¿Qué es la programación de señales?

"Programación de señal" es un término que se usa a menudo para referirse a un programa de computadora que funciona principalmente en respuesta a señales o eventos generados por algún cambio de estado o por la entrada del usuario. Casi cualquier parte de un sistema informático, desde un dispositivo periférico hasta el propio sistema operativo, puede generar una señal que puede ser capturada por una aplicación y luego procesada. En muchas formas, la programación de señales se asemeja a la programación dirigida por eventos. Algunos de los usos más comunes para la programación de señales son las interfaces gráficas de usuario que responden a la entrada del usuario, las comunicaciones de red y los programas de bajo nivel que capturan y manejan señales específicas del sistema.

Una señal en la programación de computadoras se puede definir como un mensaje, un evento o una interrupción, dependiendo de su origen, la arquitectura del sistema o incluso la preferencia del programador. En los términos más amplios, es un indicador de que algún estado o dato ha cambiado, y a veces se acompaña de información adicional sobre el cambio que ha ocurrido. El usuario puede generar la señal cuando se presiona una tecla, desde hardware como un monitor cuando ocurre un retroceso vertical, o incluso desde el sistema operativo cuando ocurre algo como un fallo de página durante la asignación de memoria.

Dentro de una aplicación, la programación de señales puede adoptar varios tipos de arquitecturas, pero una de las más comunes es un modelo de oyente u observador. En este método, una parte del código definido por el usuario se puede pasar de alguna manera a un manejador de señales, generalmente dentro del sistema operativo, que luego llama a esa parte del código para procesar cualquier señal que coincida con lo que busca la función. El tipo de señal que una función puede manejar a menudo está determinada por una variable conocida como máscara de señal, por lo que algunas señales no se pasan a rutinas no diseñadas para manejarlas.

Un segundo tipo de programación de señales implica tener un programa que implemente una cola que acepte señales entrantes. Esta cola se sondea en el bucle de ejecución principal del programa y el programa reacciona una vez que una señal entra en la cola. Cada señal se puede clasificar lógicamente, manejar, ignorar o pasar a otro proceso.

Pueden surgir algunas dificultades en la programación de señales cuando se utilizan procesos concurrentes o aplicaciones de subprocesos múltiples. Las complicaciones pueden surgir si, por ejemplo, dos hilos separados están escuchando señales generadas por dos dispositivos de entrada de usuario separados, o desde dos enchufes de red. Si dos usuarios intentan simultáneamente realizar un cambio en algunos datos, entonces los datos del programa podrían no sincronizarse y aparecer de manera diferente para cada usuario. Usar una cola lineal o implementar métodos de sincronización de subprocesos puede ayudar a prevenir esta situación.