kern/signal.c

   1 /*!
   2  * \file
   3  * <!--
   4  * Copyright 2004 Develer S.r.l. (http://www.develer.com/)
   5  * Copyright 1999, 2000, 2001 Bernardo Innocenti <bernie@develer.com>
   6  * This file is part of DevLib - See README.devlib for information.
   7  * -->
   8  *
   9  * \brief IPC signals implementation.
  10  *
  11  * Signals are a low-level IPC primitive.  A process receives a signal
  12  * when some external event has happened.  Like interrupt requests,
  13  * signals do not carry any additional information.  If processing a
  14  * specific event requires additional data, the process must obtain it
  15  * through some other mechanism.
  16  *
  17  * Despite the name, one shouldn't confuse these signals with POSIX
  18  * signals.  POSIX signals are usually executed synchronously, like
  19  * software interrupts.
  20  *
  21  * In this implementation, each process has a limited set of signal
  22  * bits (usually 32) and can wait for multiple signals at the same
  23  * time using sig_wait().  Signals can also be polled using sig_check(),
  24  * but a process spinning on its signals usually defeats their purpose
  25  * of providing a multitasking-friendly infrastructure for event-driven
  26  * applications.
  27  *
  28  * Signals are like flags: they are either active or inactive.  After an
  29  * external event has delivered a particular signal, it remains raised until
  30  * the process acknowledges it using either sig_wait() or sig_check().
  31  * Counting signals is not a reliable way to count how many times a
  32  * particular event has occurred, because the same signal may be
  33  * delivered twice before the process can notice.
  34  *
  35  * Any execution context, including an interrupt handler, can deliver
  36  * a signal to a process using sig_signal().  Multiple distinct signals
  37  * may be delivered at once with a single invocation of sig_signal(),
  38  * although this is rarely useful.
  39  *
  40  * There's no hardcoded mapping of specific events to signal bits.
  41  * The meaning of a particular signal bit is defined by an agreement
  42  * between the delivering entity and the receiving process.
  43  * For instance, a terminal driver may be written to deliver
  44  * a signal bit called SIG_INT when it reads the CTRL-C sequence
  45  * from the keyboard, and a process may react to it by quitting.
  46  *
  47  * The SIG_SINGLE bit is reserved for a special purpose (this is
  48  * more a suggestion than a constraint).  When a process wants
  49  * wait for a single event on the fly, it needs not allocate a
  50  * free signal from its pool.  Instead, SIG_SINGLE can be used
  51  *
  52  * The "event" module is a higher-level interface that can optionally
  53  * deliver signals to processes.  Messages provide even higher-level
  54  * IPC services built on signals.  Semaphore arbitration is also
  55  * implemented using signals.
  56  *
  57  * Signals are very low overhead.  Using them exclusively to wait
  58  * for multiple asynchronous events results in very simple dispatch
  59  * logic with low processor and resource usage.
  60  *
  61  *
  62  * \version $Id$
  63  *
  64  * \author Bernardo Innocenti <bernie@develer.com>
  65  */
  66
  67 /*#*
  68  *#* $Log$
  69  *#* Revision 1.13  2006/02/24 01:17:05  bernie
  70  *#* Update for new emulator.
  71  *#*
  72  *#* Revision 1.12  2005/11/04 16:20:02  bernie
  73  *#* Fix reference to README.devlib in header.
  74  *#*
  75  *#* Revision 1.11  2005/04/11 19:10:28  bernie
  76  *#* Include top-level headers from cfg/ subdir.
  77  *#*
  78  *#* Revision 1.10  2004/12/13 12:07:06  bernie
  79  *#* DISABLE_IRQSAVE/ENABLE_IRQRESTORE: Convert to IRQ_SAVE_DISABLE/IRQ_RESTORE.
  80  *#*
  81  *#* Revision 1.9  2004/12/08 08:57:35  bernie
  82  *#* Rename sigset_t to sigmask_t.
  83  *#*
  84  *#* Revision 1.8  2004/09/14 21:06:44  bernie
  85  *#* Use debug.h instead of kdebug.h.
  86  *#*
  87  *#* Revision 1.7  2004/08/25 14:12:09  rasky
  88  *#* Aggiornato il comment block dei log RCS
  89  *#*
  90  *#* Revision 1.6  2004/08/14 19:37:57  rasky
  91  *#* Merge da SC: macros.h, pool.h, BIT_CHANGE, nome dei processi, etc.
  92  *#*
  93  *#* Revision 1.5  2004/08/04 21:50:33  bernie
  94  *#* Add extensive documentation.
  95  *#*
  96  *#* Revision 1.4  2004/07/30 14:30:27  rasky
  97  *#* Resa la sig_signal interrupt safe (con il nuovo scheduler IRQ-safe)
  98  *#* Rimossa event_doIntr (ora inutile) e semplificata la logica delle macro con funzioni inline
  99  *#*
 100  *#* Revision 1.3  2004/07/30 14:24:16  rasky
 101  *#* Task switching con salvataggio perfetto stato di interrupt (SR)
 102  *#* Kernel monitor per dump informazioni su stack dei processi
 103  *#*
 104  *#* Revision 1.2  2004/06/03 11:27:09  bernie
 105  *#* Add dual-license information.
 106  *#*
 107  *#* Revision 1.1  2004/05/23 17:27:00  bernie
 108  *#* Import kern/ subdirectory.
 109  *#*
 110  *#*/
 111
 112 #include "signal.h"
 113
 114 #include <kern/proc.h>
 115 #include <kern/proc_p.h>
 116 #include <cfg/debug.h>
 117
 118 #if CONFIG_KERN_SIGNALS
 119
 120 /*!
 121  * Check if any of the signals in \a sigs has occurred and clear them.
 122  * Return the signals that have occurred.
 123  */
 124 sigmask_t sig_check(sigmask_t sigs)
 125 {
 126         sigmask_t result;
 127         cpuflags_t flags;
 128
 129         IRQ_SAVE_DISABLE(flags);
 130         result = CurrentProcess->sig_recv & sigs;
 131         CurrentProcess->sig_recv &= ~sigs;
 132         IRQ_RESTORE(flags);
 133
 134         return result;
 135 }
 136
 137
 138 /*!
 139  * Sleep until any of the signals in \a sigs occurs.
 140  * Return the signal(s) that have awaked the process.
 141  */
 142 sigmask_t sig_wait(sigmask_t sigs)
 143 {
 144         sigmask_t result;
 145         cpuflags_t flags;
 146
 147         IRQ_SAVE_DISABLE(flags);
 148
 149         /* Loop until we get at least one of the signals */
 150         while (!(result = CurrentProcess->sig_recv & sigs))
 151         {
 152                 /* go to sleep and proc_schedule() another process */
 153                 CurrentProcess->sig_wait = sigs;
 154                 proc_schedule();
 155
 156                 /* When we come back here, a signal must be arrived */
 157                 ASSERT(!CurrentProcess->sig_wait);
 158                 ASSERT(CurrentProcess->sig_recv);
 159         }
 160
 161         /* Signals found: clear them and return */
 162         CurrentProcess->sig_recv &= ~sigs;
 163
 164         IRQ_RESTORE(flags);
 165         return result;
 166 }
 167
 168
 169 /*!
 170  * Send the signals \a sigs to the process \a proc.
 171  * The process will be awaken if it was waiting for any of them.
 172  *
 173  * \note This call is interrupt safe.
 174  */
 175 void sig_signal(Process *proc, sigmask_t sigs)
 176 {
 177         cpuflags_t flags;
 178         IRQ_SAVE_DISABLE(flags);
 179
 180         /* Set the signals */
 181         proc->sig_recv |= sigs;
 182
 183         /* Check if process needs to be awaken */
 184         if (proc->sig_recv & proc->sig_wait)
 185         {
 186                 /* Wake up process and enqueue in ready list */
 187                 proc->sig_wait = 0;
 188                 SCHED_ENQUEUE(proc);
 189         }
 190
 191         IRQ_RESTORE(flags);
 192 }
 193
 194 #endif /* CONFIG_KERN_SIGNALS */
 195