“Programmazione del segnale” è un termine spesso usato per riferirsi a un programma per computer che funziona principalmente in risposta a segnali o eventi generati da qualche cambiamento di stato o dall’input dell’utente. Quasi ogni parte di un sistema informatico, da un dispositivo periferico al sistema operativo stesso, può generare un segnale che può essere catturato da un’applicazione e quindi elaborato. In molte forme, la programmazione del segnale assomiglia alla programmazione guidata dagli eventi. Alcuni degli usi più comuni per la programmazione del segnale sono con interfacce utente grafiche che rispondono all’input dell’utente, comunicazioni di rete e programmi di basso livello che acquisiscono e gestiscono segnali di sistema specifici.
Un segnale nella programmazione di un computer può essere definito come un messaggio, un evento o un’interruzione, a seconda della sua origine, dell’architettura del sistema o anche della preferenza del programmatore. In termini più ampi, è un indicatore che uno stato o un dato è cambiato, e talvolta è accompagnato da informazioni aggiuntive sul cambiamento che si è verificato. Il segnale può essere generato dall’utente quando viene premuto un tasto, da hardware come un monitor quando si verifica un ritracciamento verticale o anche dal sistema operativo quando si verifica qualcosa come un errore di pagina durante l’allocazione della memoria.
All’interno di un’applicazione, la programmazione del segnale può assumere diversi tipi di architetture, ma una delle più comuni è un modello ascoltatore o osservatore. In questo metodo, un pezzo di codice definito dall’utente può essere passato in qualche modo a un gestore di segnale, solitamente all’interno del sistema operativo, che quindi chiama quel pezzo di codice per elaborare qualsiasi segnale che corrisponda a ciò che la funzione sta cercando. Il tipo di segnale che una funzione può gestire spesso è determinato da una variabile nota come maschera di segnale, quindi alcuni segnali non vengono passati a routine non progettate per gestirli.
Un secondo tipo di programmazione dei segnali implica avere un programma che implementa una coda che accetta i segnali in entrata. Questa coda viene interrogata nel ciclo di esecuzione principale del programma e il programma reagisce quando un segnale entra nella coda. Ciascun segnale può quindi essere ordinato logicamente, gestito, ignorato o passato a un altro processo.
Alcune difficoltà possono sorgere nella programmazione del segnale quando vengono utilizzati processi simultanei o applicazioni multi-thread. Le complicazioni possono sorgere se, ad esempio, due thread separati stanno ascoltando segnali generati da due dispositivi di input utente separati o da due prese di rete. Se due utenti tentano contemporaneamente di apportare una modifica ad alcuni dati, i dati del programma potrebbero non essere sincronizzati e apparire diversi per ciascun utente. L’utilizzo di una coda lineare o l’implementazione di metodi di sincronizzazione dei thread può aiutare a prevenire questa situazione.