_sigaction - シグナルの動作の確認と変更  

書式

#include <signal.h>

int sigaction(int signum, const struct sigaction *act,
              struct sigaction *oldact);

glibc 向けの機能検査マクロの要件 (feature_test_macros(7) 参照):

sigaction(): _POSIX_C_SOURCE

siginfo_t: _POSIX_C_SOURCE >= 199309L  

説明

sigaction() システムコールは、特定のシグナルを受信した際の プロセスの動作を変更するのに使用される (シグナルの概要については signal(7) を参照)。

signum には、 SIGKILLSIGSTOP 以外の有効なシグナルをどれでも指定できる。

act が NULL 以外であれば、シグナル signum の新しい動作 (action) として act が設定される。 oldact が NULL でなければ、今までの動作が oldact に格納される。

sigaction 構造体は以下のような感じに定義される。

struct sigaction {
    void     (*sa_handler)(int);
    void     (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);
    sigset_t   sa_mask;
    int        sa_flags;
    void     (*sa_restorer)(void); };

アーキテクチャーによっては共用体 (union) が用いられており、その場合には sa_handlersa_sigaction の両方を同時に割り当てることはできない。

sa_restorer はアプリケーションが使用することを意図したフィールドではない (POSIX は sa_restorer フィールドを規定していない)。 このフィールドの詳細な目的については sigreturn(2) に書かれている。

sa_handler specifies the action to be associated with signum and is be one of the following:

*
SIG_DFL for the default action.
*
SIG_IGN to ignore this signal.
*
A pointer to a signal handling function. This function receives the signal number as its only argument.

If SA_SIGINFO is specified in sa_flags, then sa_sigaction (instead of sa_handler) specifies the signal-handling function for signum. This function receives three arguments, as described below.

sa_mask は、シグナルハンドラー実行中に禁止 (block) すべきシグナルのマスクを指定する (ハンドラー実行中のシグナルの禁止は、シグナルハンドラーが起動されたスレッド のシグナルのマスクに追加することで行われる)。 さらに、 SA_NODEFER フラグが指定されていない場合は、ハンドラーを起動するきっかけとなる シグナルにも sa_mask が適用される。

sa_flags はシグナルハンドラーの動作を変更するためのフラグの集合を指定する。 sa_flags には、以下に示すフラグの (0 個以上の) 論理和をとったものを指定する。

SA_NOCLDSTOP
signumSIGCHLD の場合、 子プロセスが停止したり (子プロセスが SIGSTOP, SIGTSTP, SIGTTIN, SIGTTOU を受けたとき) 再開したり (子プロセスが SIGCONT を受けたとき) したときに SIGCHLD の通知を受けない。 このフラグは、 SIGCHLD に対してハンドラーを設定する際にのみ意味を持つ。
SA_NOCLDWAIT (Linux 2.6 以降)
(Linux 2.6 以降) signumSIGCHLD の場合、子プロセスが終了したときに 子プロセスをゾンビプロセスに変化させない (waitpid(2) も参照)。 このフラグは、 SIGCHLD に対してハンドラーを設定する際、もしくはそのシグナルの処理方法を SIG_DFL に設定する際にのみ意味を持つ。
SIGCHLD に対してハンドラーを設定する際に SA_NOCLDWAIT フラグをセットした場合、 子プロセスが終了した際に SIGCHLD シグナルが生成されるかどうかは、 POSIX.1 では規定されていない。 Linux では、この状況で SIGCHLD シグナルは生成される。 いくつかの他の実装では生成されない。
SA_NODEFER
Do not add the signal to the thread's signal mask while the handler is executing, unless the signal is specified in act.sa_mask. Consequently, a further instance of the signal may be delivered to the thread while it is executing the handler. This flag is meaningful only when establishing a signal handler.
SA_NOMASK is an obsolete, nonstandard synonym for this flag.
SA_ONSTACK
sigaltstack(2) で提供される別のシグナルスタックでシグナルハンドラーを呼び出す。 別のシグナルスタックが利用可能でなければ、デフォルトのスタックが 使用される。 このフラグはシグナルハンドラーを設定する際にのみ意味を持つ。
SA_RESETHAND
Restore the signal action to the default upon entry to the signal handler. This flag is meaningful only when establishing a signal handler.
SA_ONESHOT is an obsolete, nonstandard synonym for this flag.
SA_RESTART
いくつかのシステムコールをシグナルの通知の前後で再開できるようにして、 BSD シグナル方式 (semantics) と互換性のある動作を提供する。 このフラグはシグナルハンドラーを設定する際にのみ意味を持つ。 signal(7) に書かれているシステムコールの再開に関する議論を参照のこと。
SA_RESTORER
アプリケーションでの使用を意図したものではない。 このフラグは C ライブラリが sa_restorer フィールドに "signal trampoline" のアドレスが入っていることを示すために使用される。 詳細は sigreturn(2) を参照。
SA_SIGINFO (Linux 2.2 以降)
シグナルハンドラーは一つではなく、三つの引数を持つ。この場合は sa_handler のかわりに sa_sigaction を設定しなければならない このフラグはシグナルハンドラーを設定する際にのみ意味を持つ。
 

The siginfo_t argument to a SA_SIGINFO handler

When the SA_SIGINFO flag is specified in act.sa_flags, the signal handler address is passed via the act.sa_sigaction field. This handler takes three arguments, as follows:

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

These three arguments are as follows

sig
The number of the signal that caused invocation of the handler.
info
A pointer to a siginfo_t, which is a structure containing further information about the signal, as described below.
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.

The siginfo_t data type is a structure with the following fields:

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) */ }

si_signo, si_errno, si_code は全てのシグナルに対して定義されている (si_errno は Linux では一般的には使用されない)。 構造体の残りの部分は、共用体 (union) になっているかもしれない。 その場合は該当するシグナルにおいて意味のあるフィールドのみを読み込む ことができる。

*
kill(2) や sigqueue(3) で送信されたシグナルでは si_pidsi_uid が設定される。 さらに、 sigqueue(3) で送信されたシグナルでは si_intsi_pid にシグナルの送信者により指定された値が設定される。詳細は sigqueue(3) を参照。
*
POSIX.1b タイマー (Linux 2.6 以降) は si_overrunsi_timerid を設定する。 si_timerid フィールドはカーネルがタイマーを特定するのに使用する内部 ID であり、 timer_create(2) が返すタイマー ID と同じではない。 si_overrun フィールドはタイマーが回り切った回数である。 これは timer_getoverrun(2) の呼び出しで取得できる情報と同じである。 これらのフィールドは非標準で Linux による拡張である。
*
メッセージキューの通知用に送信されたシグナル (mq_notify(3) の SIGEV_SIGNAL の説明を参照) では、 si_int/si_ptrmq_notify(3) に渡された sigev_value が設定される。 si_pid にはメッセージ送信者のプロセス ID が設定され、 si_uid にはメッセージ送信者の実ユーザー ID が設定される。
*
SIGCHLDsi_pid, si_uid, si_status, si_utime, si_stime を設定し、子プロセスに関する情報を提供する。 si_pid フィールドは子プロセスのプロセス ID で、 si_uid フィールドは子プロセスの実ユーザー ID である。 si_stime フィールドには、 (si_codeCLD_EXITED の場合は) 子プロセスの終了ステータスが、それ以外の場合は状態が変化する原因となったシグナル番号が格納される。 si_utimesi_stime には子プロセスが使用したユーザー CPU 時間とシステム CPU 時間がそれぞれ格納される。(getrusage(2) や times(2) と異なり) これらのフィールドには wait 待ちの子プロセスにより使用された時間は含まれない。 2.6 より前と 2.6.27 以降のカーネルでは、 これらのフィールドに格納される CPU 時間の単位は sysconf(_SC_CLK_TCK) である。 2.6.27 より前の 2.6 系のカーネルでは、バグがあり、 これらのフィールドの CPU 時間の単位が (カーネルのコンフィグで指定される) システムの jiffy であった (time(7) 参照)。
*
SIGILL, SIGFPE, SIGSEGV, SIGBUS, SIGTRAP では、 si_addr に fault が発生したアドレスが設定される。 いくつかのアーキテクチャーでは、 これらのシグナルは si_trapno フィールドにも設定される。
SIGBUS が発生するエラーのいくつか、特に BUS_MCEERR_AOBUS_MCEERR_AR では、 si_addr_lsb も設定される。 このフィールドは報告されるアドレスの最下位ビットを示し、 これによりメモリー破壊の程度を知ることができる。 例えば、ページ全体が壊れている場合には si_addr_lsb には log2(sysconf(_SC_PAGESIZE)) が入る。 SIGTRAPptrace(2) イベント (PTRACE_EVENT_foo) に対応して配送される際、 si_addr は設定されないが、 si_pidsi_uid にはトラップの配送に責任を負うプロセス ID とユーザー ID がそれぞれ格納される。 seccomp(2) の場合、 トレース対象はイベントを配送した元として示される。 BUS_MCEERR_*si_addr_lsb は Linux 固有の拡張である。
The SEGV_BNDERR suberror of SIGSEGV populates si_lower and si_upper.
The SEGV_PKUERR suberror of SIGSEGV populates si_pkey.
*
SIGIO/SIGPOLL (2 つの名前は Linux では同義語) では si_bandsi_fd が設定される。 si_band イベントは、 poll(2) が revents フィールドに設定するのと同じ値が入ったビットマスクである。 si_fd フィールドは I/O イベントが発生したファイルディスクリプターを示す。詳細については fcntl(2) の F_SETSIG の説明を参照のこと。
*
seccomp フィルターが SECCOMP_RET_TRAP を返す際に (Linux 3.5 以降で) 生成される SIGSYS シグナルでは、 si_call_addr, si_syscall, si_arch, si_archseccomp(2) で説明されている他のフィールドが設定される。
 

The si_code field

The si_code field inside the siginfo_t argument that is passed to a SA_SIGINFO signal handler is a value (not a bit mask) indicating why this signal was sent. For a ptrace(2) event, si_code will contain SIGTRAP and have the ptrace event in the high byte:

(SIGTRAP | PTRACE_EVENT_foo << 8).

For a non-ptrace(2) event, the values that can appear in si_code are described in the remainder of this section. Since glibc 2.20, the definitions of most of these symbols are obtained from <signal.h> by defining feature test macros (before including any header file) as follows:

*
_XOPEN_SOURCE with the value 500 or greater;
*
_XOPEN_SOURCE and _XOPEN_SOURCE_EXTENDED; or
*
_POSIX_C_SOURCE with the value 200809L or greater.

For the TRAP_* constants, the symbol definitions are provided only in the first two cases. Before glibc 2.20, no feature test macros were required to obtain these symbols.

通常のシグナルの場合には、 以下のリストに示す値がどのシグナルの場合でも si_code に入りうる。シグナルが生成された理由も記載している。

SI_USER
kill(2)
SI_KERNEL
カーネルにより送信された
SI_QUEUE
sigqueue(3)
SI_TIMER
POSIX タイマーが満了した
SI_MESGQ (Linux 2.6.6 以降)
POSIX メッセージキューの状態が変化した; mq_notify(3) 参照
SI_ASYNCIO
非同期 IO (AIO) が完了した
SI_SIGIO
SIGIO がキューイングされた (Linux 2.2 以下のカーネルのみ; Linux 2.4 以降では以下で説明する SIGIO/SIGPOLLsi_code が入る)
SI_TKILL (Linux 2.4.19 以降)
tkill(2) または tgkill(2)

SIGILL シグナルの場合、 si_code には以下の値が入る可能性がある:

ILL_ILLOPC
不正な命令コード
ILL_ILLOPN
不正なオペランド
ILL_ILLADR
不正なアドレッシングモード
ILL_ILLTRP
不正なトラップ
ILL_PRVOPC
特権が必要な命令コード
ILL_PRVREG
特権が必要なレジスター
ILL_COPROC
コプロセッサのエラー
ILL_BADSTK
内部スタックエラー

SIGFPE シグナルの場合、 si_code には以下の値が入る可能性がある:

FPE_INTDIV
整数の 0 による除算
FPE_INTOVF
整数のオーバーフロー
FPE_FLTDIV
浮動小数点の 0 による除算
FPE_FLTOVF
浮動小数点のオーバーフロー
FPE_FLTUND
浮動小数点のアンダーフロー
FPE_FLTRES
浮動小数点の不正確な演算結果 (inexact result)
FPE_FLTINV
浮動小数点の不正な操作
FPE_FLTSUB
範囲外の添字 (subscript)

SIGSEGV シグナルの場合、 si_code には以下の値が入る可能性がある:

SEGV_MAPERR
オブジェクトにマッピングされていないアドレス
SEGV_ACCERR
マッピングされたオブジェクトに対するアクセス許可がない
SEGV_BNDERR (Linux 3.19 以降)
Failed address bound checks.
SEGV_PKUERR (Linux 4.6 以降)
Access was denied by memory protection keys. See pkeys(7). The protection key which applied to this access is available via si_pkey.

SIGBUS シグナルの場合、 si_code には以下の値が入る可能性がある:

BUS_ADRALN
不正なアドレスアライメント (alignment)
BUS_ADRERR
存在しない物理アドレス
BUS_OBJERR
オブジェクト固有のハードウェアエラー
BUS_MCEERR_AR (Linux 2.6.32 以降)
マシンチェックで使用中のハードウェアメモリーのエラーが検出された。対応が必須。
BUS_MCEERR_AO (Linux 2.6.32 以降)
実行中にハードウェアメモリーエラーが検出されたが、使用中のメモリーではない。対応は必須ではない。

SIGTRAP シグナルの場合、 si_code には以下の値が入る可能性がある:

TRAP_BRKPT
プロセスのブレークポイント
TRAP_TRACE
プロセスのトレーストラップ
TRAP_BRANCH (Linux 2.4 以降, IA64 のみ)
プロセスのブランチトラップ
TRAP_HWBKPT (Linux 2.4 以降, IA64 のみ)
ハードウェアのブレークポイント/ウォッチポイント

SIGCHLD シグナルの場合、 si_code には以下の値が入る可能性がある:

CLD_EXITED
子プロセスが終了した (exited)
CLD_KILLED
子プロセスが kill された
CLD_DUMPED
子プロセスが異常終了した
CLD_TRAPPED
トレース対象の子プロセスがトラップを上げた
CLD_STOPPED
子プロセスが停止 (stop) した
CLD_CONTINUED (Linux 2.6.9 以降)
停止していた子プロセスが再開した

SIGIO/SIGPOLL シグナルの場合、 si_code には以下の値が入る可能性がある:

POLL_IN
入力データが利用可能
POLL_OUT
出力バッファーが利用可能
POLL_MSG
入力メッセージが利用可能
POLL_ERR
I/O エラー
POLL_PRI
高優先の入力が利用可能
POLL_HUP
デバイスが接続されていない

SIGSYS シグナルの場合、 si_code には以下の値が入る可能性がある:

SYS_SECCOMP (Linux 3.5 以降)
seccomp(2) のフィルタールールによる配送された
 

返り値

sigaction() 関数は成功すると 0 を返す。 エラーの場合、-1 を返し、 errno にエラーを示す値をセットする。  

エラー

EFAULT
actoldact が指しているメモリーが正しいプロセスのアドレス空間にない。
EINVAL
無効なシグナルが指定された。補足 (catch) したり無視したりできない シグナルである SIGKILLSIGSTOP に対する動作を変更しようとした場合にも発生する。
 

準拠

POSIX.1-2001, POSIX.1-2008, SVr4.  

注意

fork(2) 経由で作成された子プロセスは、親プロセスのシグナルの処理方法の コピーを継承する。 execve(2) の前後で、ハンドラーが設定されているシグナルの処理方法はデフォルトにリセットされ、 無視が設定されているシグナルの処理方法は変更されずそのままとなる。

POSIX では、 kill(2) や raise(3) で生成できないシグナル SIGFPE, SIGILL, SIGSEGV を無視 (ignore) した場合、その後の動作は未定義である。 ゼロによる整数割り算の結果は未定義となる。 アーキテクチャーによっては、このとき SIGFPE シグナルが生成される。 (同様に負の最大整数を -1 で割ると SIGFPE が生成されるかもしれない) このシグナルを無視すると無限ループに陥るかもしれない。

POSIX.1-1990 では SIGCHLDSIG_IGN を設定することを認めていない。 POSIX.1-2001 とそれ以降では認められており、 SIGCHLD を無視することでゾンビプロセスの生成を防止することができる (wait(2) を参照)。 さらに、BSD と System V では SIGCHLD を無視した際の動作が異なっている。 そのため、完全に移植性がある方法で、終了した子プロセスがゾンビにならないこと を保証するには、 SIGCHLD シグナルを補足し、 wait(2) などを実行するしかない。

POSIX.1-1990 の仕様では SA_NOCLDSTOP のみが定義されている。 POSIX.1-2001 では SA_NOCLDSTOP, SA_NOCLDWAIT, SA_NODEFER, SA_ONSTACK, SA_RESETHAND, SA_RESTART, SA_SIGINFO が追加された。 UNIX の古い実装で動かすアプリケーションで、 他の sa_flags フラグを使用すると移植性が下がる。

SA_RESETHAND フラグは SVr4 の同じ名前のフラグと互換性がある。

SA_NODEFER フラグは 1.3.9 以降のカーネルでは同じ名前の SVr4 のフラグと互換性がある。 ぞれ以前の Linux カーネルの実装では、このフラグを設定しているシグナル だけでなく、どのシグナルでも受けることを許していた (実際には sa_mask の設定により無効にできる)。

sigaction() の二番目の引数に NULL を指定して呼び出すと、現在のシグナルハンドラーを確認する ことができる。また、二番目と三番目の引数を NULL にて呼び出すことで、 指定されたシグナルが現在のマシンで使えるかどうかチェックできる。

SIGKILLSIGSTOP を (sa_mask に指定して) 禁止することはできない。 禁止しようとしても黙って無視される。

シグナル集合の操作に関する詳細は sigsetops(3) を参照のこと。

シグナルハンドラー内から安全に呼び出すことができる、 async-signal-safe functions (非同期シグナルで安全な関数) の リストについては signal-safety(7) を参照。  

C ライブラリとカーネルの違い

The glibc wrapper function for sigaction() gives an error (EINVAL) on attempts to change the disposition of the two real-time signals used internally by the NPTL threading implementation. See nptl(7) for details.

On architectures where the signal trampoline resides in the C library, the glibc wrapper function for sigaction() places the address of the trampoline code in the act.sa_restorer field and sets the SA_RESTORER flag in the act.sa_flags field. See sigreturn(2).

The original Linux system call was named sigaction(). However, with the addition of real-time signals in Linux 2.2, the fixed-size, 32-bit sigset_t type supported by that system call was no longer fit for purpose. Consequently, a new system call, rt_sigaction(), was added to support an enlarged sigset_t type. The new system call takes a fourth argument, size_t sigsetsize, which specifies the size in bytes of the signal sets in act.sa_mask and oldact.sa_mask. This argument is currently required to have the value sizeof(sigset_t) (or the error EINVAL results). The glibc sigaction() wrapper function hides these details from us, transparently calling rt_sigaction() when the kernel provides it.  

非公式

Before the introduction of SA_SIGINFO, it was also possible to get some additional information about the signal. This was done by providing an sa_handler signal handler with a second argument of type struct sigcontext, which is the same structure as the one that is passed in the uc_mcontext field of the ucontext structure that is passed (via a pointer) in the third argument of the sa_sigaction handler. See the relevant Linux kernel sources for details. This use is obsolete now.  

バグ

When delivering a signal with a SA_SIGINFO handler, the kernel does not always provide meaningful values for all of the fields of the siginfo_t that are relevant for that signal.

2.6.13 以前のカーネルでは、 sa_flagsSA_NODEFER を指定した場合、 ハンドラーが実行中に配送されたシグナル自身がマスクされなくなるだけでなく、 sa_mask に指定されたシグナルもマスクされなくなる。 このバグは、カーネル 2.6.14 で修正された。  

mprotect(2) 参照。  

関連項目

kill(1), kill(2), pause(2), pidfd_send_signal(2), restart_syscall(2), seccomp(2), sigaltstack(2), signal(2), signalfd(2), sigpending(2), sigprocmask(2), sigreturn(2), sigsuspend(2), wait(2), killpg(3), raise(3), siginterrupt(3), sigqueue(3), sigsetops(3), sigvec(3), core(5), signal(7)  

この文書について

この man ページは Linux man-pages プロジェクトのリリース 5.10 の一部である。プロジェクトの説明とバグ報告に関する情報は https://www.kernel.org/doc/man-pages/ に書かれている。


 

Index

名前
書式
説明
The siginfo_t argument to a SA_SIGINFO handler
The si_code field
返り値
エラー
準拠
注意
C ライブラリとカーネルの違い
非公式
バグ
関連項目
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Time: 03:33:32 GMT, July 19, 2021