シグナル (Unix)とバスエラー

ショートカット: 違い、類似点、ジャカード類似性係数、参考文献。

シグナル (Unix)とバスエラーの違い

シグナル (Unix) vs. バスエラー

ナル（signal）とは、Unix系（POSIX標準に類似の）OSにおける、限定的なプロセス間通信の形式を使って、プロセスに対し、非同期で、イベントの発生を伝える機構である。シグナルが送信された際、OSは宛先プロセスの正常な処理の流れに割り込む。どんな不可分でない処理の間でも割り込むことができる。受信プロセスが以前にシグナルハンドラを登録しておけば、シグナル受信時にそのルーチンが実行される。さもなくば、デフォルトのシグナル処理が行われる。（同様なものは他のTSSなどでも開発されてはいるが、UNIXのシグナルは）1970年ごろベル研究所でUNIXに実装された。後にPOSIXである程度は標準化されているが、標準化が諦められているような振舞などもいくつかあり、特に他の幾つかの要素（fork等）とマルチスレッドとシグナルが絡むと実装毎の対処にプログラミングが大変になることがある。. バスエラー (bus error) とは、コンピュータなどのバスへのアクセスに、何らかの問題があるため、読み書きのリクエストに応じられない、といったようなエラーである。 要因はおおざっぱに、論理的なもの（ソフトウェア的なもの）と物理的なもの（ハードウェア的なもの）に分けられる。論理的なものとしては、セグメンテーション違反やアラインメント違反（後述の「不整列アクセス」）など、物理的なものとしては、コンピュータの検出した一般的なデバイスが故障することが原因でも起きることがあるほか、まれにコンピュータハードウェアが物理的に壊れたことを示すことがある。 いずれにしても、詳細や細かい分類の違いはハードウェアやオペレーティングシステムのアーキテクチャや実装によって異なる（場合によっては、プロセッサの提供元とオペレーティングシステムの提供元で違う用語を使っているようなこともあるだろう）。いくつかの例を詳解する。; 存在しないアドレスへのアクセス; 不整列アクセス CPUは普通どんな時もデータバス幅いっぱいにデータをアクセスする。バイトデータにアクセスするために、CPUはデータバス幅いっぱいにメモリアクセスをして、ここのバイトをマスクしたりシフトしたりする。これは非効率的ではあるが、特に順番に処理を行うたいていのソフトウェアにとって本質的な特性だとして大目に見られている。バイトではなく、2つのアライメントにまたがる程より大きな単位のデータの場合は、データバスで2回以上データを取ってくる必要がある。CPUがサポートしていれば可能だが、この機能は機械語レベルで直接必要になることはめったにないので、CPU設計者は普通このような実装を避け、その代わりに不整列メモリアクセスとしてバスエラーを発行する。CPUのメモリアクセス機構とコンパイラの進歩により、以前よりも問題として目立たなくなってきている。64bitCPUへの移行が行われ、ワード幅が増えた関係で、バスエラーが多発しやすくなっている。.

リエントラント

リエントラント（reentrant、再入可能）とは、プログラムやサブルーチンが実行中に割り込まれ、その実行が完了する前に再び呼び出され実行されても安全だという性質を指す。割り込みは分岐や呼び出しなどの内部的な動きによって生じる場合もあるし、ハードウェア割り込みやシグナルなどの外部の動きによって生じる場合もある。割り込んでの呼び出しが完了すれば、割り込まれた呼び出しが実行を継続できる。 この定義はシングルスレッドのプログラミング環境が起源であり、ハードウェア割り込みで割り込まれた制御の流れが割り込みサービスルーチン (ISR) に転送されることから生まれた。ISRが使用するサブルーチンは割り込みをきっかけとして実行される可能性があるため、リエントラントでなければならない。OSのカーネルが使用するサブルーチンの多くは、カーネルで確保済みのリソースを超えられない制限がありリエントラントではない。そのためISRでできることは限られている。例えば、一般にISRからファイルシステムにはアクセスできないし、場合によってはヒープ領域も確保できない。 直接または間接に再帰可能なサブルーチンはリエントラントである。しかし、グローバル変数が処理の流れの中でしか変化しないことを前提としているサブルーチンはリエントラントではない。グローバル変数を更新するサブルーチンが再帰的に呼び出されれば、1回のサブルーチン実行の中でグローバル変数は突然変化することになる。 リエントラント性の概念はシングルスレッドの環境に起源があり、マルチスレッド環境でのスレッドセーフという概念とは異なる。リエントラントなサブルーチンはスレッドセーフにすることもできるが、リエントラントだというだけであらゆる状況でスレッドセーフと言えるわけではない。逆にスレッドセーフなコードはリエントラントである必要はない（後述の例を参照）。.

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オペレーティングシステム

ペレーティングシステム（Operating System、OS、オーエス）とは、コンピュータのオペレーション（操作・運用・運転）のために、ソフトウェアの中でも基本的、中核的位置づけのシステムソフトウェアである。通常、OSメーカーが組み上げたコンピュータプログラムの集合として、作成され提供されている。 オペレーティングシステムは通常、ユーザーやアプリケーションプログラムとハードウェアの中間に位置し、ユーザーやアプリケーションプログラムに対して標準的なインターフェースを提供すると同時に、ハードウェアなどの各リソースに対して効率的な管理を行う。現代のオペレーティングシステムの主な機能は、ファイルシステムなどの補助記憶装置管理、仮想記憶などのメモリ管理、マルチタスクなどのプロセス管理、更にはGUIなどのユーザインタフェース、TCP/IPなどのネットワーク、などがある。オペレーティングシステムは、パーソナルコンピュータからスーパーコンピュータまでの各種のコンピュータや、更にはスマートフォンやゲーム機などを含む各種の組み込みシステムで、内部的に使用されている。 製品としてのOSには、デスクトップ環境やウィンドウシステムなど、あるいはデータベース管理システム (DBMS) などのミドルウェア、ファイル管理ソフトウェアやエディタや各種設定ツールなどのユーティリティ、基本的なアプリケーションソフトウェア（ウェブブラウザや時計などのアクセサリ）が、マーケティング上の理由などから一緒に含められていることもある。 OSの中で、タスク管理やメモリ管理など特に中核的な機能の部分をカーネル、カーネル以外の部分（シェルなど）をユーザランドと呼ぶ事もある。 現代の主なOSには、Microsoft Windows、Windows Phone、IBM z/OS、Android、macOS（OS X）、iOS、Linux、FreeBSD などがある。.

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セグメンテーション違反

メンテーション違反（英語：segmentation fault）はソフトウェアの実行時に起きる特定のエラー条件である。segfault（セグフォールト）と略される場合がある。 セグメンテーション違反はアクセスが許可されていないメモリ上の位置、もしくは許可されていない方法（例えばリードオンリーの位置へ書き込みをしようとする、もしくはオペレーティングシステムの部分を上書きしようとする）でメモリ上の位置にアクセスしようとするときに起こる。MC68000のようなプロセッサに基づくシステムはこれらのイベントをアドレスエラーもしくはバスエラーとして参照しようとする傾向にある。 セグメント方式はメモリ管理とオペレーティングシステムを保護する方法の一つである。大部分の用途のためにページング方式に置き換えられつつあるが、セグメンテーションの専門用語はまだ多く使用されている。セグメンテーション違反はその一例である。オペレーティングシステムの中にはメインメモリ管理の方針としてページング方法が使用されているがいくつかの論理レベルでまだセグメンテーションを持つものがある。 UNIXライクのオペレーティングシステム上では、不正なメモリにアクセスをするプロセスはSIGSEGVシグナルを受け取る。Microsoft Windows上では、不正なメモリにアクセスするプロセスはSTATUS_ACCESS_VIOLATION例外を受け取る。.

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UNIX

UNIX （ユニックス、Unix、）は、コンピュータ用のマルチタスク・マルチユーザーのオペレーティングシステムの一種である。公式な商標は「UNIX」だが、商標以外の意味として「Unix」、またはスモールキャピタルを使用して「Unix」などとも書かれる。Unixは1969年、AT&Tのベル研究所にて、ケン・トンプソン、デニス・リッチーらが開発を開始した。 当初はアセンブリ言語のみで開発されたが、1973年にほぼ全体をC言語で書き直した。このため、Unixは歴史上、初めて高水準言語で書かれたOSであると言われる。 1973年の段階ではPDP-11に依存したコードが多く、移植性は低かったが、その後徐々にPDP-11に依存したコードを減少させ、1978年にInterdata 8/32への移植に成功して以降、徐々に他のプラットフォームにも移植されていった。 現在では「Unix」という語は、Unix標準に準拠するあらゆるオペレーティングシステムの総称でもある。現在ではUnixシステムは多数の系統に分かれており、AT&Tの開発停止後も、多数の商用ベンダーや非営利組織などによって開発が続けられている。 1970年代から1980年代の初期にかけて、Unixは大学や研究所などの教育機関で広範囲に採用され、特にカリフォルニア大学バークレー校をオリジナルとするBSD系統が誕生した。また Version 7 Unix や UNIX System V の特徴を持つオペレーティングシステムは「伝統的なUNIX」(traditional Unix)とも呼ばれる。 2007年に、「UNIX」の商標の所有者である標準化団体のThe Open Groupは、Single UNIX Specificationを完全に満たすと認証を受けたシステムのみが「UNIX」の商標を得られるとした。このためそれ以外のシステムは（ずっと以前から、AT&T版およびBSD以外を指して使われていた用語だが）「Unixシステムライク」または「Unixライク（Unix系）」と呼ばれるようになった。ただし The Open Groupはその呼称を気に入っていない。 現在では多く使われているUnixとしてはmacOS、AIX、HP-UX、Solarisなどがある（いずれも商用）。また認証を受けていないUnix系としてはLinux（派生OSにAndroid他）やMINIX、BSDの派生OS（FreeBSD、NetBSD、OpenBSD、DragonFly BSDなど）がある。.

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