Signale

Signale werden zur Steuerung von Prozessen verwendet. Ein Signal ist ein asynchrones Ereignis, das eine Unterbrechung (Interrupt) auf der Prozessebene bewirken kann. Es handelt sich dabei um ein einfaches Kommunikationsmittel zwischen zwei Prozessen, Prozess_1 sendet dem Prozess_2 eine Nachricht. Bei den versendeten Nachrichten selbst handelt es sich um einfache, ganze Zahlen, die aber auch als symbolische Namen (Alphawert) gesendet werden können.

Programme¶

Programme zur Signalsteuerung findet man im Wiki unter Befehlsübersicht bei Prozesssteuerung und Systemüberwachung. Diese Programme erkennen alle den numerischen oder den symbolischen Wert (z.B. -15, -TERM oder -SIGTERM).
Programme können jedes Signal abfangen (außer SIGKILL und -SIGSTOP). Dadurch kann auf Fehlermeldungen oder ein Ende-Signal reagiert werden, um ein "sauberes" abschließen von Dateien und ein löschen von temporären Dateien einzuleiten (abhängig vom Programmierer).
Die Shells wie die Bash und damit auch selbst erstellte Skripte kennen die Behandlung von Signalen.
- Das eingebaute Kommando trap ist in der Lage Signale abzufangen, Information dazu findet man in den entsprechenden Dokumentationen/Foren zur Shell-Programmierung.

Beispiele¶

Ein Strg + C im Terminal (Prozess_1) sendet ein -SIGINT (2) an ein vorher gestartetes Programm (Prozess_2) um es zu beenden.
Ein Strg + Z im Terminal sendet ein -SIGSTOP (19) an ein vorher gestartetes Programm um es zu pausieren.
Ein bg %jobnummer verschiebt das Programm in den Hintergrund und sendet ein -SIGCONT (18) um das Programm fortzusetzen.
Ein kill -SIGUSR1 (10) bei langen Datensicherungen mit dd gibt im Terminal die bisher kopierte Datenmenge aus.
Wenn ein Terminal geschlossen wird, dann sendet es ein -SIGHUP (1) an alle noch laufenden Programme und sie brechen ab.

Weiter Funktion der Signale können die Synchronisation, das Ausführen von im Programm definierten Aktionen (z.B. Konfigurationsdatei neu einlesen) oder auch nur Kommunikation untereinander sein.

Signalarten¶

Generell kann man die Signale in 3 Hauptgruppen einteilen:

Systemsignale, wie Hardware- und Systemfehler (-ILL, -TRAP, -BUS, -FPE, -KILL, -SEGV, -XCPU, -XFSZ, -IO ...)
Gerätesignale (-HUP, -INT, -PIPE, -ALRM, -CHLD, -CONT, -STOP, -TTIN, -TTOU, -URG, -WINCH, -IO ...)
Benutzersignale (-QUIT, -ABRT, -USR1, -USR2, -TERM ...)

Allein die Bash unterstützt über 60 verschiedene Signale die hier nicht alle aufgezeigt werden können, daher zwei ausgewählte Aufzählungen getrennt nach einfacher Signalliste für den Tagesgebrauch und einer erweiterten Signalliste für Kenner.

Wichtig¶

Achtung!

Dem normalen Beenden von Prozessen mit -SIGTERM (15) ist immer der Vorzug zu geben, weil dadurch dem Programm noch die Möglichkeit gegeben wird sich "anständig" zu beenden. Erst wenn ein -SIGTERM (15) nicht angenommen wird kann man den Kernel mit einem -SIGKILL (9) beauftragen den Prozess zu debuggen (Dump) und hart abzubrechen. Die empfangenden Programme können ein -SIGKILL (9) ebenso wie ein -SIGSTOP (19) nicht abfangen um programmspezifische Aktionen durchzuführen.

Die Signalnummer 0 hat keinen symbolischen Namen und dient lediglich der Abfrage ob ein Prozess läuft oder nicht. Zu beachten ist dabei, dass die PID in einem Rotationsverfahren vergeben wird und man nie sicher sein kann ob der Prozess noch läuft und mit der PID verbunden ist.

Einfache Signalliste¶

Signale zur Prozesskontrolle durch den "normalen" Benutzer
Nr.	Name	Aktion	Bemerkung
1	SIGHUP	Ende	Trennen der Terminalverbindung, siehe auch Terminal schließen.
2	SIGINT	Ende	Unterbrechen der Terminalverbindung, siehe auch Strg+C.
3	SIGQUIT	Dump & Ende	Unterbrechen der Terminalverbindung und debuggen.
9	SIGKILL	Dump & Ende	Senden Abbruch und debuggen durch den Kernel, siehe auch Wichtig.
10	SIGUSR1	Intern	Frei zur eigenen Benutzung, sofern in den Programmen integriert, siehe auch Fortschritt von dd abfragen.
12	SIGUSR2	Intern	Frei zur eigenen Benutzung, sofern in den Programmen integriert.
15	SIGTERM	Ende	Standard bei allen `kill`-Programmen: Abschließen und beenden des Programms.
18	SIGCONT	Restart	Ein mit `-SIGSTOP` (19) angehaltener Prozess soll weiterlaufen, siehe auch bg %jobnummer.
19	SIGSTOP	Anhalten	Der Prozess wird pausiert und kann mit `-SIGCONT` (18) wieder gestartet werden.

Erweiterte Signalliste¶

erweiterte Liste der Signale.
Nr.	Name	Aktion	Bemerkung
4	SIGILL	Core & Ende	Ungültige Instruktion wurde ausgeführt.
5	SIGTRAP	Core & Ende	Unterbrechung (Einzelschrittausführung).
6	SIGABRT	Core & Ende	Abnormale Beendigung.
7	SIGBUS	Core & Ende	Fehler auf dem System-Bus.
8	SIGFPE	Core & Ende	Problem bei einer Gleitkommaoperation, z.B. Teilung durch Null.
11	SIGSEGV	Core & Ende	Speicherzugriff auf unerlaubtes Speichersegment.
13	SIGPIPE	Ende	Es wurde in eine Pipe geschrieben/versuch mit `O_NONBLOCK` zu schreiben, aus der niemand liest.
14	SIGALRM	Ende	Zeituhr ist abgelaufen – alarm().
17	SIGCHLD	Ignoriert	Der Kind-Prozess wurde beendet oder angehalten.
20	SIGTSTP	Anhalten	Der Prozess wurde »von Hand« mit STOP angehalten.
21	SIGTTIN	Anhalten	Prozess wollte aus einem Hintergrundprozess der Kontroll-Dialogstation lesen.
22	SIGTTOU	Anhalten	Prozess wollte in einem Hintergrundprozess der Kontroll-Dialogstation schreiben.
27	SIGPROF	Ende	Timer zur Profileinstellung ist abgelaufen.
28	SIGWINCH	Ignoriert	Window-Größe hat sich verändert.
31	SIGSYS	Core & Ende	Ungültiges Argument bei System-Call.