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_pid と si_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_int と si_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_overrun と si_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_ptr に mq_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。
• SIGCHLD は si_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_code が CLD_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_utime と si_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_AO と BUS_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。 SIGTRAP が ptrace(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_pid と si_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_* と 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_band と si_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_arch や seccomp(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。

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:

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:

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:

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:

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:

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:

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:

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:

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.