SIGRETURN(2) Linux-Programmierhandbuch SIGRETURN(2)

sigreturn, rt_sigreturn - Rückkehr vom Signal-Handler und Aufräumen des Stack-Frames

int sigreturn(…);

Wenn der Linux-Kernel feststellt, dass ein unblockiertes Signal in der Warteschlange für einen Prozess ist, wird ein neuer Frame auf dem Stack des Benutzerraums erstellt, wo verschiedene Teile des Prozesskontextes (Status-Wort des Prozessors, Register, Signalmaske und Einstellungen des Signalstacks) gespeichert werden, sobald der nächste Übergang dieses Prozesses zurück in den Benutzerraum stattfindet. Dies kann beispielsweise bei der Rückkehr aus einem Systemaufruf oder wenn der Prozess für die CPU neu geplant wird der Fall sein.

Der Kernel sorgt auch dafür, dass während des Übergangs in den Benutzerraum der Signal-Handler aufgerufen wird und dass nach der Rückkehr aus dem Handler die Steuerung an ein Codestück im Benutzerraum abgegeben wird, der häufig »Signaltrampolin« genannt wird. Der Signaltrampolincode ruft dann wiederum sigreturn() auf.

Dieser Aufruf von sigreturn() macht alle Aktionen für den Aufruf des Signal Handlers – die Änderung der Signalmaske des Prozesses, Umschalten der Signal-Stacks (siehe sigaltstack(2)) – rückgängig. Mittels der Informationen, die früher auf dem Benutzer-Stack gespeichert wurden, stellt sigreturn() die Signalmaske des Prozesses wieder her, schaltet die Stacks um und stellt den Prozesskontext (Prozessorschalter und -register, darunter den Stack-Zeiger und den Instruktions-Zeiger) wieder her, so dass die Ausführung des Prozesses an dem Punkt fortgesetzt wird, wo er von dem Signal unterbrochen wurde.

sigreturn() kehrt nie zurück.

Viele UNIX-artige Systeme haben einen Systemaufruf sigreturn() oder etwas nah verwandtes. Allerdings wird dieser Aufruf nicht in POSIX spezifiziert und die Details seines Verhaltens unterscheiden sich von System zu System.

sigreturn() existiert nur, um die Implementierung von Signal-Handlern zu erlauben. Es sollte niemals direkt aufgerufen werden. (Tatsächlich wird ein einfacher sigreturn()-Wrapper in der GNU-C-Bibliothek einfach -1 zurückliefern und errno auf ENOSYS setzen.) Details der an sigreturn() übergebenen Argumente (falls vorhanden) hängen von der Architektur ab. (Auf einigen Architekturen, wie X86-64, akzeptiert sigreturn() kein Argument, da alle Informationen, die es benötigt, auf dem Stack-Frame verfügbar ist, der vorher durch den Kenrel auf dem Stack des Benutzerraums erstellt wurde.

Früher platzierten UNIX-Systeme den Signaltrampolincode in dem Benutzerstack. Heutzutage sind die Seiten des Benutzer-Stacks so geschützt, dass Code-Ausführung verweigert wird. Daher befindet sich der Signaltrampolincode auf aktuellen Linux-Systemen, abhängig von der Architektur, entweder im vdso(7) oder in der C-Bibliothek. In letzterem Falle informiert die Wrapperfunktion sigaction(2) der C-Bibliothek den Kernel über den Ort des Trampolincodes, indem es dessen Adresse in dem Feld sa_restorer der Struktur sigaction ablegt und den Schalter SA_RESTORER im Feld sa_flags setzt.

Die gespeicherte Prozesskontextinformation wird in einer Struktur ucontext_t (siehe <sys/ucontext.h>) abgelegt. Diese Struktur ist innerhalb des Signal-Handlers als drittes Argument eines Handlers, der über sigaction(2) mit dem Schalter SA_SIGINFO etabliert wurde, sichtbar.

Auf einigen anderen UNIX-Systemen unterscheidet sich die Aktion des Signaltrampolins ein bisschen. Insbesondere übergibt der Kernel auf einigen Systemen die Steuerung bei der Rückkehr in den Benutzerraummodus an das Trampolin (statt an den Signal-Handler) und der Trampolincode ruft den Signal-Handler auf (und ruft dann sigreturn() auf, sobald der Handler zurückkehrt).

Der ursprüngliche Systemaufruf hieß sigreturn(). Mit der Hinzunahme von Echtzeitsignalen in Linux 2.2 wurde allerdings ein neuer Systemaufruf rt_sigreturn() zur Unterstützung eines vergrößerten Typs sigset_t hinzugefügt. Die GNU-C-Bibliothek versteckt diese Details und setzt rt_sigreturn() transparent ein, wenn der Kernel dies bereitstellt.

kill(2), restart_syscall(2), sigaltstack(2), signal(2), getcontext(3), signal(7), vdso(7)

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Die deutsche Übersetzung dieser Handbuchseite wurde von Martin Schulze <joey@infodrom.org>, René Tschirley <gremlin@cs.tu-berlin.de>, Martin Eberhard Schauer <Martin.E.Schauer@gmx.de>, Mario Blättermann <mario.blaettermann@gmail.com>, Dr. Tobias Quathamer <toddy@debian.org> und Helge Kreutzmann <debian@helgefjell.de> erstellt.

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15. September 2017 Linux