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12 \chapter{Terminali e sessioni di lavoro}
16 A lungo l'unico modo per interagire con sistema di tipo Unix è stato tramite
17 l'interfaccia dei terminali, ma anche oggi, nonostante la presenza di diverse
18 interfacce grafiche, essi continuano ad essere estensivamente usati per il
19 loro stretto legame la linea di comando.
21 Nella prima parte esamineremo i concetti base in cui si articola l'interfaccia
22 dei terminali, a partire dal sistema del \textit{job control} e delle sessioni
23 di lavoro, toccando infine anche le problematiche dell'interazione con
24 programmi non interattivi. Nella seconda parte tratteremo il funzionamento
25 dell'I/O su terminale, e delle varie peculiarità che esso viene ad assumere
26 nell'uso come interfaccia di accesso al sistema da parte degli utenti. La
27 terza parte coprirà le tematiche relative alla creazione e gestione dei
28 terminali virtuali, che consentono di replicare via software l'interfaccia dei
33 \section{L'interazione con i terminali}
34 \label{sec:sess_job_control}
36 I terminali sono l'interfaccia con cui fin dalla loro nascita i sistemi
37 unix-like hanno gestito l'interazione con gli utenti, tramite quella riga di
38 comando che li caratterizza da sempre. Ma essi hanno anche una rilevanza
39 particolare perché quella dei terminali è l'unica interfaccia hardware usata
40 dal kernel per comunicare direttamente con gli utenti, con la cosiddetta
41 \textit{console} di sistema, senza dover passare per un programma.
43 Originariamente si trattava di dispositivi specifici (i terminali seriali, se
44 non addirittura le telescriventi). Oggi questa interfaccia viene in genere
45 emulata o tramite programmi o con le cosiddette console virtuali associate a
46 monitor e tastiera, ma esiste sempre la possibilità di associarla direttamente
47 ad alcuni dispositivi, come eventuali linee seriali, ed in certi casi, come
48 buona parte dei dispositivi embedded su cui gira Linux (come router, access
49 point, ecc.) questa resta anche l'unica opzione per una \textit{console} di
53 \subsection{Il \textit{job control}}
54 \label{sec:sess_job_control_overview}
56 Viene comunemente chiamato \textit{job control} quell'insieme di funzionalità
57 il cui scopo è quello di permettere ad un utente di poter sfruttare le
58 capacità multitasking di un sistema Unix per eseguire in contemporanea più
59 processi, pur potendo accedere, di solito, ad un solo terminale, avendo cioè
60 un solo punto in cui si può avere accesso all'input ed all'output degli
61 stessi. Con le interfacce grafiche di \textit{X Window} e con i terminali
62 virtuali via rete oggi tutto questo non è più vero, dato che si può accedere a
63 molti terminali in contemporanea da una singola postazione di lavoro, ma il
64 sistema è nato prima dell'esistenza di tutto ciò.
66 Il \textit{job control} è una caratteristica opzionale, introdotta in BSD
67 negli anni '80, e successivamente standardizzata da POSIX.1. La sua
68 disponibilità nel sistema è verificabile attraverso il controllo della macro
69 \macro{\_POSIX\_JOB\_CONTROL}. In generale il \textit{job control} richiede il
70 supporto sia da parte della shell (quasi tutte ormai lo hanno), che da parte
71 del kernel. In particolare il kernel deve assicurare sia la presenza di un
72 driver per i terminali abilitato al \textit{job control} che quella dei
73 relativi segnali illustrati in sez.~\ref{sec:sig_job_control}.
75 In un sistema che supporta il \textit{job control}, una volta completato il
76 login, l'utente avrà a disposizione una shell dalla quale eseguire i comandi e
77 potrà iniziare quella che viene chiamata una \textsl{sessione di lavoro}, che
78 riunisce (vedi sez.~\ref{sec:sess_proc_group}) tutti i processi eseguiti
79 all'interno dello stesso login (esamineremo tutto il processo in dettaglio in
80 sez.~\ref{sec:sess_login}).
82 Siccome la shell è collegata ad un solo terminale, che viene usualmente
83 chiamato \textsl{terminale di controllo}, (vedi sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term})
84 un solo comando alla volta, quello che viene detto in \textit{foreground} o in
85 \textsl{primo piano}, potrà scrivere e leggere dal terminale. La shell però
86 può eseguire, aggiungendo una ``\cmd{\&}'' alla fine del comando, più
87 programmi in contemporanea, mandandoli come si dice, ``in
88 \textit{background}'' (letteralmente ``\textsl{sullo sfondo}''), nel qual caso
89 essi saranno eseguiti senza essere collegati al terminale.
91 Si noti come si sia parlato di comandi e non di programmi o processi. Fra le
92 funzionalità della shell infatti c'è anche quella di consentire di concatenare
93 più comandi in una sola riga con il \textit{pipelining}, ed in tal caso
94 verranno eseguiti più programmi. Inoltre, anche quando si invoca un singolo
95 programma, questo potrà sempre lanciare eventuali sotto-processi per eseguire
96 dei compiti specifici.
98 Per questo l'esecuzione di una riga di comando può originare più di un
99 processo, quindi nella gestione del \textit{job control} non si può far
100 riferimento ai singoli processi. Per questo il kernel prevede la possibilità
101 di raggruppare più processi in un cosiddetto \itindex{process~group}
102 \textit{process group} (detto anche \textsl{raggruppamento di processi}, vedi
103 sez.~\ref{sec:sess_proc_group}). Deve essere cura della shell far sì che tutti
104 i processi che originano da una stessa riga di comando appartengano allo
105 stesso raggruppamento di processi, in modo che le varie funzioni di controllo,
106 ed i segnali inviati dal terminale, possano fare riferimento ad esso.
108 In generale all'interno di una sessione avremo un eventuale (può non esserci)
109 \itindex{process~group} \textit{process group} in \textit{foreground}, che
110 riunisce i processi che possono accedere al terminale, e più
111 \itindex{process~group} \textit{process group} in \textit{background}, che non
112 possono accedervi. Il \textit{job control} prevede che quando un processo
113 appartenente ad un raggruppamento in \textit{background} cerca di accedere al
114 terminale, venga inviato un segnale a tutti i processi del raggruppamento, in
115 modo da bloccarli (vedi sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term}).
117 Un comportamento analogo si ha anche per i segnali generati dai comandi di
118 tastiera inviati dal terminale, che vengono inviati a tutti i processi del
119 raggruppamento in \textit{foreground}. In particolare \cmd{C-z} interrompe
120 l'esecuzione del comando, che può poi essere mandato in \textit{background}
121 con il comando \cmd{bg}. Il comando \cmd{fg} consente invece di mettere in
122 \textit{foreground} un comando precedentemente lanciato in
123 \textit{background}. Si tenga presente che \cmd{bg} e \cmd{fg} sono comandi
124 interni alla shell, che non comportano l'esecuzione di un programma esterno,
125 ma operazioni di gestione compiute direttamente dalla shell stessa.
127 Di norma la shell si cura anche di notificare all'utente, di solito prima
128 della stampa a video del prompt, lo stato dei vari processi. Essa infatti sarà
129 in grado, grazie all'uso della funzione di sistema \func{waitpid} (vedi
130 sez.~\ref{sec:proc_wait}), di rilevare sia i processi che sono terminati, sia
131 i raggruppamenti che sono bloccati, in quest'ultimo caso si dovrà usare la
132 specifica opzione \const{WUNTRACED}, secondo quanto già illustrato in
133 sez.~\ref{sec:proc_wait}.
136 \subsection{I \textit{process group} e le \textsl{sessioni}}
137 \label{sec:sess_proc_group}
139 \itindbeg{process~group}
141 Come accennato in sez.~\ref{sec:sess_job_control_overview} nel job control i
142 processi vengono raggruppati in \textit{process group} e \textsl{sessioni};
143 per far questo vengono utilizzati due ulteriori identificatori (oltre quelli
144 visti in sez.~\ref{sec:proc_pid}) che il kernel associa a ciascun
145 processo:\footnote{in Linux questi identificatori sono mantenuti nei campi
146 \var{pgrp} e \var{session} della struttura \kstruct{task\_struct} definita
147 in \file{include/linux/sched.h}.} l'identificatore del \textit{process
148 group} e l'identificatore della \textsl{sessione}, che vengono indicati
149 rispettivamente con le sigle \ids{PGID} e \ids{SID}, e sono mantenuti in
150 variabili di tipo \type{pid\_t}. I valori di questi identificatori possono
151 essere visualizzati dal comando \cmd{ps} usando l'opzione \cmd{-j}.
153 Un \textit{process group} è pertanto definito da tutti i processi che hanno lo
154 stesso \ids{PGID}; è possibile leggere il valore di questo identificatore con
155 le funzioni di sistema \funcd{getpgid} e \funcd{getpgrp}, i cui prototipi
160 \fdecl{pid\_t getpgid(pid\_t pid)}
161 \fdesc{Legge il \ids{PGID} di un processo.}
162 \fdecl{pid\_t getpgrp(void)}
163 \fdesc{Legge il \ids{PGID} del processo corrente.}
166 {Le funzioni ritornano il \ids{PGID} richiesto in caso di successo,
167 \func{getpgrp} ha sempre successo mentre \func{getpgid} restituisce $-1$ per
168 un errore, nel qual caso \var{errno} potrà assumere solo il valore
169 \errval{ESRCH} se il processo indicato non esiste.
173 Le due funzioni sono definite nello standard POSIX.1-2001, ma la prima deriva
174 da SVr4 e la seconda da BSD4.2 dove però è previsto possa prendere un
175 argomento per indicare il \ids{PID} di un altro processo. Si può riottenere
176 questo comportamento se di definisce la macro \macro{\_BSD\_SOURCE} e non sono
177 definite le altre macro che richiedono la conformità a POSIX, X/Open o SystemV
178 (vedi sez.~\ref{sec:intro_standard}).
180 La funzione \func{getpgid} permette di specificare il \ids{PID} del processo
181 di cui si vuole sapere il \ids{PGID}. Un valore nullo per \param{pid}
182 restituisce il \ids{PGID} del processo corrente, che è il comportamento
183 ordinario di \func{getpgrp}, che di norma equivalente a \code{getpgid(0)}.
185 In maniera analoga l'identificatore della sessione di un processo (il
186 \ids{SID}) può essere letto dalla funzione di sistema \funcd{getsid}, il cui
191 \fdecl{pid\_t getsid(pid\_t pid)}
192 \fdesc{Legge il \ids{SID} di un processo.}
195 {La funzione ritorna l'identificatore (un numero positivo) in caso di successo
196 e $-1$ per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
198 \item[\errcode{ESRCH}] il processo selezionato non esiste.
199 \item[\errcode{EPERM}] il processo selezionato non fa parte della stessa
200 sessione del processo corrente (solo in alcune implementazioni).
205 La funzione è stata introdotta in Linux a partire dal kernel 1.3.44, il
206 supporto nelle librerie del C è iniziato dalla versione 5.2.19. La funzione
207 non era prevista originariamente da POSIX.1, che parla solo di processi leader
208 di sessione, e non di identificatori di sessione, ma è prevista da SVr4 e fa
209 parte di POSIX.1-2001. Per poterla utilizzare occorre definire la macro
210 \macro{\_XOPEN\_SOURCE} ad un valore maggiore o uguale di 500. Su Linux
211 l'errore \errval{EPERM} non viene mai restituito.
213 Entrambi gli identificatori, \ids{SID} e \ids{PGID}, vengono inizializzati
214 nella creazione di ciascun processo con lo stesso valore che hanno nel
215 processo padre, per cui un processo appena creato appartiene sempre allo
216 stesso raggruppamento e alla stessa sessione del padre. Vedremo a breve come
217 sia possibile creare più \textit{process group} all'interno della stessa
218 sessione, e spostare i processi dall'uno all'altro, ma sempre all'interno di
221 Ciascun raggruppamento di processi ha sempre un processo principale, il
222 cosiddetto \itindex{process~group~leader} \textit{process group leader} o più
223 brevemente \textit{group leader}, che è identificato dall'avere un \ids{PGID}
224 uguale al suo \ids{PID}. In genere questo è il primo processo del
225 raggruppamento, che si incarica di lanciare tutti gli altri. Un nuovo
226 raggruppamento si crea con la funzione di sistema \funcd{setpgrp}, il cui
231 \fdecl{int setpgrp(void)}
232 \fdesc{Rende un processo \textit{group leader} di un nuovo gruppo.}
235 {La funzione ritorna il valore del nuovo \textit{process group} e non sono
239 La funzione assegna al \ids{PGID} il valore del \ids{PID} del processo
240 corrente, rendendolo in tal modo \itindex{process~group~leader} \textit{group
241 leader} di un nuovo raggruppamento. Tutti i successivi processi da esso
242 creati apparterranno (a meno di non cambiare di nuovo il \ids{PGID}) al nuovo
245 La versione illustrata è quella usata nella definizione di POSIX.1, in BSD
246 viene usata una funzione con questo nome, che però è identica a
247 \func{setpgid}, che vedremo a breve, negli argomenti e negli effetti. Nelle
248 \acr{glibc} viene sempre usata sempre questa definizione, a meno di non
249 richiedere esplicitamente la compatibilità all'indietro con BSD, definendo la
250 macro \macro{\_BSD\_SOURCE} ed evitando di definire le macro che richiedono
251 gli altri standard, come per \func{getpgrp}.
253 È inoltre possibile spostare un processo da un raggruppamento di processi ad
254 un altro cambiandone il \ids{PGID} con la funzione di sistema \funcd{setpgid},
259 \fdecl{int setpgid(pid\_t pid, pid\_t pgid)}
260 \fdesc{Modifica il \ids{PGID} di un processo.}
263 {La funzione ritorna il valore del nuovo \textit{process group} in caso di
264 successo e $-1$ per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei
267 \item[\errcode{ESRCH}] il processo selezionato non esiste.
268 \item[\errcode{EPERM}] il cambiamento non è consentito.
269 \item[\errcode{EACCES}] il processo di cui si vuole cambiare il \ids{PGID}
270 ha già eseguito una \func{exec}.
271 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{pgid} è negativo.
277 La funzione permette di cambiare il \ids{PGID} del processo indicato
278 dall'argomento \param{pid}, ma il cambiamento può essere effettuato solo se
279 l'argomento \param{pgid} indica un \textit{process group} che è nella stessa
280 sessione del processo chiamante. Inoltre la funzione può essere usata
281 soltanto sul processo corrente o su uno dei suoi figli, ed in quest'ultimo
282 caso ha successo soltanto se questo non ha ancora eseguito una
283 \func{exec}.\footnote{questa caratteristica è implementata dal kernel che
284 mantiene allo scopo un altro campo, \var{did\_exec}, nella struttura
285 \kstruct{task\_struct}.} Specificando un valore nullo per \param{pid} si
286 indica il processo corrente, mentre specificando un valore nullo
287 per \param{pgid} si imposta il \textit{process group} al valore del \ids{PID}
288 del processo selezionato, questo significa che \func{setpgrp} è equivalente a
289 \code{setpgid(0, 0)}.
291 Di norma questa funzione viene usata dalla shell quando si usano delle
292 pipeline, per mettere nello stesso \textit{process group} tutti i programmi
293 lanciati su ogni linea di comando; essa viene chiamata dopo una \func{fork}
294 sia dal processo padre, per impostare il valore nel figlio, che da
295 quest'ultimo, per sé stesso, in modo che il cambiamento di \textit{process
296 group} sia immediato per entrambi; una delle due chiamate sarà ridondante,
297 ma non potendo determinare quale dei due processi viene eseguito per primo,
298 occorre eseguirle comunque entrambe per evitare di esporsi ad una
299 \itindex{race~condition} \textit{race condition}.
301 Si noti come nessuna delle funzioni esaminate finora permetta di spostare un
302 processo da una sessione ad un altra; infatti l'unico modo di far cambiare
303 sessione ad un processo è quello di crearne una nuova con l'uso della funzione
304 di sistema \funcd{setsid}, il cui prototipo è:
308 \fdecl{pid\_t setsid(void)}
309 \fdesc{Crea una nuova sessione sul processo corrente.}
312 {La funzione ritorna il valore del nuovo \ids{SID} in caso di successo e $-1$
313 per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
315 \item[\errcode{EPERM}] il \ids{PGID} e \ids{PID} del processo coincidono.
321 La funzione imposta il \ids{PGID} ed il \ids{SID} del processo corrente al
322 valore del suo \ids{PID}, creando così una nuova sessione ed un nuovo
323 \textit{process group} di cui esso diventa leader (come per i \textit{process
324 group} un processo si dice \textsl{leader di sessione} se il suo \ids{SID} è
325 uguale al suo \ids{PID}) ed unico componente.\footnote{in Linux la proprietà è
326 mantenuta in maniera indipendente con un apposito campo \var{leader} in
327 \kstruct{task\_struct}.} Inoltre la funzione distacca il processo da ogni
328 terminale di controllo (torneremo sull'argomento in
329 sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term}) cui fosse in precedenza associato.
331 La funzione ha successo soltanto se il processo non è già
332 \itindex{process~group~leader} leader di un \textit{process group}, per cui
333 per usarla di norma si esegue una \func{fork} e si esce, per poi chiamare
334 \func{setsid} nel processo figlio, in modo che, avendo questo lo stesso
335 \ids{PGID} del padre ma un \ids{PID} diverso, non ci siano possibilità di
336 errore.\footnote{potrebbe sorgere il dubbio che, per il riutilizzo dei valori
337 dei \ids{PID} fatto nella creazione dei nuovi processi (vedi
338 sez.~\ref{sec:proc_pid}), il figlio venga ad assumere un valore
339 corrispondente ad un \textit{process group} esistente; questo viene evitato
340 dal kernel che considera come disponibili per un nuovo \ids{PID} solo valori
341 che non corrispondono ad altri \ids{PID}, \ids{PGID} o \ids{SID} in uso nel
342 sistema.} Questa funzione viene usata di solito nel processo di login (per i
343 dettagli vedi sez.~\ref{sec:sess_login}) per raggruppare in una sessione tutti
344 i comandi eseguiti da un utente dalla sua shell.
346 \itindend{process~group}
348 \subsection{Il terminale di controllo e il controllo di sessione}
349 \label{sec:sess_ctrl_term}
351 Come accennato in sez.~\ref{sec:sess_job_control_overview}, nel sistema del
352 \textit{job control} i processi all'interno di una sessione fanno riferimento
353 ad un terminale di controllo (ad esempio quello su cui si è effettuato il
354 login), sul quale effettuano le operazioni di lettura e
355 scrittura,\footnote{nel caso di login grafico la cosa può essere più
356 complessa, e di norma l'I/O è effettuato tramite il server X, ma ad esempio
357 per i programmi, anche grafici, lanciati da un qualunque emulatore di
358 terminale, sarà quest'ultimo a fare da terminale (virtuale) di controllo.} e
359 dal quale ricevono gli eventuali segnali da tastiera.
361 A tale scopo lo standard POSIX.1 prevede che ad ogni sessione possa essere
362 associato un terminale di controllo; in Linux questo viene realizzato
363 mantenendo fra gli attributi di ciascun processo anche qual'è il suo terminale
364 di controllo.\footnote{lo standard POSIX.1 non specifica nulla riguardo
365 l'implementazione; in Linux anch'esso viene mantenuto nella solita struttura
366 \struct{task\_struct}, nel campo \var{tty}.} In generale ogni processo
367 eredita dal padre, insieme al \ids{PGID} e al \ids{SID} anche il terminale di
368 controllo (vedi sez.~\ref{sec:proc_fork}). In questo modo tutti processi
369 originati dallo stesso leader di sessione mantengono lo stesso terminale di
372 Alla creazione di una nuova sessione con \func{setsid} ogni associazione con
373 il precedente terminale di controllo viene cancellata, ed il processo che è
374 divenuto un nuovo leader di sessione dovrà riottenere\footnote{solo quando ciò
375 è necessario, cosa che, come vedremo in sez.~\ref{sec:sess_daemon}, non è
376 sempre vera.}, un terminale di controllo. In generale questo viene fatto
377 automaticamente dal sistema\footnote{a meno di non avere richiesto
378 esplicitamente che questo non diventi un terminale di controllo con il flag
379 \const{O\_NOCTTY} (vedi sez.~\ref{sec:file_open_close}). In questo Linux
380 segue la semantica di SVr4; BSD invece richiede che il terminale venga
381 allocato esplicitamente con una \func{ioctl} con il comando
382 \const{TIOCSCTTY}.} quando viene aperto il primo terminale (cioè uno dei
383 vari file di dispositivo \file{/dev/tty*}) che diventa automaticamente il
384 terminale di controllo, mentre il processo diventa il \textsl{processo di
385 controllo} di quella sessione.
387 In genere (a meno di redirezioni) nelle sessioni di lavoro questo terminale è
388 associato ai file standard (di input, output ed error) dei processi nella
389 sessione, ma solo quelli che fanno parte del cosiddetto raggruppamento di
390 \textit{foreground}, possono leggere e scrivere in certo istante. Per
391 impostare il raggruppamento di \textit{foreground} di un terminale si usa la
392 funzione \funcd{tcsetpgrp}, il cui prototipo è:
397 \funcdecl{int tcsetpgrp(int fd, pid\_t pgrpid)} Imposta a \param{pgrpid} il
398 \textit{process group} di \textit{foreground} del terminale associato al
399 file descriptor \param{fd}.
401 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo, e -1 in caso di
402 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
404 \item[\errcode{ENOTTY}] il file \param{fd} non corrisponde al terminale di
405 controllo del processo chiamante.
406 \item[\errcode{ENOSYS}] il sistema non supporta il job control.
407 \item[\errcode{EPERM}] il \textit{process group} specificato non è nella
408 stessa sessione del processo chiamante.
410 ed inoltre \errval{EBADF} ed \errval{EINVAL}.
413 \noindent la funzione può essere eseguita con successo solo da
414 un processo nella stessa sessione e con lo stesso terminale di controllo.
416 Come accennato in sez.~\ref{sec:sess_job_control_overview}, tutti i processi
417 (e relativi raggruppamenti) che non fanno parte del gruppo di
418 \textit{foreground} sono detti in \textit{background}; se uno si essi cerca di
419 accedere al terminale di controllo provocherà l'invio da parte del kernel di
420 uno dei due segnali \signal{SIGTTIN} o \signal{SIGTTOU} (a seconda che l'accesso
421 sia stato in lettura o scrittura) a tutto il suo \itindex{process~group}
422 \textit{process group}; dato che il comportamento di default di questi segnali
423 (si riveda quanto esposto in sez.~\ref{sec:sig_job_control}) è di fermare il
424 processo, di norma questo comporta che tutti i membri del gruppo verranno
425 fermati, ma non si avranno condizioni di errore.\footnote{la shell in genere
426 notifica comunque un avvertimento, avvertendo la presenza di processi
427 bloccati grazie all'uso di \func{waitpid}.} Se però si bloccano o ignorano i
428 due segnali citati, le funzioni di lettura e scrittura falliranno con un
429 errore di \errcode{EIO}.
431 Un processo può controllare qual è il gruppo di \textit{foreground} associato
432 ad un terminale con la funzione \funcd{tcgetpgrp}, il cui prototipo è:
434 \headdecl{unistd.h} \headdecl{termios.h}
436 \funcdecl{pid\_t tcgetpgrp(int fd)} Legge il \textit{process group} di
437 \textit{foreground} del terminale associato al file descriptor \param{fd}.
438 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il \ids{PGID} del
439 gruppo di \textit{foreground}, e -1 in caso di errore, nel qual caso
440 \var{errno} assumerà i valori:
442 \item[\errcode{ENOTTY}] non c'è un terminale di controllo o \param{fd} non
443 corrisponde al terminale di controllo del processo chiamante.
445 ed inoltre \errval{EBADF} ed \errval{ENOSYS}.
449 Si noti come entrambe le funzioni usino come argomento il valore di un file
450 descriptor, il risultato comunque non dipende dal file descriptor che si usa
451 ma solo dal terminale cui fa riferimento; il kernel inoltre permette a ciascun
452 processo di accedere direttamente al suo terminale di controllo attraverso il
453 file speciale \file{/dev/tty}, che per ogni processo è un sinonimo per il
454 proprio terminale di controllo. Questo consente anche a processi che possono
455 aver rediretto l'output di accedere al terminale di controllo, pur non
456 disponendo più del file descriptor originario; un caso tipico è il programma
457 \cmd{crypt} che accetta la redirezione sullo standard input di un file da
458 decifrare, ma deve poi leggere la password dal terminale.
460 Un'altra caratteristica del terminale di controllo usata nel job control è che
461 utilizzando su di esso le combinazioni di tasti speciali (\texttt{C-z},
462 \texttt{C-c}, \texttt{C-y} e \texttt{C-|}) si farà sì che il kernel invii i
463 corrispondenti segnali (rispettivamente \signal{SIGTSTP}, \signal{SIGINT},
464 \signal{SIGQUIT} e \signal{SIGTERM}, trattati in sez.~\ref{sec:sig_job_control})
465 a tutti i processi del raggruppamento di \textit{foreground}; in questo modo
466 la shell può gestire il blocco e l'interruzione dei vari comandi.
469 Per completare la trattazione delle caratteristiche del job control legate al
470 terminale di controllo, occorre prendere in considerazione i vari casi legati
471 alla terminazione anomala dei processi, che sono di norma gestite attraverso
472 il segnale \signal{SIGHUP}. Il nome del segnale deriva da \textit{hungup},
473 termine che viene usato per indicare la condizione in cui il terminale diventa
474 inutilizzabile, (letteralmente sarebbe \textsl{impiccagione}).
476 Quando si verifica questa condizione, ad esempio se si interrompe la linea, o
477 va giù la rete o più semplicemente si chiude forzatamente la finestra di
478 terminale su cui si stava lavorando, il kernel provvederà ad inviare il
479 segnale di \signal{SIGHUP} al processo di controllo. L'azione preimpostata in
480 questo caso è la terminazione del processo, il problema che si pone è cosa
481 accade agli altri processi nella sessione, che non han più un processo di
482 controllo che possa gestire l'accesso al terminale, che potrebbe essere
483 riutilizzato per qualche altra sessione.
485 Lo standard POSIX.1 prevede che quando il processo di controllo termina, che
486 ciò avvenga o meno per un \textit{hungup} del terminale (ad esempio si
487 potrebbe terminare direttamente la shell con \cmd{kill}) venga inviato un
488 segnale di \signal{SIGHUP} ai processi del raggruppamento di foreground. In
489 questo modo essi potranno essere avvisati che non esiste più un processo in
490 grado di gestire il terminale (di norma tutto ciò comporta la terminazione
491 anche di questi ultimi).
493 Restano però gli eventuali processi in background, che non ricevono il
494 segnale; in effetti se il terminale non dovesse più servire essi potrebbero
495 proseguire fino al completamento della loro esecuzione; ma si pone il problema
496 di come gestire quelli che sono bloccati, o che si bloccano nell'accesso al
497 terminale, in assenza di un processo che sia in grado di effettuare il
498 controllo dello stesso.
500 Questa è la situazione in cui si ha quello che viene chiamato un
501 \itindex{process~group~orphaned} \textit{orphaned process group}. Lo standard
502 POSIX.1 lo definisce come un \itindex{process~group} \textit{process group} i
503 cui processi hanno come padri esclusivamente o altri processi nel
504 raggruppamento, o processi fuori della sessione. Lo standard prevede inoltre
505 che se la terminazione di un processo fa sì che un raggruppamento di processi
506 diventi orfano e se i suoi membri sono bloccati, ad essi vengano inviati in
507 sequenza i segnali di \signal{SIGHUP} e \signal{SIGCONT}.
509 La definizione può sembrare complicata, e a prima vista non è chiaro cosa
510 tutto ciò abbia a che fare con il problema della terminazione del processo di
511 controllo. Consideriamo allora cosa avviene di norma nel \textit{job
512 control}: una sessione viene creata con \func{setsid} che crea anche un
513 nuovo \itindex{process~group} \textit{process group}: per definizione
514 quest'ultimo è sempre \itindex{process~group~orphaned} \textsl{orfano}, dato
515 che il padre del leader di sessione è fuori dalla stessa e il nuovo
516 \textit{process group} \itindex{process~group} contiene solo il leader di
517 sessione. Questo è un caso limite, e non viene emesso nessun segnale perché
518 quanto previsto dallo standard riguarda solo i raggruppamenti che diventano
519 orfani in seguito alla terminazione di un processo.\footnote{l'emissione dei
520 segnali infatti avviene solo nella fase di uscita del processo, come una
521 delle operazioni legate all'esecuzione di \func{\_exit}, secondo quanto
522 illustrato in sez.~\ref{sec:proc_termination}.}
524 Il leader di sessione provvederà a creare nuovi raggruppamenti che a questo
525 punto non sono orfani in quanto esso resta padre per almeno uno dei processi
526 del gruppo (gli altri possono derivare dal primo). Alla terminazione del
527 leader di sessione però avremo che, come visto in
528 sez.~\ref{sec:proc_termination}, tutti i suoi figli vengono adottati da
529 \cmd{init}, che è fuori dalla sessione. Questo renderà orfani tutti i process
530 group creati direttamente dal leader di sessione (a meno di non aver spostato
531 con \func{setpgid} un processo da un gruppo ad un altro, cosa che di norma non
532 viene fatta) i quali riceveranno, nel caso siano bloccati, i due segnali;
533 \signal{SIGCONT} ne farà proseguire l'esecuzione, ed essendo stato nel
534 frattempo inviato anche \signal{SIGHUP}, se non c'è un gestore per
535 quest'ultimo, i processi bloccati verranno automaticamente terminati.
539 \subsection{Dal login alla shell}
540 \label{sec:sess_login}
542 L'organizzazione del sistema del job control è strettamente connessa alle
543 modalità con cui un utente accede al sistema per dare comandi, collegandosi ad
544 esso con un terminale, che sia questo realmente tale, come un VT100 collegato
545 ad una seriale o virtuale, come quelli associati a schermo e tastiera o ad una
546 connessione di rete. Dato che i concetti base sono gli stessi, e dato che alla
547 fine le differenze sono\footnote{in generale nel caso di login via rete o di
548 terminali lanciati dall'interfaccia grafica cambia anche il processo da cui
549 ha origine l'esecuzione della shell.} nel dispositivo cui il kernel associa
550 i file standard (vedi tab.~\ref{tab:file_std_files}) per l'I/O, tratteremo
551 solo il caso classico del terminale.
553 Abbiamo già brevemente illustrato in sez.~\ref{sec:intro_kern_and_sys} le
554 modalità con cui il sistema si avvia, e di come, a partire da \cmd{init},
555 vengano lanciati tutti gli altri processi. Adesso vedremo in maniera più
556 dettagliata le modalità con cui il sistema arriva a fornire ad un utente la
557 shell che gli permette di lanciare i suoi comandi su un terminale.
559 Nella maggior parte delle distribuzioni di GNU/Linux\footnote{in realtà negli
560 ultimi tempi questa situazione sta cambiando, e sono state proposte diversi
561 possibili rimpiazzi per il tradizionale \texttt{init} di System V, come
562 \texttt{upstart} o \texttt{systemd}, ma per quanto trattato in questa
563 sezione il risultato finale non cambia, si avrà comunque il lancio di un
564 programma che consenta l'accesso al terminale.} viene usata la procedura di
565 avvio di System V; questa prevede che \cmd{init} legga dal file di
566 configurazione \conffile{/etc/inittab} quali programmi devono essere lanciati,
567 ed in quali modalità, a seconda del cosiddetto \textit{run level}, anch'esso
568 definito nello stesso file.
570 Tralasciando la descrizione del sistema dei \textit{run level}, (per il quale
571 si rimanda alla lettura delle pagine di manuale di \cmd{init} e di
572 \file{inittab} o alla trattazione in sez.~5.3.5 di \cite{AGL}) quello che
573 comunque viene sempre fatto è di eseguire almeno una istanza di un programma
574 che permetta l'accesso ad un terminale. Uno schema di massima della procedura
575 è riportato in fig.~\ref{fig:sess_term_login}.
578 \centering \includegraphics[width=13cm]{img/tty_login}
579 \caption{Schema della procedura di login su un terminale.}
580 \label{fig:sess_term_login}
583 Un terminale, che esso sia un terminale effettivo, attaccato ad una seriale o
584 ad un altro tipo di porta di comunicazione, o una delle console virtuali
585 associate allo schermo, viene sempre visto attraverso un device driver che ne
586 presenta un'interfaccia comune su un apposito file di dispositivo.
588 Per controllare un terminale si usa di solito il programma \cmd{getty} (od una
589 delle sue varianti), che permette di mettersi in ascolto su uno di questi
590 dispositivi. Alla radice della catena che porta ad una shell per i comandi
591 perciò c'è sempre \cmd{init} che esegue prima una \func{fork} e poi una
592 \func{exec} per lanciare una istanza di questo programma su un terminale, il
593 tutto ripetuto per ciascuno dei terminali che si hanno a disposizione (o per
594 un certo numero di essi, nel caso delle console virtuali), secondo quanto
595 indicato dall'amministratore nel file di configurazione del programma,
596 \conffile{/etc/inittab}.
598 Quando viene lanciato da \cmd{init} il programma parte con i privilegi di
599 amministratore e con un ambiente vuoto; \cmd{getty} si cura di chiamare
600 \func{setsid} per creare una nuova sessione ed un nuovo
601 \itindex{process~group} \textit{process group}, e di aprire il terminale (che
602 così diventa il terminale di controllo della sessione) in lettura sullo
603 standard input ed in scrittura sullo standard output e sullo standard error;
604 inoltre effettuerà, qualora servano, ulteriori impostazioni.\footnote{ad
605 esempio, come qualcuno si sarà accorto scrivendo un nome di login in
606 maiuscolo, può effettuare la conversione automatica dell'input in minuscolo,
607 ponendosi in una modalità speciale che non distingue fra i due tipi di
608 caratteri (a beneficio di alcuni vecchi terminali che non supportavano le
609 minuscole).} Alla fine il programma stamperà un messaggio di benvenuto per
610 poi porsi in attesa dell'immissione del nome di un utente.
612 Una volta che si sia immesso il nome di login \cmd{getty} esegue direttamente
613 il programma \cmd{login} con una \func{execle}, passando come argomento la
614 stringa con il nome, ed un ambiente opportunamente costruito che contenga
615 quanto necessario; ad esempio di solito viene opportunamente inizializzata la
616 variabile di ambiente \envvar{TERM} per identificare il terminale su cui si
617 sta operando, a beneficio dei programmi che verranno lanciati in seguito.
619 A sua volta \cmd{login}, che mantiene i privilegi di amministratore, usa il
620 nome dell'utente per effettuare una ricerca nel database degli
621 utenti,\footnote{in genere viene chiamata \func{getpwnam}, che abbiamo visto
622 in sez.~\ref{sec:sys_user_group}, per leggere la password e gli altri dati
623 dal database degli utenti.} e richiede una password. Se l'utente non esiste
624 o se la password non corrisponde\footnote{il confronto non viene effettuato
625 con un valore in chiaro; quanto immesso da terminale viene invece a sua
626 volta criptato, ed è il risultato che viene confrontato con il valore che
627 viene mantenuto nel database degli utenti.} la richiesta viene ripetuta un
628 certo numero di volte dopo di che \cmd{login} esce ed \cmd{init} provvede a
629 rilanciare un'altra istanza di \cmd{getty}.
631 Se invece la password corrisponde \cmd{login} esegue \func{chdir} per
632 impostare come \index{directory~di~lavoro} directory di lavoro la \textit{home
633 directory} dell'utente, cambia i diritti di accesso al terminale (con
634 \func{chown} e \func{chmod}) per assegnarne la titolarità all'utente ed al suo
635 gruppo principale, assegnandogli al contempo i diritti di lettura e
636 scrittura.\footnote{oggi queste operazioni, insieme ad altre relative alla
637 contabilità ed alla tracciatura degli accessi, vengono gestite dalle
638 distribuzioni più recenti in una maniera generica appoggiandosi a servizi di
639 sistema come \textit{ConsoleKit}, ma il concetto generale resta
640 sostanzialmente lo stesso.} Inoltre il programma provvede a costruire gli
641 opportuni valori per le variabili di ambiente, come \envvar{HOME},
642 \envvar{SHELL}, ecc. Infine attraverso l'uso di \func{setuid}, \func{setgid}
643 e \func{initgroups} verrà cambiata l'identità del proprietario del processo,
644 infatti, come spiegato in sez.~\ref{sec:proc_setuid}, avendo invocato tali
645 funzioni con i privilegi di amministratore, tutti gli \ids{UID} ed i \ids{GID}
646 (reali, effettivi e salvati) saranno impostati a quelli dell'utente.
648 A questo punto \cmd{login} provvederà (fatte salve eventuali altre azioni
649 iniziali, come la stampa di messaggi di benvenuto o il controllo della posta)
650 ad eseguire con un'altra \func{exec} la shell, che si troverà con un ambiente
651 già pronto con i file standard di tab.~\ref{tab:file_std_files} impostati sul
652 terminale, e pronta, nel ruolo di leader di sessione e di processo di
653 controllo per il terminale, a gestire l'esecuzione dei comandi come illustrato
654 in sez.~\ref{sec:sess_job_control_overview}.
656 Dato che il processo padre resta sempre \cmd{init} quest'ultimo potrà
657 provvedere, ricevendo un \signal{SIGCHLD} all'uscita della shell quando la
658 sessione di lavoro è terminata, a rilanciare \cmd{getty} sul terminale per
659 ripetere da capo tutto il procedimento.
663 \subsection{Interazione senza terminale: i \textsl{demoni} ed il
665 \label{sec:sess_daemon}
667 Come sottolineato fin da sez.~\ref{sec:intro_base_concept}, in un sistema
668 unix-like tutte le operazioni sono eseguite tramite processi, comprese quelle
669 operazioni di sistema (come l'esecuzione dei comandi periodici, o la consegna
670 della posta, ed in generale tutti i programmi di servizio) che non hanno
671 niente a che fare con la gestione diretta dei comandi dell'utente.
673 Questi programmi, che devono essere eseguiti in modalità non interattiva e
674 senza nessun intervento dell'utente, sono normalmente chiamati
675 \textsl{demoni}, (o \textit{daemons}), nome ispirato dagli omonimi spiritelli
676 della mitologia greca che svolgevano compiti che gli dei trovavano noiosi, di
677 cui parla anche Socrate (che sosteneva di averne uno al suo servizio).
679 %TODO ricontrollare, i miei ricordi di filosofia sono piuttosto datati.
681 Se però si lancia un programma demone dalla riga di comando in un sistema che
682 supporta, come Linux, il \textit{job control} esso verrà comunque associato ad
683 un terminale di controllo e mantenuto all'interno di una sessione, e anche se
684 può essere mandato in background e non eseguire più nessun I/O su terminale,
685 si avranno comunque tutte le conseguenze che abbiamo appena visto in
686 sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term} (in particolare l'invio dei segnali in
687 corrispondenza dell'uscita del leader di sessione).
689 Per questo motivo un programma che deve funzionare come demone deve sempre
690 prendere autonomamente i provvedimenti opportuni (come distaccarsi dal
691 terminale e dalla sessione) ad impedire eventuali interferenze da parte del
692 sistema del \textit{job control}; questi sono riassunti in una lista di
693 prescrizioni\footnote{ad esempio sia Stevens in \cite{APUE}, che la
694 \textit{Unix Programming FAQ} \cite{UnixFAQ} ne riportano di sostanzialmente
695 identiche.} da seguire quando si scrive un demone.
697 Pertanto, quando si lancia un programma che deve essere eseguito come demone
698 occorrerà predisporlo in modo che esso compia le seguenti azioni:
700 \item Eseguire una \func{fork} e terminare immediatamente il processo padre
701 proseguendo l'esecuzione nel figlio. In questo modo si ha la certezza che
702 il figlio non è un \itindex{process~group~leader} \textit{process group
703 leader}, (avrà il \ids{PGID} del padre, ma un \ids{PID} diverso) e si può
704 chiamare \func{setsid} con successo. Inoltre la shell considererà terminato
705 il comando all'uscita del padre.
706 \item Eseguire \func{setsid} per creare una nuova sessione ed un nuovo
707 raggruppamento di cui il processo diventa automaticamente il leader, che
708 però non ha associato nessun terminale di controllo.
709 \item Assicurarsi che al processo non venga associato in seguito nessun nuovo
710 terminale di controllo; questo può essere fatto sia avendo cura di usare
711 sempre l'opzione \const{O\_NOCTTY} nell'aprire i file di terminale, che
712 eseguendo una ulteriore \func{fork} uscendo nel padre e proseguendo nel
713 figlio. In questo caso, non essendo più quest'ultimo un leader di sessione
714 non potrà ottenere automaticamente un terminale di controllo.
715 \item Eseguire una \func{chdir} per impostare la \index{directory~di~lavoro}
716 directory di lavoro del processo (su \file{/} o su una directory che
717 contenga dei file necessari per il programma), per evitare che la directory
718 da cui si è lanciato il processo resti in uso e non sia possibile rimuoverla
719 o smontare il filesystem che la contiene.
720 \item Impostare la \itindex{umask} maschera dei permessi (di solito con
721 \code{umask(0)}) in modo da non essere dipendenti dal valore ereditato da
722 chi ha lanciato originariamente il processo.
723 \item Chiudere tutti i file aperti che non servono più (in generale tutti); in
724 particolare vanno chiusi i file standard che di norma sono ancora associati
725 al terminale (un'altra opzione è quella di redirigerli verso
730 In Linux buona parte di queste azioni possono venire eseguite invocando la
731 funzione \funcd{daemon}, introdotta per la prima volta in BSD4.4; il suo
733 \begin{prototype}{unistd.h}{int daemon(int nochdir, int noclose)}
734 Esegue le operazioni che distaccano il processo dal terminale di controllo e
735 lo fanno girare come demone.
737 \bodydesc{La funzione restituisce (nel nuovo processo) 0 in caso di
738 successo, e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i
739 valori impostati dalle sottostanti \func{fork} e \func{setsid}.}
742 La funzione esegue una \func{fork}, per uscire subito, con \func{\_exit}, nel
743 padre, mentre l'esecuzione prosegue nel figlio che esegue subito una
744 \func{setsid}. In questo modo si compiono automaticamente i passi 1 e 2 della
745 precedente lista. Se \param{nochdir} è nullo la funzione imposta anche la
746 \index{directory~di~lavoro} directory di lavoro su \file{/},
747 se \param{noclose} è nullo i file standard vengono rediretti su
748 \file{/dev/null} (corrispondenti ai passi 4 e 6); in caso di valori non nulli
749 non viene eseguita nessuna altra azione.
751 Dato che un programma demone non può più accedere al terminale, si pone il
752 problema di come fare per la notifica di eventuali errori, non potendosi più
753 utilizzare lo standard error; per il normale I/O infatti ciascun demone avrà
754 le sue modalità di interazione col sistema e gli utenti a seconda dei compiti
755 e delle funzionalità che sono previste; ma gli errori devono normalmente
756 essere notificati all'amministratore del sistema.
760 Una soluzione può essere quella di scrivere gli eventuali messaggi su uno
761 specifico file (cosa che a volte viene fatta comunque) ma questo comporta il
762 grande svantaggio che l'amministratore dovrà tenere sotto controllo un file
763 diverso per ciascun demone, e che possono anche generarsi conflitti di nomi.
764 Per questo in BSD4.2 venne introdotto un servizio di sistema, il
765 \textit{syslog}, che oggi si trova su tutti i sistemi Unix, e che permette ai
766 demoni di inviare messaggi all'amministratore in una maniera
769 Il servizio prevede vari meccanismi di notifica, e, come ogni altro servizio
770 in un sistema unix-like, viene gestito attraverso un apposito programma, che è
771 anch'esso un \textsl{demone}. In generale i messaggi di errore vengono
772 raccolti dal file speciale \file{/dev/log}, un socket locale (vedi
773 sez.~\ref{sec:sock_sa_local}) dedicato a questo scopo, o via rete, con un
774 socket UDP e trattati dal demone che gestisce il servizio. Il più comune di
775 questi è \texttt{syslogd}, che consente un semplice smistamento dei messaggi
776 sui file in base alle informazioni in esse presenti.\footnote{ad oggi però
777 \texttt{syslogd} è in sostanziale disuso, sostituito da programmi più
778 sofisticati come \texttt{rsyslog} o \texttt{syslog-ng}.}
780 Il servizio del \textit{syslog} permette infatti di trattare i vari messaggi
781 classificandoli attraverso due indici; il primo, chiamato \textit{facility},
782 suddivide in diverse categorie i messaggi in modo di raggruppare quelli
783 provenienti da operazioni che hanno attinenza fra loro, ed è organizzato in
784 sottosistemi (kernel, posta elettronica, demoni di stampa, ecc.). Il secondo,
785 chiamato \textit{priority}, identifica l'importanza dei vari messaggi, e
786 permette di classificarli e differenziare le modalità di notifica degli
789 Il sistema del \textit{syslog} attraverso il proprio demone di gestione
790 provvede poi a riportare i messaggi all'amministratore attraverso una serie
791 differenti meccanismi come:
793 \item scriverli sulla console.
794 \item inviarli via mail ad uno specifico utente.
795 \item scriverli su un file (comunemente detto \textit{log file}, o giornale).
796 \item inviarli ad un altro demone (anche via rete su una macchina diversa).
797 \item ignorarli completamente.
799 le modalità con cui queste azioni vengono realizzate dipendono ovviamente dal
800 demone che si usa, per la gestione del quale si rimanda ad un testo di
801 amministrazione di sistema.\footnote{l'argomento è ad esempio coperto dal
802 capitolo 3.2.3 si \cite{AGL}.}
804 Le \acr{glibc} definiscono una serie di funzioni standard con cui un processo
805 può accedere in maniera generica al servizio di \textit{syslog}, che però
806 funzionano solo localmente; se si vogliono inviare i messaggi ad un altro
807 sistema occorre farlo esplicitamente con un socket UDP, o utilizzare le
808 capacità di reinvio del servizio.
810 La prima funzione definita dall'interfaccia è \funcd{openlog}, che apre una
811 connessione al servizio di \textit{syslog}; essa in generale non è necessaria
812 per l'uso del servizio, ma permette di impostare alcuni valori che controllano
813 gli effetti delle chiamate successive; il suo prototipo è:
814 \begin{prototype}{syslog.h}{void openlog(const char *ident, int option,
817 Apre una connessione al sistema del \textit{syslog}.
819 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
822 La funzione permette di specificare, tramite \param{ident}, l'identità di chi
823 ha inviato il messaggio (di norma si passa il nome del programma, come
824 specificato da \code{argv[0]}); la stringa verrà preposta all'inizio di ogni
825 messaggio. Si tenga presente che il valore di \param{ident} che si passa alla
826 funzione è un puntatore, se la stringa cui punta viene cambiata lo sarà pure
827 nei successivi messaggi, e se viene cancellata i risultati potranno essere
828 impredicibili, per questo è sempre opportuno usare una stringa costante.
830 L'argomento \param{facility} permette invece di preimpostare per le successive
831 chiamate l'omonimo indice che classifica la categoria del messaggio.
832 L'argomento è interpretato come una maschera binaria, e pertanto è possibile
833 inviare i messaggi su più categorie alla volta; i valori delle costanti che
834 identificano ciascuna categoria sono riportati in
835 tab.~\ref{tab:sess_syslog_facility}, il valore di \param{facility} deve essere
836 specificato con un OR aritmetico.
841 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
843 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
846 \const{LOG\_AUTH} & Messaggi relativi ad autenticazione e sicurezza,
847 obsoleto, è sostituito da \const{LOG\_AUTHPRIV}.\\
848 \const{LOG\_AUTHPRIV} & Sostituisce \const{LOG\_AUTH}.\\
849 \const{LOG\_CRON} & Messaggi dei demoni di gestione dei comandi
850 programmati (\cmd{cron} e \cmd{at}).\\
851 \const{LOG\_DAEMON} & Demoni di sistema.\\
852 \const{LOG\_FTP} & Servizio FTP.\\
853 \const{LOG\_KERN} & Messaggi del kernel.\\
854 \const{LOG\_LOCAL0} & Riservato all'amministratore per uso locale.\\
855 \hspace{.5cm}--- & \hspace{3cm} ...\\
856 \const{LOG\_LOCAL7} & Riservato all'amministratore per uso locale.\\
857 \const{LOG\_LPR} & Messaggi del sistema di gestione delle stampanti.\\
858 \const{LOG\_MAIL} & Messaggi del sistema di posta elettronica.\\
859 \const{LOG\_NEWS} & Messaggi del sistema di gestione delle news
861 \const{LOG\_SYSLOG} & Messaggi generati dal demone di gestione del
863 \const{LOG\_USER} & Messaggi generici a livello utente.\\
864 \const{LOG\_UUCP} & Messaggi del sistema UUCP (\textit{Unix to Unix
865 CoPy}, ormai in disuso).\\
868 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{facility} di \func{openlog}.}
869 \label{tab:sess_syslog_facility}
872 L'argomento \param{option} serve invece per controllare il comportamento della
873 funzione \func{openlog} e delle modalità con cui le successive chiamate
874 scriveranno i messaggi, esso viene specificato come maschera binaria composta
875 con un OR aritmetico di una qualunque delle costanti riportate in
876 tab.~\ref{tab:sess_openlog_option}.
881 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
883 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
886 \const{LOG\_CONS} & Scrive sulla console in caso di errore nell'invio del
887 messaggio al sistema del \textit{syslog}. \\
888 \const{LOG\_NDELAY} & Apre la connessione al sistema del \textit{syslog}
889 subito invece di attendere l'invio del primo messaggio.\\
890 \const{LOG\_NOWAIT} & Non usato su Linux, su altre piattaforme non attende i
891 processi figli creati per inviare il messaggio.\\
892 \const{LOG\_ODELAY} & Attende il primo messaggio per aprire la connessione al
893 sistema del \textit{syslog}.\\
894 \const{LOG\_PERROR} & Stampa anche su \file{stderr} (non previsto in
896 \const{LOG\_PID} & Inserisce nei messaggi il \ids{PID} del processo
900 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{option} di \func{openlog}.}
901 \label{tab:sess_openlog_option}
904 La funzione che si usa per generare un messaggio è \funcd{syslog}, dato che
905 l'uso di \func{openlog} è opzionale, sarà quest'ultima a provvede a chiamare la
906 prima qualora ciò non sia stato fatto (nel qual caso il valore di
907 \param{ident} è \val{NULL}). Il suo prototipo è:
908 \begin{prototype}{syslog.h}
909 {void syslog(int priority, const char *format, ...)}
911 Genera un messaggio di priorità \param{priority}.
913 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
916 Il comportamento della funzione è analogo quello di \func{printf}, e il valore
917 dell'argomento \param{format} è identico a quello descritto nella pagina di
918 manuale di quest'ultima (per i valori principali si può vedere la trattazione
919 sommaria che se ne è fatto in sez.~\ref{sec:file_formatted_io}); l'unica
920 differenza è che la sequenza \val{\%m} viene rimpiazzata dalla stringa
921 restituita da \code{strerror(errno)}. Gli argomenti seguenti i primi due
922 devono essere forniti secondo quanto richiesto da \param{format}.
924 L'argomento \param{priority} permette di impostare sia la \textit{facility}
925 che la \textit{priority} del messaggio. In realtà viene prevalentemente usato
926 per specificare solo quest'ultima in quanto la prima viene di norma
927 preimpostata con \func{openlog}. La priorità è indicata con un valore
928 numerico\footnote{le \acr{glibc}, seguendo POSIX.1-2001, prevedono otto
929 diverse priorità ordinate da 0 a 7, in ordine di importanza decrescente;
930 questo comporta che i tre bit meno significativi dell'argomento
931 \param{priority} sono occupati da questo valore, mentre i restanti bit più
932 significativi vengono usati per specificare la \textit{facility}.}
933 specificabile attraverso le costanti riportate in
934 tab.~\ref{tab:sess_syslog_priority}. Nel caso si voglia specificare anche la
935 \textit{facility} basta eseguire un OR aritmetico del valore della priorità
936 con la maschera binaria delle costanti di tab.~\ref{tab:sess_syslog_facility}.
941 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
943 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
946 \const{LOG\_EMERG} & Il sistema è inutilizzabile.\\
947 \const{LOG\_ALERT} & C'è una emergenza che richiede intervento
949 \const{LOG\_CRIT} & Si è in una condizione critica.\\
950 \const{LOG\_ERR} & Si è in una condizione di errore.\\
951 \const{LOG\_WARNING} & Messaggio di avvertimento.\\
952 \const{LOG\_NOTICE} & Notizia significativa relativa al comportamento.\\
953 \const{LOG\_INFO} & Messaggio informativo.\\
954 \const{LOG\_DEBUG} & Messaggio di debug.\\
957 \caption{Valori possibili per l'indice di importanza del messaggio da
958 specificare nell'argomento \param{priority} di \func{syslog}.}
959 \label{tab:sess_syslog_priority}
962 Una funzione sostanzialmente identica a \func{syslog}, la cui sola differenza
963 è prendere invece di una lista esplicita di argomenti un unico argomento
964 finale nella forma di una lista di argomenti passato come \macro{va\_list},
965 utile qualora si ottengano questi nella invocazione di una funzione
966 \index{funzioni!variadic} \textit{variadic} (si rammenti quanto visto in
967 sez.~\ref{sec:proc_variadic}), è \funcd{vsyslog},\footnote{la funzione è
968 originaria di BSD e per utilizzarla deve essere definito
969 \macro{\_BSD\_SOURCE}.} il suo prototipo è:
970 \begin{prototype}{syslog.h}
971 {void vsyslog(int priority, const char *format, va\_list src)}
973 Genera un messaggio di priorità \param{priority}.
975 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
978 Per semplificare la gestione della scelta del livello di priorità a partire
979 dal quale si vogliono registrare i messaggi, le funzioni di gestione
980 mantengono per ogni processo una maschera che determina quale delle chiamate
981 effettuate a \func{syslog} verrà effettivamente registrata. In questo modo
982 sarà possibile escludere, impostando opportunamente la maschera una volta per
983 tutte, i livelli di priorità che non interessa registrare.\footnote{questo
984 significa che in genere nei programmi vengono comunque previste le chiamate
985 a \func{syslog} per tutti i livelli di priorità, ma poi si imposta questa
986 maschera per registrare solo quello che effettivamente interessa.} La
987 funzione che consente di fare questo è \funcd{setlogmask}, ed il suo prototipo
989 \begin{prototype}{syslog.h}{int setlogmask(int mask)}
991 Imposta la maschera dei messaggi al valore specificato.
993 \bodydesc{La funzione restituisce il precedente valore.}
996 La funzione restituisce il valore della maschera corrente, e se si passa un
997 valore nullo per \param{mask} la maschera corrente non viene modificata; in
998 questo modo si può leggere il valore della maschera corrente. Indicando un
999 valore non nullo per \param{mask} la registrazione dei messaggi viene
1000 disabilitata per tutte quelle priorità che non rientrano nella maschera. In
1001 genere il valore viene impostato usando la macro \macro{LOG\_MASK}\texttt{(p)}
1002 dove \code{p} è una delle costanti di tab.~\ref{tab:sess_syslog_priority}. É
1003 inoltre disponibile anche la macro \macro{LOG\_UPTO}\texttt{(p)} che permette
1004 di specificare automaticamente tutte le priorità fino a quella indicata da
1007 Una volta che si sia certi che non si intende registrare più nessun messaggio
1008 si può chiudere esplicitamente la connessione al \textit{syslog} con la
1009 funzione \funcd{closelog}, il cui prototipo è:
1010 \begin{prototype}{syslog.h}{void closelog(void)}
1012 Chiude la connessione al \textit{syslog}.
1014 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
1016 \noindent l'uso di questa funzione è comunque completamente opzionale.
1018 Come si evince anche dalla presenza della facility \const{LOG\_KERN} in
1019 tab.~\ref{tab:sess_syslog_facility}, uno dei possibili utenti del servizio del
1020 \textit{syslog} è anche il kernel, che a sua volta può avere necessità di
1021 inviare messaggi verso l'\textit{user space}. I messaggi del kernel sono
1022 mantenuti in un apposito buffer circolare e generati all'interno del kernel
1023 tramite la funzione \texttt{printk}, analoga alla \func{printf} usata in
1024 \textit{user space}.\footnote{una trattazione eccellente dell'argomento si
1025 trova nel quarto capitolo di \cite{LinDevDri}.}
1027 Come per i messaggi ordinari anche i messaggi del kernel hanno una priorità ma
1028 in questo caso non si può contare sulla coincidenza con le costanti di
1029 tab.~\ref{tab:sess_syslog_priority} dato che il codice del kernel viene
1030 mantenuto in maniera indipendente dalle librerie. Per questo motivo le varie
1031 priorità usate dal kernel sono associate ad un valore numerico che viene
1032 tradotto in una stringa preposta ad ogni messaggio, secondo i valori che si
1033 sono riportati in fig.~\ref{fig:printk_priority}
1035 \begin{figure}[!htb]
1036 \footnotesize \centering
1037 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
1038 \includestruct{listati/printk_prio.c}
1041 \caption{Definizione delle stringhe coi relativi valori numerici che
1042 indicano le priorità dei messaggi del kernel (ripresa da
1043 \file{include/linux/kernel.h}).}
1044 \label{fig:printk_priority}
1047 Dato che i messaggi generati da \texttt{printk} hanno un loro specifico
1048 formato tradizionalmente si usava un demone ausiliario, \cmd{klogd}, per
1049 leggerli, rimappare le priorità sui valori di
1050 tab.~\ref{tab:sess_syslog_priority} e inviarli al sistema del \textit{syslog}
1051 nella facility \const{LOG\_KERN}. Oggi i nuovi demoni più avanzati che
1052 realizzano il servizio (come \texttt{rsyslog} o \texttt{syslog-ng}) sono in
1053 grado di fare tutto questo da soli.
1055 Ma i messaggi del kernel non sono necessariamente connessi al sistema del
1056 \textit{syslog}; ad esempio possono anche essere letti direttamente dal buffer
1057 circolare con il comando \texttt{dmesg}. Inoltre è previsto che essi vengano
1058 stampati direttamente sul terminale indicato come \textit{console} di
1059 sistema,\footnote{quello che viene indicato con il parametro di avvio
1060 \texttt{console} del kernel, si consulti al riguardo sez.~5.3.1 di
1061 \cite{AGL}.} se superano una certa priorità, in modo che sia possibile
1062 vederli anche in caso di blocco totale del sistema (nell'assunzione che la
1063 console sia collegata).
1065 In particolare la stampa dei messaggi sulla console è controllata dal
1066 contenuto del file \sysctlfile{kernel/printk} (o con l'equivalente
1067 parametro di \func{sysctl}) che prevede quattro valori numerici interi: il
1068 primo (\textit{console\_loglevel}) indica la priorità corrente oltre la quale
1069 vengono stampati i messaggi sulla console, il secondo
1070 (\textit{default\_message\_loglevel}) la priorità di default assegnata ai
1071 messaggi che non ne hanno impostata una, il terzo
1072 (\textit{minimum\_console\_level}) il valore minimo che si può assegnare al
1073 primo valore,\footnote{quello che può essere usato con una delle operazioni di
1074 gestione che vedremo a breve per ``\textsl{silenziare}'' il kernel. } ed il
1075 quarto (\textit{default\_console\_loglevel}) il valore di
1076 default.\footnote{anch'esso viene usato nelle operazioni di controllo per
1077 tornare ad un valore predefinito.}
1079 Per la lettura dei messaggi del kernel e la gestione del relativo buffer
1080 circolare esiste una apposita \textit{system call} chiamata anch'essa
1081 \texttt{syslog}, ma dato il conflitto di nomi questa viene rimappata su
1082 un'altra funzione di libreria, in particolare nelle \acr{glibc} essa viene
1083 invocata tramite la funzione \funcd{klogctl},\footnote{nelle \acr{libc4} e
1084 nelle \acr{libc5} la funzione invece era \code{SYS\_klog}.} il cui prototipo
1086 \begin{prototype}{sys/klog.h}{int klogctl(int op, char *buffer, int len)}
1088 Gestisce i messaggi di log del kernel.
1090 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo un intero positivo o
1091 nullo dipendente dall'operazione scelta e $-1$ in caso di errore, nel qual
1092 caso \var{errno} assumerà i valori:
1094 \item[\errcode{EINVAL}] l'argomento \param{op} non ha un valore valido, o si
1095 sono specificati valori non validi per gli altri argomenti quando questi
1097 \item[\errcode{ERESTARTSYS}] l'operazione è stata interrotta da un segnale.
1098 \item[\errcode{EPERM}] non si hanno i privilegi richiesti per l'operazione
1100 \item[\errcode{ENOSYS}] il supporto per \texttt{printk} non è stato compilato
1103 ed inoltre \errval{EBADF} ed \errval{ENOSYS}.
1107 La funzione prevede che si passi come primo argomento \param{op} un codice
1108 numerico che indica l'operazione richiesta, il secondo argomento deve essere,
1109 per le operazioni che compiono una lettura di dati, l'indirizzo del buffer su
1110 cui copiarli, ed il terzo quanti leggerne. L'effettivo uso di questi due
1111 argomenti dipende comunque dall'operazione richiesta, ma essi devono essere
1112 comunque specificati, anche quando non servono, nel qual caso verranno
1113 semplicemente ignorati.
1118 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1120 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1123 \texttt{0} & apre il log (attualmente non fa niente), \param{buffer}
1124 e \param{len} sono ignorati.\\
1125 \texttt{1} & chiude il log (attualmente non fa niente), \param{buffer}
1126 e \param{len} sono ignorati.\\
1127 \texttt{2} & legge \param{len} byte nel buffer \param{buffer} dal log dei
1129 \texttt{3} & legge \param{len} byte nel buffer \param{buffer} dal buffer
1130 circolare dei messaggi.\\
1131 \texttt{4} & legge \param{len} byte nel buffer \param{buffer} dal buffer
1132 circolare dei messaggi e lo svuota.\\
1133 \texttt{5} & svuota il buffer circolare dei messaggi, \param{buffer}
1134 e \param{len} sono ignorati.\\
1135 \texttt{6} & disabilita la stampa dei messaggi sulla console, \param{buffer}
1136 e \param{len} sono ignorati.\\
1137 \texttt{7} & abilita la stampa dei messaggi sulla console, \param{buffer}
1138 e \param{len} sono ignorati.\\
1139 \texttt{8} & imposta a \param{len} il livello dei messaggi stampati sulla
1140 console, \param{buffer} è ignorato.\\
1141 \texttt{9} & ritorna il numero di byte da leggere presenti sul buffer di
1142 log, \param{buffer} e \param{len} sono ignorati (dal kernel
1144 \texttt{10}& ritorna la dimensione del buffer di log, \param{buffer}
1145 e \param{len} sono ignorati (dal kernel 2.6.6).\\
1148 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{op} di \func{klogctl}.}
1149 \label{tab:klogctl_operation}
1152 Si sono riportati in tab.~\ref{tab:klogctl_operation} i possibili valori
1153 utilizzabili per \param{op}, con una breve spiegazione della relativa
1154 operazione e a come vengono usati gli altri due argomenti. Come si può notare
1155 la funzione è una sorta di interfaccia comune usata per eseguire operazioni
1156 completamente diverse fra loro.
1158 L'operazione corrispondente al valore 2 \param{op} consente di leggere un
1159 messaggio dal cosiddetto \textit{log} del kernel. Eseguire questa operazione è
1160 equivalente ad eseguire una lettura dal file
1161 \procfile{/proc/kmsg},\footnote{in realtà è vero l'opposto, è questa funzione
1162 che viene eseguita quando si legge da questo file.} se non vi sono messaggi
1163 la funzione blocca in attesa di dati e ritorna soltanto quando questi
1164 diventino disponibili. In tal caso verranno letti ed
1165 estratti\footnote{estratti in quanti i dati del \textit{log} del kernel si
1166 possono leggere una volta sola, se più processi eseguono l'operazione di
1167 lettura soltanto uno riceverà i dati, a meno che completata la propria
1168 operazione di lettura non restino altri messaggi pendenti che a questo punto
1169 potrebbero essere letti da un altro processo in attesa.} dal log \param{len}
1170 byte che verranno scritti su \param{buffer}; il valore di ritorno di
1171 \func{klogctl} corrisponderà al numero di byte ottenuti.
1173 Se invece si usa l'operazione 3 i dati vengono letti dal buffer circolare
1174 usato da \texttt{printk}, che mantiene tutti i messaggi stampati dal kernel
1175 fino al limite delle sue dimensioni, in questo caso i messaggi possono essere
1176 letti più volte. Usando invece l'operazione 4 si richiede, dopo aver fatto la
1177 lettura, di cancellare il buffer circolare, che risulterà vuoto ad una lettura
1178 successiva. Anche con queste operazioni \param{len} indica il numero di byte
1179 da leggere e \param{buffer} il buffer dover leggerli, e la funzione ritorna il
1180 numero di byte effettivamente letti. L'operazione 5 esegue soltanto la
1181 cancellazione del buffer circolare, \param{len} e \param{buffer} sono ignorati
1182 e la funzione ritorna un valore nullo.
1184 Le operazioni corrispondenti ai valori 6, 7 ed 8 consentono di modificare la
1185 priorità oltre la quale i messaggi vengono stampati direttamente sulla
1186 \textit{console} e fanno riferimento ai parametri del kernel gestiti con le
1187 variabili contenute in \sysctlfile{kernel/printk} di cui abbiamo
1188 parlato prima, ed in particolare con 6 si imposta come corrente il valore
1189 minimo della terza variabile (\textit{minimum\_console\_level}), ottenendo
1190 l'effetto di ridurre al minimo i messaggi che arrivano in console, mentre con
1191 7 si ripristina il valore di default.\footnote{secondo la documentazione
1192 questo sarebbe quello indicato della quarta variabile,
1193 \textit{default\_console\_loglevel} in genere pari a 7, ma alcune prove con
1194 il programma \texttt{mydmesg} che si trova nei sorgenti allegati alla guida
1195 rivelano che l'unico effetto di questa operazione è riportare il valore a
1196 quello precedente se lo si è ridotto al minimo con l'operazione 6.} Per
1197 impostare direttamente un valore specifico infine si può usare 8, nel qual
1198 caso il valore numerico del livello da impostare deve essere specificato
1199 con \param{len}, che può assumere solo un valore fra 1 e 8.
1201 Infine le due operazioni 9 e 10 consentono di ottenere rispettivamente il
1202 numero di byte ancora non letti dal log del kernel, e la dimensione totale di
1203 questo. Per entrambe i dati sono restituiti come valore di ritorno, e gli
1204 argomento \param{buffer} e \param{len} sono ignorati.
1206 Si tenga presente che la modifica del livello minimo per cui i messaggi
1207 vengono stampati sulla console (operazioni 6, 7 e 8) e la cancellazione del
1208 buffer circolare di \texttt{printk} (operazioni 4 e 5) sono privilegiate; fino
1209 al kernel 2.6.30 era richiesta la capacità \const{CAP\_SYS\_ADMIN}, a partire
1210 dal 2.6.38 detto privilegio è stato assegnato ad una capacità aggiuntiva,
1211 \const{CAP\_SYSLOG}. Tutto questo è stato fatto per evitare che processi
1212 eseguiti all'interno di un sistema di virtualizzazione ``\textsl{leggera}''
1213 (come i \textit{Linux Container} di LXC) che necessitano di
1214 \const{CAP\_SYS\_ADMIN} per operare all'interno del proprio ambiente
1215 ristretto, potessero anche avere la capacità di influire sui log del kernel
1216 al di fuori di questo.
1222 \section{L'I/O su terminale}
1223 \label{sec:sess_terminal_io}
1225 Benché come ogni altro dispositivo i terminali siano accessibili come file,
1226 essi hanno assunto storicamente (essendo stati a lungo l'unico modo di
1227 accedere al sistema) una loro rilevanza specifica, che abbiamo già avuto modo
1228 di incontrare nella precedente sezione.
1230 Esamineremo qui le peculiarità dell'I/O eseguito sui terminali, che per la
1231 loro particolare natura presenta delle differenze rispetto ai normali file su
1232 disco e agli altri dispositivi.
1236 \subsection{L'architettura dell'I/O su terminale}
1237 \label{sec:term_io_design}
1239 I terminali sono una classe speciale di dispositivi a caratteri (si ricordi la
1240 classificazione di sez.~\ref{sec:file_file_types}); un terminale ha infatti una
1241 caratteristica che lo contraddistingue da un qualunque altro dispositivo, e
1242 cioè che è destinato a gestire l'interazione con un utente (deve essere cioè
1243 in grado di fare da terminale di controllo per una sessione), che comporta la
1244 presenza di ulteriori capacità.
1246 L'interfaccia per i terminali è una delle più oscure e complesse, essendosi
1247 stratificata dagli inizi dei sistemi Unix fino ad oggi. Questo comporta una
1248 grande quantità di opzioni e controlli relativi ad un insieme di
1249 caratteristiche (come ad esempio la velocità della linea) necessarie per
1250 dispositivi, come i terminali seriali, che al giorno d'oggi sono praticamente
1253 Storicamente i primi terminali erano appunto terminali di telescriventi
1254 (\textit{teletype}), da cui deriva sia il nome dell'interfaccia, \textit{TTY},
1255 che quello dei relativi file di dispositivo, che sono sempre della forma
1256 \texttt{/dev/tty*}.\footnote{ciò vale solo in parte per i terminali virtuali,
1257 essi infatti hanno due lati, un \textit{master}, che può assumere i nomi
1258 \file{/dev/pty[p-za-e][0-9a-f]} ed un corrispondente \textit{slave} con nome
1259 \file{/dev/tty[p-za-e][0-9a-f]}.} Oggi essi includono le porte seriali, le
1260 console virtuali dello schermo, i terminali virtuali che vengono creati come
1261 canali di comunicazione dal kernel e che di solito vengono associati alle
1262 connessioni di rete (ad esempio per trattare i dati inviati con \cmd{telnet} o
1265 L'I/O sui terminali si effettua con le stesse modalità dei file normali: si
1266 apre il relativo file di dispositivo, e si leggono e scrivono i dati con le
1267 usuali funzioni di lettura e scrittura, così se apriamo una console virtuale
1268 avremo che \func{read} leggerà quanto immesso dalla tastiera, mentre
1269 \func{write} scriverà sullo schermo. In realtà questo è vero solo a grandi
1270 linee, perché non tiene conto delle caratteristiche specifiche dei terminali;
1271 una delle principali infatti è che essi prevedono due modalità di operazione,
1272 dette rispettivamente ``\textsl{modo canonico}'' e ``\textsl{modo non
1273 canonico}'', che hanno dei comportamenti nettamente diversi.
1275 % TODO: inserire qui il comportamento di read relativo all'errore EIO sulla
1276 % lettura in background???
1278 La modalità preimpostata all'apertura del terminale è quella canonica, in cui
1279 le operazioni di lettura vengono sempre effettuate assemblando i dati in una
1280 linea;\footnote{per cui eseguendo una \func{read} su un terminale in modo
1281 canonico la funzione si bloccherà, anche se si sono scritti dei caratteri,
1282 fintanto che non si preme il tasto di ritorno a capo: a questo punto la
1283 linea sarà completa e la funzione ritornerà.} ed in cui alcuni caratteri
1284 vengono interpretati per compiere operazioni (come la generazione dei segnali
1285 illustrata in sez.~\ref{sec:sig_job_control}), questa di norma è la modalità
1286 in cui funziona la shell.
1288 Un terminale in modo non canonico invece non effettua nessun accorpamento dei
1289 dati in linee né li interpreta; esso viene di solito usato dai programmi (gli
1290 editor ad esempio) che necessitano di poter leggere un carattere alla volta e
1291 che gestiscono al loro interno i vari comandi.
1293 Per capire le caratteristiche dell'I/O sui terminali, occorre esaminare le
1294 modalità con cui esso viene effettuato; l'accesso, come per tutti i
1295 dispositivi, viene gestito da un driver apposito, la cui struttura generica è
1296 mostrata in fig.~\ref{fig:term_struct}. Ad un terminale sono sempre associate
1297 due code per gestire l'input e l'output, che ne implementano una
1298 bufferizzazione all'interno del kernel.\footnote{completamente indipendente
1299 dalla eventuale ulteriore bufferizzazione fornita dall'interfaccia standard
1302 \begin{figure}[!htb]
1303 \centering \includegraphics[width=14.5cm]{img/term_struct}
1304 \caption{Struttura interna generica di un driver per un terminale.}
1305 \label{fig:term_struct}
1308 La coda di ingresso mantiene i caratteri che sono stati letti dal terminale ma
1309 non ancora letti da un processo, la sua dimensione è definita dal parametro di
1310 sistema \const{MAX\_INPUT} (si veda sez.~\ref{sec:sys_file_limits}), che ne
1311 specifica il limite minimo, in realtà la coda può essere più grande e cambiare
1312 dimensione dinamicamente. Se è stato abilitato il controllo di flusso in
1313 ingresso il driver emette i caratteri di STOP e START per bloccare e sbloccare
1314 l'ingresso dei dati; altrimenti i caratteri immessi oltre le dimensioni
1315 massime vengono persi; in alcuni casi il driver provvede ad inviare
1316 automaticamente un avviso (un carattere di BELL, che provoca un beep)
1317 sull'output quando si eccedono le dimensioni della coda. Se è abilitato il
1318 modo canonico i caratteri in ingresso restano nella coda fintanto che non
1319 viene ricevuto un a capo; un altro parametro del sistema, \const{MAX\_CANON},
1320 specifica la dimensione massima di una riga in modo canonico.
1322 La coda di uscita è analoga a quella di ingresso e contiene i caratteri
1323 scritti dai processi ma non ancora inviati al terminale. Se è abilitato il
1324 controllo di flusso in uscita il driver risponde ai caratteri di START e STOP
1325 inviati dal terminale. Le dimensioni della coda non sono specificate, ma non
1326 hanno molta importanza, in quanto qualora esse vengano eccedute il driver
1327 provvede automaticamente a bloccare la funzione chiamante.
1331 \subsection{La gestione delle caratteristiche di un terminale}
1332 \label{sec:term_attr}
1334 Data le loro peculiarità, fin dall'inizio si è posto il problema di come
1335 gestire le caratteristiche specifiche dei terminali. Storicamente i vari
1336 dialetti di Unix hanno utilizzato diverse funzioni, ma alla fine con POSIX.1 è
1337 stata effettuata una standardizzazione unificando le differenze fra BSD e
1338 System V in una unica interfaccia, che è quella usata da Linux.
1340 Alcune di queste funzioni prendono come argomento un file descriptor (in
1341 origine molte operazioni venivano effettuate con \func{ioctl}), ma ovviamente
1342 possono essere usate solo con file che corrispondano effettivamente ad un
1343 terminale, altrimenti si otterrà un errore di \errcode{ENOTTY}; questo può
1344 essere evitato utilizzando preventivamente la funzione \funcd{isatty}, il cui
1346 \begin{prototype}{unistd.h}{int isatty(int fd)}
1348 Controlla se il file descriptor \param{fd} è un terminale.
1350 \bodydesc{La funzione restituisce 1 se \param{fd} è connesso ad un
1351 terminale, 0 altrimenti, ed in tal caso \var{errno} potrà assumere i
1354 \item[\errcode{EBADF}] \param{fd} non è un file descriptor valido.
1355 \item[\errcode{EINVAL}] \param{fd} non è associato a un terminale (non
1356 ottempera a POSIX.1-2001 che richiederebbe \errcode{ENOTTY}).
1361 Un'altra funzione che fornisce informazioni su un terminale è \funcd{ttyname},
1362 che permette di ottenere il nome del file di dispositivo del terminale
1363 associato ad un file descriptor; il suo prototipo è:
1364 \begin{prototype}{unistd.h}{char *ttyname(int fd)}
1366 Restituisce il nome del terminale associato a \param{fd}.
1368 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla stringa contenente il
1369 nome del terminale associato \param{fd} e \val{NULL} in caso di errore,
1370 nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1372 \item[\errcode{EBADF}] \param{fd} non è un file descriptor valido.
1373 \item[\errcode{ENOTTY}] \param{fd} non è associato a un terminale.
1377 \noindent ma si tenga presente che la funzione restituisce un indirizzo di
1378 dati statici, che pertanto possono essere sovrascritti da successive chiamate.
1380 Della funzione esiste anche una versione \index{funzioni!rientranti}
1381 rientrante, \funcd{ttyname\_r}, che non presenta il problema dell'uso di una
1382 zona di memoria statica; il suo prototipo è:
1383 \begin{prototype}{unistd.h}{int ttyname\_r(int fd, char *buff, size\_t len)}
1385 Restituisce il nome del terminale associato a \param{fd}.
1387 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1388 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1390 \item[\errcode{ERANGE}] la lunghezza del buffer \param{len} non è
1391 sufficiente per contenere la stringa restituita.
1393 oltre ai precedenti \errval{EBADF} ed \errval{ENOTTY}. }
1396 La funzione prende due argomenti in più, il puntatore \param{buff} alla zona
1397 di memoria in cui l'utente vuole che il risultato venga scritto, che dovrà
1398 essere stata allocata in precedenza, e la relativa dimensione,
1399 \param{len}. Se la stringa che deve essere restituita, compreso lo zero di
1400 terminazione finale, eccede questa dimensione si avrà una condizione di
1403 Una funzione funzione analoga alle precedenti anch'essa prevista da POSIX.1,
1404 che restituisce sempre il nome di un file di dispositivo, è \funcd{ctermid},
1406 \begin{prototype}{stdio.h}{char *ctermid(char *s)}
1408 Restituisce il nome del terminale di controllo del processo.
1410 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla stringa contenente il
1411 \textit{pathname} del terminale o \val{NULL} se non non riesce ad eseguire
1415 La funzione restituisce un puntatore al \textit{pathname} del file di
1416 dispositivo del terminale di controllo del processo chiamante. Se si passa
1417 come argomento \val{NULL} la funzione restituisce il puntatore ad una stringa
1418 statica che può essere sovrascritta da chiamate successive, e non è
1419 rientrante. Indicando invece un puntatore ad una zona di memoria già allocata
1420 la stringa sarà scritta su di essa, ma in questo caso il buffer preallocato
1421 deve essere di almeno \const{L\_ctermid}\footnote{\const{L\_ctermid} è una
1422 delle varie costanti del sistema, non trattata esplicitamente in
1423 sez.~\ref{sec:sys_characteristics} che indica la dimensione che deve avere
1424 una stringa per poter contenere il nome di un terminale.} caratteri.
1426 Si tenga presente che il \textit{pathname} restituito dalla funzione potrebbe
1427 non identificare univocamente il terminale (ad esempio potrebbe essere
1428 \file{/dev/tty}), inoltre non è detto che il processo possa effettivamente
1429 essere in grado di aprire il terminale.
1431 I vari attributi associati ad un terminale vengono mantenuti per ciascuno di
1432 essi in una struttura \struct{termios} che viene usata dalle varie funzioni
1433 dell'interfaccia. In fig.~\ref{fig:term_termios} si sono riportati tutti i
1434 campi della definizione di questa struttura usata in Linux; di questi solo i
1435 primi cinque sono previsti dallo standard POSIX.1, ma le varie implementazioni
1436 ne aggiungono degli altri per mantenere ulteriori informazioni.\footnote{la
1437 definizione della struttura si trova in \file{bits/termios.h}, da non
1438 includere mai direttamente, Linux, seguendo l'esempio di BSD, aggiunge i due
1439 campi \var{c\_ispeed} e \var{c\_ospeed} per mantenere le velocità delle
1440 linee seriali, ed un campo ulteriore, \var{c\_line} per indicare la
1441 disciplina di linea.}
1443 \begin{figure}[!htb]
1444 \footnotesize \centering
1445 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
1446 \includestruct{listati/termios.h}
1449 \caption{La struttura \structd{termios}, che identifica le proprietà di un
1451 \label{fig:term_termios}
1454 % per le definizioni dei dati vedi anche:
1455 % http://www.lafn.org/~dave/linux/termios.txt
1457 I primi quattro campi sono quattro flag che controllano il comportamento del
1458 terminale; essi sono realizzati come maschera binaria, pertanto il tipo
1459 \type{tcflag\_t} è di norma realizzato con un intero senza segno di lunghezza
1460 opportuna. I valori devono essere specificati bit per bit, avendo cura di non
1461 modificare i bit su cui non si interviene.
1466 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1468 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1471 \const{IGNBRK} & Ignora le condizioni di BREAK sull'input. Una
1472 \textit{condizione di BREAK} è definita nel contesto di
1473 una trasmissione seriale asincrona come una sequenza di
1474 bit nulli più lunga di un byte.\\
1475 \const{BRKINT} & Controlla la reazione ad un BREAK quando
1476 \const{IGNBRK} non è impostato. Se \const{BRKINT} è
1477 impostato il BREAK causa lo scarico delle code,
1478 e se il terminale è il terminale di controllo per un
1479 gruppo in foreground anche l'invio di \signal{SIGINT} ai
1480 processi di quest'ultimo. Se invece \const{BRKINT} non è
1481 impostato un BREAK viene letto come un carattere
1482 NUL, a meno che non sia impostato \const{PARMRK}
1483 nel qual caso viene letto come la sequenza di caratteri
1484 \texttt{0xFF 0x00 0x00}.\\
1485 \const{IGNPAR} & Ignora gli errori di parità, il carattere viene passato
1486 come ricevuto. Ha senso solo se si è impostato
1488 \const{PARMRK} & Controlla come vengono riportati gli errori di parità. Ha
1489 senso solo se \const{INPCK} è impostato e \const{IGNPAR}
1490 no. Se impostato inserisce una sequenza \texttt{0xFF
1491 0x00} prima di ogni carattere che presenta errori di
1492 parità, se non impostato un carattere con errori di
1493 parità viene letto come uno \texttt{0x00}. Se un
1494 carattere ha il valore \texttt{0xFF} e \const{ISTRIP}
1495 non è impostato, per evitare ambiguità esso viene sempre
1496 riportato come \texttt{0xFF 0xFF}.\\
1497 \const{INPCK} & Abilita il controllo di parità in ingresso. Se non viene
1498 impostato non viene fatto nessun controllo ed i caratteri
1499 vengono passati in input direttamente.\\
1500 \const{ISTRIP} & Se impostato i caratteri in input sono tagliati a sette
1501 bit mettendo a zero il bit più significativo, altrimenti
1502 vengono passati tutti gli otto bit.\\
1503 \const{INLCR} & Se impostato in ingresso il carattere di a capo
1504 (\verb|'\n'|) viene automaticamente trasformato in un
1505 ritorno carrello (\verb|'\r'|).\\
1506 \const{IGNCR} & Se impostato il carattere di ritorno carrello
1507 (\textit{carriage return}, \verb|'\r'|) viene scartato
1508 dall'input. Può essere utile per i terminali che inviano
1509 entrambi i caratteri di ritorno carrello e a capo
1510 (\textit{newline}, \verb|'\n'|).\\
1511 \const{ICRNL} & Se impostato un carattere di ritorno carrello
1512 (\verb|'\r'|) sul terminale viene automaticamente
1513 trasformato in un a capo (\verb|'\n'|) sulla coda di
1515 \const{IUCLC} & Se impostato trasforma i caratteri maiuscoli dal
1516 terminale in minuscoli sull'ingresso (opzione non
1518 \const{IXON} & Se impostato attiva il controllo di flusso in uscita con i
1519 caratteri di START e STOP. se si riceve
1520 uno STOP l'output viene bloccato, e viene fatto
1521 ripartire solo da uno START, e questi due
1522 caratteri non vengono passati alla coda di input. Se non
1523 impostato i due caratteri sono passati alla coda di input
1524 insieme agli altri.\\
1525 \const{IXANY} & Se impostato con il controllo di flusso permette a
1526 qualunque carattere di far ripartire l'output bloccato da
1527 un carattere di STOP.\\
1528 \const{IXOFF} & Se impostato abilita il controllo di flusso in
1529 ingresso. Il computer emette un carattere di STOP per
1530 bloccare l'input dal terminale e lo sblocca con il
1532 \const{IMAXBEL}& Se impostato fa suonare il cicalino se si riempie la cosa
1533 di ingresso; in Linux non è implementato e il kernel si
1534 comporta cose se fosse sempre impostato (è una estensione
1536 \const{IUTF8} & Indica che l'input è in UTF-8, cosa che consente di
1537 utilizzare la cancellazione dei caratteri in maniera
1538 corretta (dal kernel 2.6.4 e non previsto in POSIX).\\
1541 \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1542 \var{c\_iflag} delle modalità di input di un terminale.}
1543 \label{tab:sess_termios_iflag}
1546 Il primo flag, mantenuto nel campo \var{c\_iflag}, è detto \textsl{flag di
1547 input} e controlla le modalità di funzionamento dell'input dei caratteri sul
1548 terminale, come il controllo di parità, il controllo di flusso, la gestione
1549 dei caratteri speciali; un elenco dei vari bit, del loro significato e delle
1550 costanti utilizzate per identificarli è riportato in
1551 tab.~\ref{tab:sess_termios_iflag}.
1553 Si noti come alcuni di questi flag (come quelli per la gestione del flusso)
1554 fanno riferimento a delle caratteristiche che ormai sono completamente
1555 obsolete; la maggior parte inoltre è tipica di terminali seriali, e non ha
1556 alcun effetto su dispositivi diversi come le console virtuali o gli
1557 pseudo-terminali usati nelle connessioni di rete.
1559 Il secondo flag, mantenuto nel campo \var{c\_oflag}, è detto \textsl{flag di
1560 output} e controlla le modalità di funzionamento dell'output dei caratteri,
1561 come l'impacchettamento dei caratteri sullo schermo, la traslazione degli a
1562 capo, la conversione dei caratteri speciali; un elenco dei vari bit, del loro
1563 significato e delle costanti utilizzate per identificarli è riportato in
1564 tab.~\ref{tab:sess_termios_oflag}, di questi solo \const{OPOST} era previsto
1565 da POSIX.1, buona parte degli altri sono stati aggiunti in POSIX.1-2001,
1566 quelli ancora assenti sono stati indicati esplicitamente.
1571 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1573 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1576 \const{OPOST} & Se impostato i caratteri vengono convertiti opportunamente
1577 (in maniera dipendente dall'implementazione) per la
1578 visualizzazione sul terminale, ad esempio al
1579 carattere di a capo (NL) può venire aggiunto un ritorno
1581 \const{OLCUC} & Se impostato trasforma i caratteri minuscoli in ingresso
1582 in caratteri maiuscoli sull'uscita (non previsto da
1584 \const{ONLCR} & Se impostato converte automaticamente il carattere di a
1585 capo (NL) in un carattere di ritorno carrello (CR).\\
1586 \const{OCRNL} & Se impostato converte automaticamente il carattere di a
1587 capo (NL) nella coppia di caratteri ritorno carrello, a
1589 \const{ONOCR} & Se impostato converte il carattere di ritorno carrello
1590 (CR) nella coppia di caratteri CR-NL.\\
1591 \const{ONLRET}& Se impostato rimuove dall'output il carattere di ritorno
1593 \const{OFILL} & Se impostato in caso di ritardo sulla linea invia dei
1594 caratteri di riempimento invece di attendere.\\
1595 \const{OFDEL} & Se impostato il carattere di riempimento è DEL
1596 (\texttt{0x3F}), invece che NUL (\texttt{0x00}), (non
1597 previsto da POSIX e non implementato su Linux).\\
1598 \const{NLDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1599 carattere di a capo (NL), i valori possibili sono
1600 \val{NL0} o \val{NL1}.\\
1601 \const{CRDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1602 carattere ritorno carrello (CR), i valori possibili sono
1603 \val{CR0}, \val{CR1}, \val{CR2} o \val{CR3}.\\
1604 \const{TABDLY}& Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1605 carattere di tabulazione, i valori possibili sono
1606 \val{TAB0}, \val{TAB1}, \val{TAB2} o \val{TAB3}.\\
1607 \const{BSDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1608 carattere di ritorno indietro (\textit{backspace}), i
1609 valori possibili sono \val{BS0} o \val{BS1}.\\
1610 \const{VTDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1611 carattere di tabulazione verticale, i valori possibili sono
1612 \val{VT0} o \val{VT1}.\\
1613 \const{FFDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1614 carattere di pagina nuova (\textit{form feed}), i valori
1615 possibili sono \val{FF0} o \val{FF1}.\\
1618 \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1619 \var{c\_oflag} delle modalità di output di un terminale.}
1620 \label{tab:sess_termios_oflag}
1623 Si noti come alcuni dei valori riportati in tab.~\ref{tab:sess_termios_oflag}
1624 fanno riferimento a delle maschere di bit; essi infatti vengono utilizzati per
1625 impostare alcuni valori numerici relativi ai ritardi nell'output di alcuni
1626 caratteri: una caratteristica originaria dei primi terminali su telescrivente,
1627 che avevano bisogno di tempistiche diverse per spostare il carrello in
1628 risposta ai caratteri speciali, e che oggi sono completamente in disuso.
1630 Si tenga presente inoltre che nel caso delle maschere il valore da inserire in
1631 \var{c\_oflag} deve essere fornito avendo cura di cancellare prima tutti i bit
1632 della maschera, i valori da immettere infatti (quelli riportati nella
1633 spiegazione corrispondente) sono numerici e non per bit, per cui possono
1634 sovrapporsi fra di loro. Occorrerà perciò utilizzare un codice del tipo:
1636 \includecodesnip{listati/oflag.c}
1638 \noindent che prima cancella i bit della maschera in questione e poi setta il
1645 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1647 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1650 \const{CBAUD} & Maschera dei bit (4+1) usati per impostare della velocità
1651 della linea (il \textit{baud rate}) in ingresso; non è
1652 presente in POSIX ed in Linux non è implementato in
1653 quanto viene usato un apposito campo di
1655 \const{CBAUDEX}& Bit aggiuntivo per l'impostazione della velocità della
1656 linea, non è presente in POSIX e per le stesse
1657 motivazioni del precedente non è implementato in Linux.\\
1658 \const{CSIZE} & Maschera per i bit usati per specificare la dimensione
1659 del carattere inviato lungo la linea di trasmissione, i
1660 valore ne indica la lunghezza (in bit), ed i valori
1661 possibili sono \val{CS5}, \val{CS6}, \val{CS7} e \val{CS8}
1662 corrispondenti ad un analogo numero di bit.\\
1663 \const{CSTOPB} & Se impostato vengono usati due bit di stop sulla linea
1664 seriale, se non impostato ne viene usato soltanto uno.\\
1665 \const{CREAD} & Se è impostato si può leggere l'input del terminale,
1666 altrimenti i caratteri in ingresso vengono scartati
1668 \const{PARENB} & Se impostato abilita la generazione il controllo di
1669 parità. La reazione in caso di errori dipende dai
1670 relativi valori per \var{c\_iflag}, riportati in
1671 tab.~\ref{tab:sess_termios_iflag}. Se non è impostato i
1672 bit di parità non vengono generati e i caratteri non
1673 vengono controllati.\\
1674 \const{PARODD} & Ha senso solo se è attivo anche \const{PARENB}. Se
1675 impostato viene usata una parità è dispari, altrimenti
1676 viene usata una parità pari.\\
1677 \const{HUPCL} & Se è impostato viene distaccata la connessione del
1678 modem quando l'ultimo dei processi che ha ancora un file
1679 aperto sul terminale lo chiude o esce.\\
1680 \const{LOBLK} & Se impostato blocca l'output su un layer di shell non
1681 corrente, non è presente in POSIX e non è implementato
1683 \const{CLOCAL} & Se impostato indica che il terminale è connesso in locale
1684 e che le linee di controllo del modem devono essere
1685 ignorate. Se non impostato effettuando una chiamata ad
1686 \func{open} senza aver specificato il flag di
1687 \const{O\_NONBLOCK} si bloccherà il processo finché
1688 non si è stabilita una connessione con il modem; inoltre
1689 se viene rilevata una disconnessione viene inviato un
1690 segnale di \signal{SIGHUP} al processo di controllo del
1691 terminale. La lettura su un terminale sconnesso comporta
1692 una condizione di \textit{end of file} e la scrittura un
1693 errore di \errcode{EIO}.\\
1694 \const{CIBAUD} & Maschera dei bit della velocità della linea in
1695 ingresso; analogo a \const{CBAUD}, non è previsto da
1696 POSIX e non è implementato in Linux dato che è
1697 mantenuto in un apposito campo di \struct{termios}.\\
1698 \const{CMSPAR} & imposta un bit di parità costante: se \const{PARODD} è
1699 impostato la parità è sempre 1 (\textit{MARK}) se non è
1700 impostato la parità è sempre 0 (\textit{SPACE}), non è
1701 previsto da POSIX.\\
1702 % vedi: http://www.lothosoft.ch/thomas/libmip/markspaceparity.php
1703 \const{CRTSCTS}& Abilita il controllo di flusso hardware sulla seriale,
1704 attraverso l'utilizzo delle dei due fili di RTS e CTS.\\
1707 \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1708 \var{c\_cflag} delle modalità di controllo di un terminale.}
1709 \label{tab:sess_termios_cflag}
1712 Il terzo flag, mantenuto nel campo \var{c\_cflag}, è detto \textsl{flag di
1713 controllo} ed è legato al funzionamento delle linee seriali, permettendo di
1714 impostarne varie caratteristiche, come il numero di bit di stop, le
1715 impostazioni della parità, il funzionamento del controllo di flusso; esso ha
1716 senso solo per i terminali connessi a linee seriali. Un elenco dei vari bit,
1717 del loro significato e delle costanti utilizzate per identificarli è riportato
1718 in tab.~\ref{tab:sess_termios_cflag}.
1720 I valori di questo flag sono molto specifici, e completamente indirizzati al
1721 controllo di un terminale che opera attraverso una linea seriale; essi
1722 pertanto non hanno nessuna rilevanza per i terminali che usano un'altra
1723 interfaccia fisica, come le console virtuali e gli pseudo-terminali usati
1724 dalle connessioni di rete.
1726 Inoltre alcuni valori di questi flag sono previsti solo per quelle
1727 implementazioni (lo standard POSIX non specifica nulla riguardo
1728 l'implementazione, ma solo delle funzioni di lettura e scrittura) che
1729 mantengono le velocità delle linee seriali all'interno dei flag; come
1730 accennato in Linux questo viene fatto (seguendo l'esempio di BSD) attraverso
1731 due campi aggiuntivi, \var{c\_ispeed} e \var{c\_ospeed}, nella struttura
1732 \struct{termios} (mostrati in fig.~\ref{fig:term_termios}).
1734 Il quarto flag, mantenuto nel campo \var{c\_lflag}, è detto \textsl{flag
1735 locale}, e serve per controllare il funzionamento dell'interfaccia fra il
1736 driver e l'utente, come abilitare l'eco, gestire i caratteri di controllo e
1737 l'emissione dei segnali, impostare modo canonico o non canonico; un elenco dei
1738 vari bit, del loro significato e delle costanti utilizzate per identificarli è
1739 riportato in tab.~\ref{tab:sess_termios_lflag}. Con i terminali odierni l'unico
1740 flag con cui probabilmente si può avere a che fare è questo, in quanto è con
1741 questo che si impostano le caratteristiche generiche comuni a tutti i
1747 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1749 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1752 \const{ISIG} & Se impostato abilita il riconoscimento dei caratteri
1753 INTR, QUIT, e SUSP generando il relativo segnale.\\
1754 \const{ICANON} & Se impostato il terminale opera in modo canonico,
1755 altrimenti opera in modo non canonico.\\
1756 \const{XCASE} & Se impostato il terminale funziona solo con le
1757 maiuscole. L'input è convertito in minuscole tranne per i
1758 caratteri preceduti da una ``\texttt{\bslash}''. In output
1759 le maiuscole sono precedute da una ``\texttt{\bslash}'' e
1760 le minuscole convertite in maiuscole. Non è presente in
1762 \const{ECHO} & Se è impostato viene attivato l'eco dei caratteri in
1763 input sull'output del terminale.\\
1764 \const{ECHOE} & Se è impostato l'eco mostra la cancellazione di un
1765 carattere in input (in reazione al carattere ERASE)
1766 cancellando l'ultimo carattere della riga corrente dallo
1767 schermo; altrimenti il carattere è rimandato in eco per
1768 mostrare quanto accaduto (usato per i terminali con
1769 l'uscita su una stampante).\\
1770 \const{ECHOK} & Se impostato abilita il trattamento della visualizzazione
1771 del carattere KILL, andando a capo dopo aver visualizzato
1772 lo stesso, altrimenti viene solo mostrato il carattere e
1773 sta all'utente ricordare che l'input precedente è stato
1775 \const{ECHONL} & Se impostato viene effettuato l'eco di un a
1776 capo (\verb|\n|) anche se non è stato impostato
1778 \const{ECHOCTL}& Se impostato insieme ad \const{ECHO} i caratteri di
1779 controllo ASCII (tranne TAB, NL, START, e STOP) sono
1780 mostrati nella forma che prepone un ``\texttt{\circonf}''
1781 alla lettera ottenuta sommando \texttt{0x40} al valore del
1782 carattere (di solito questi si possono ottenere anche
1783 direttamente premendo il tasto \texttt{ctrl} più la
1784 relativa lettera). Non è presente in POSIX.\\
1785 \const{ECHOPRT}& Se impostato abilita la visualizzazione del carattere di
1786 cancellazione in una modalità adatta ai terminali con
1787 l'uscita su stampante; l'invio del carattere di ERASE
1788 comporta la stampa di un ``\texttt{|}'' seguito dal
1789 carattere cancellato, e così via in caso di successive
1790 cancellazioni, quando si riprende ad immettere carattere
1791 normali prima verrà stampata una ``\texttt{/}''. Non è
1792 presente in POSIX.\\
1793 \const{ECHOKE} & Se impostato abilita il trattamento della visualizzazione
1794 del carattere KILL cancellando i caratteri precedenti
1795 nella linea secondo le modalità specificate dai valori di
1796 \const{ECHOE} e \const{ECHOPRT}. Non è presente in
1798 \const{DEFECHO}& Se impostato effettua l'eco solo se c'è un processo in
1799 lettura. Non è presente in POSIX e non è supportato da
1801 \const{FLUSHO} & Effettua la cancellazione della coda di uscita. Viene
1802 attivato dal carattere DISCARD. Non è presente in POSIX e
1803 non è supportato da Linux.\\
1804 \const{NOFLSH} & Se impostato disabilita lo scarico delle code di ingresso
1805 e uscita quando vengono emessi i segnali \signal{SIGINT},
1806 \signal{SIGQUIT} e \signal{SIGSUSP}.\\
1807 \const{TOSTOP} & Se abilitato, con il supporto per il job control presente,
1808 genera il segnale \signal{SIGTTOU} per un processo in
1809 background che cerca di scrivere sul terminale.\\
1810 \const{PENDIN} & Indica che la linea deve essere ristampata, viene
1811 attivato dal carattere REPRINT e resta attivo fino alla
1812 fine della ristampa. Non è presente in POSIX e
1813 non è supportato in Linux.\\
1814 \const{IEXTEN} & Abilita alcune estensioni previste dalla
1815 implementazione. Deve essere impostato perché caratteri
1816 speciali come EOL2, LNEXT, REPRINT e WERASE possano
1817 essere interpretati.\\
1820 \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1821 \var{c\_lflag} delle modalità locali di un terminale.}
1822 \label{tab:sess_termios_lflag}
1825 Si tenga presente che i flag che riguardano le modalità di eco dei caratteri
1826 (\const{ECHOE}, \const{ECHOPRT}, \const{ECHOK}, \const{ECHOKE},
1827 \const{ECHONL}) controllano solo il comportamento della visualizzazione, il
1828 riconoscimento dei vari caratteri dipende dalla modalità di operazione, ed
1829 avviene solo in modo canonico, pertanto questi flag non hanno significato se
1830 non è impostato \const{ICANON}.
1832 Oltre ai vari flag per gestire le varie caratteristiche dei terminali,
1833 \struct{termios} contiene pure il campo \var{c\_cc} che viene usato per
1834 impostare i caratteri speciali associati alle varie funzioni di controllo. Il
1835 numero di questi caratteri speciali è indicato dalla costante \const{NCCS},
1836 POSIX ne specifica almeno 11, ma molte implementazioni ne definiscono molti
1837 altri.\footnote{in Linux il valore della costante è 32, anche se i caratteri
1838 effettivamente definiti sono solo 17.}
1843 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|p{9cm}|}
1845 \textbf{Indice} & \textbf{Valore}&\textbf{Codice} & \textbf{Funzione}\\
1848 \const{VINTR} &\texttt{0x03}&(\texttt{C-c})& Carattere di interrupt,
1849 provoca l'emissione di
1851 \const{VQUIT} &\texttt{0x1C}&(\texttt{C-\bslash})& Carattere di uscita,
1852 provoca l'emissione di
1854 \const{VERASE}&\texttt{0x7f}&DEL,\texttt{C-?}& Carattere di ERASE, cancella
1856 precedente nella linea.\\
1857 \const{VKILL} &\texttt{0x15}&(\texttt{C-u})& Carattere di KILL, cancella
1859 \const{VEOF} &\texttt{0x04}&(\texttt{C-d})& Carattere di
1860 \textit{end-of-file}. Causa
1861 l'invio del contenuto del
1862 buffer di ingresso al
1863 processo in lettura anche se
1864 non è ancora stato ricevuto
1865 un a capo. Se è il primo
1866 carattere immesso comporta il
1867 ritorno di \func{read} con
1868 zero caratteri, cioè la
1870 \textit{end-of-file}.\\
1871 \const{VMIN} & --- & --- & Numero minimo di caratteri per una
1872 lettura in modo non canonico.\\
1873 \const{VEOL} &\texttt{0x00}& NUL & Carattere di fine riga. Agisce come
1874 un a capo, ma non viene scartato ed
1875 è letto come l'ultimo carattere
1877 \const{VTIME} & --- & --- & Timeout, in decimi di secondo, per
1878 una lettura in modo non canonico.\\
1879 \const{VEOL2} &\texttt{0x00}& NUL & Ulteriore carattere di fine
1880 riga. Ha lo stesso effetto di
1881 \const{VEOL} ma può essere un
1882 carattere diverso. \\
1883 \const{VSWTC} &\texttt{0x00}& NUL & Carattere di switch. Non supportato
1885 \const{VSTART}&\texttt{0x17}&(\texttt{C-q})& Carattere di START. Riavvia un
1886 output bloccato da uno STOP.\\
1887 \const{VSTOP} &\texttt{0x19}&(\texttt{C-s})& Carattere di STOP. Blocca
1888 l'output fintanto che non
1889 viene premuto un carattere di
1891 \const{VSUSP} &\texttt{0x1A}&(\texttt{C-z})& Carattere di
1892 sospensione. Invia il segnale
1894 \const{VDSUSP}&\texttt{0x19}&(\texttt{C-y})& Carattere di sospensione
1895 ritardata. Invia il segnale
1896 \signal{SIGTSTP} quando il
1897 carattere viene letto dal
1898 programma, (non presente in
1899 POSIX e non riconosciuto in
1901 \const{VLNEXT}&\texttt{0x16}&(\texttt{C-v})& Carattere di escape, serve a
1902 quotare il carattere
1903 successivo che non viene
1904 interpretato ma passato
1905 direttamente all'output.\\
1906 \const{VWERASE}&\texttt{0x17}&(\texttt{C-w})&Cancellazione di una
1908 \const{VREPRINT}&\texttt{0x12}&(\texttt{C-r})& Ristampa i caratteri non
1909 ancora letti (non presente in
1911 \const{VDISCARD}&\texttt{0x0F}&(\texttt{C-o})& Non riconosciuto in Linux.\\
1912 \const{VSTATUS} &\texttt{0x13}&(\texttt{C-t})& Non riconosciuto in Linux.\\
1915 \caption{Valori dei caratteri di controllo mantenuti nel campo \var{c\_cc}
1916 della struttura \struct{termios}.}
1917 \label{tab:sess_termios_cc}
1921 A ciascuna di queste funzioni di controllo corrisponde un elemento del vettore
1922 \var{c\_cc} che specifica quale è il carattere speciale associato; per
1923 portabilità invece di essere indicati con la loro posizione numerica nel
1924 vettore, i vari elementi vengono indicizzati attraverso delle opportune
1925 costanti, il cui nome corrisponde all'azione ad essi associata. Un elenco
1926 completo dei caratteri di controllo, con le costanti e delle funzionalità
1927 associate è riportato in tab.~\ref{tab:sess_termios_cc}, usando quelle
1928 definizioni diventa possibile assegnare un nuovo carattere di controllo con un
1930 \includecodesnip{listati/value_c_cc.c}
1932 La maggior parte di questi caratteri (tutti tranne \const{VTIME} e
1933 \const{VMIN}) hanno effetto solo quando il terminale viene utilizzato in modo
1934 canonico; per alcuni devono essere soddisfatte ulteriori richieste, ad esempio
1935 \const{VINTR}, \const{VSUSP}, e \const{VQUIT} richiedono sia impostato
1936 \const{ISIG}; \const{VSTART} e \const{VSTOP} richiedono sia impostato
1937 \const{IXON}; \const{VLNEXT}, \const{VWERASE}, \const{VREPRINT} richiedono sia
1938 impostato \const{IEXTEN}. In ogni caso quando vengono attivati i caratteri
1939 vengono interpretati e non sono passati sulla coda di ingresso.
1941 Per leggere ed scrivere tutte le varie impostazioni dei terminali viste finora
1942 lo standard POSIX prevede due funzioni che utilizzano come argomento un
1943 puntatore ad una struttura \struct{termios} che sarà quella in cui andranno
1944 immagazzinate le impostazioni. Le funzioni sono \funcd{tcgetattr} e
1945 \funcd{tcsetattr} ed il loro prototipo è:
1948 \headdecl{termios.h}
1949 \funcdecl{int tcgetattr(int fd, struct termios *termios\_p)}
1950 Legge il valore delle impostazioni di un terminale.
1952 \funcdecl{int tcsetattr(int fd, int optional\_actions, struct termios
1954 Scrive le impostazioni di un terminale.
1956 \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in
1957 caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1959 \item[\errcode{EINTR}] la funzione è stata interrotta.
1961 ed inoltre \errval{EBADF}, \errval{ENOTTY} ed \errval{EINVAL}.
1965 Le funzioni operano sul terminale cui fa riferimento il file descriptor
1966 \param{fd} utilizzando la struttura indicata dal puntatore \param{termios\_p}
1967 per lo scambio dei dati. Si tenga presente che le impostazioni sono associate
1968 al terminale e non al file descriptor; questo significa che se si è cambiata
1969 una impostazione un qualunque altro processo che apra lo stesso terminale, od
1970 un qualunque altro file descriptor che vi faccia riferimento, vedrà le nuove
1971 impostazioni pur non avendo nulla a che fare con il file descriptor che si è
1972 usato per effettuare i cambiamenti.
1974 Questo significa che non è possibile usare file descriptor diversi per
1975 utilizzare automaticamente il terminale in modalità diverse, se esiste una
1976 necessità di accesso differenziato di questo tipo occorrerà cambiare
1977 esplicitamente la modalità tutte le volte che si passa da un file descriptor
1980 La funzione \func{tcgetattr} legge i valori correnti delle impostazioni di un
1981 terminale qualunque nella struttura puntata da \param{termios\_p};
1982 \func{tcsetattr} invece effettua la scrittura delle impostazioni e quando
1983 viene invocata sul proprio terminale di controllo può essere eseguita con
1984 successo solo da un processo in foreground. Se invocata da un processo in
1985 background infatti tutto il gruppo riceverà un segnale di \signal{SIGTTOU} come
1986 se si fosse tentata una scrittura, a meno che il processo chiamante non abbia
1987 \signal{SIGTTOU} ignorato o bloccato, nel qual caso l'operazione sarà eseguita.
1989 La funzione \func{tcsetattr} prevede tre diverse modalità di funzionamento,
1990 specificabili attraverso l'argomento \param{optional\_actions}, che permette
1991 di stabilire come viene eseguito il cambiamento delle impostazioni del
1992 terminale, i valori possibili sono riportati in
1993 tab.~\ref{tab:sess_tcsetattr_option}; di norma (come fatto per le due funzioni
1994 di esempio) si usa sempre \const{TCSANOW}, le altre opzioni possono essere
1995 utili qualora si cambino i parametri di output.
2000 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
2002 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
2005 \const{TCSANOW} & Esegue i cambiamenti in maniera immediata.\\
2006 \const{TCSADRAIN}& I cambiamenti vengono eseguiti dopo aver atteso che
2007 tutto l'output presente sulle code è stato scritto.\\
2008 \const{TCSAFLUSH}& È identico a \const{TCSADRAIN}, ma in più scarta
2009 tutti i dati presenti sulla coda di input.\\
2012 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{optional\_actions} della
2013 funzione \func{tcsetattr}.}
2014 \label{tab:sess_tcsetattr_option}
2017 Occorre infine tenere presente che \func{tcsetattr} ritorna con successo anche
2018 se soltanto uno dei cambiamenti richiesti è stato eseguito. Pertanto se si
2019 effettuano più cambiamenti è buona norma controllare con una ulteriore
2020 chiamata a \func{tcgetattr} che essi siano stati eseguiti tutti quanti.
2022 \begin{figure}[!htbp]
2023 \footnotesize \centering
2024 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2025 \includecodesample{listati/SetTermAttr.c}
2028 \caption{Codice della funzione \func{SetTermAttr} che permette di
2029 impostare uno dei flag di controllo locale del terminale.}
2030 \label{fig:term_set_attr}
2033 Come già accennato per i cambiamenti effettuati ai vari flag di controllo
2034 occorre che i valori di ciascun bit siano specificati avendo cura di mantenere
2035 intatti gli altri; per questo motivo in generale si deve prima leggere il
2036 valore corrente delle impostazioni con \func{tcgetattr} per poi modificare i
2039 In fig.~\ref{fig:term_set_attr} e fig.~\ref{fig:term_unset_attr} si è
2040 riportato rispettivamente il codice delle due funzioni \func{SetTermAttr} e
2041 \func{UnSetTermAttr}, che possono essere usate per impostare o rimuovere, con
2042 le dovute precauzioni, un qualunque bit di \var{c\_lflag}. Il codice completo
2043 di entrambe le funzioni può essere trovato nel file \file{SetTermAttr.c} dei
2044 sorgenti allegati alla guida.
2046 La funzione \func{SetTermAttr} provvede ad impostare il bit specificato
2047 dall'argomento \param{flag}; prima si leggono i valori correnti
2048 (\texttt{\small 8}) con \func{tcgetattr}, uscendo con un messaggio in caso di
2049 errore (\texttt{\small 9--10}), poi si provvede a impostare solo i bit
2050 richiesti (possono essere più di uno) con un OR binario (\texttt{\small 12});
2051 infine si scrive il nuovo valore modificato con \func{tcsetattr}
2052 (\texttt{\small 13}), notificando un eventuale errore (\texttt{\small 14-15})
2053 o uscendo normalmente.
2055 \begin{figure}[!htbp]
2056 \footnotesize \centering
2057 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2058 \includecodesample{listati/UnSetTermAttr.c}
2061 \caption{Codice della funzione \func{UnSetTermAttr} che permette di
2062 rimuovere uno dei flag di controllo locale del terminale.}
2063 \label{fig:term_unset_attr}
2066 La seconda funzione, \func{UnSetTermAttr}, è assolutamente identica alla
2067 prima, solo che in questo caso (\texttt{\small 9}) si rimuovono i bit
2068 specificati dall'argomento \param{flag} usando un AND binario del valore
2071 Al contrario di tutte le altre caratteristiche dei terminali, che possono
2072 essere impostate esplicitamente utilizzando gli opportuni campi di
2073 \struct{termios}, per le velocità della linea (il cosiddetto \textit{baud
2074 rate}) non è prevista una implementazione standardizzata, per cui anche se
2075 in Linux sono mantenute in due campi dedicati nella struttura, questi non
2076 devono essere acceduti direttamente ma solo attraverso le apposite funzioni di
2077 interfaccia provviste da POSIX.1.
2079 Lo standard prevede due funzioni per scrivere la velocità delle linee seriali,
2080 \funcd{cfsetispeed} per la velocità della linea di ingresso e
2081 \funcd{cfsetospeed} per la velocità della linea di uscita; i loro prototipi
2085 \headdecl{termios.h}
2086 \funcdecl{int cfsetispeed(struct termios *termios\_p, speed\_t speed)}
2087 Imposta la velocità delle linee seriali in ingresso.
2089 \funcdecl{int cfsetospeed(struct termios *termios\_p, speed\_t speed)}
2090 Imposta la velocità delle linee seriali in uscita.
2092 \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in
2093 caso di errore, che avviene solo quando il valore specificato non è
2097 Si noti che le funzioni si limitano a scrivere opportunamente il valore della
2098 velocità prescelta \param{speed} all'interno della struttura puntata da
2099 \param{termios\_p}; per effettuare l'impostazione effettiva occorrerà poi
2100 chiamare \func{tcsetattr}.
2102 Si tenga presente che per le linee seriali solo alcuni valori di velocità sono
2103 validi; questi possono essere specificati direttamente (le \acr{glibc}
2104 prevedono che i valori siano indicati in bit per secondo), ma in generale
2105 altre versioni di librerie possono utilizzare dei valori diversi; per questo
2106 POSIX.1 prevede una serie di costanti che però servono solo per specificare le
2107 velocità tipiche delle linee seriali:
2109 B0 B50 B75 B110 B134 B150 B200
2110 B300 B600 B1200 B1800 B2400 B4800 B9600
2111 B19200 B38400 B57600 B115200 B230400 B460800
2114 Un terminale può utilizzare solo alcune delle velocità possibili, le funzioni
2115 però non controllano se il valore specificato è valido, dato che non possono
2116 sapere a quale terminale le velocità saranno applicate; sarà l'esecuzione di
2117 \func{tcsetattr} a fallire quando si cercherà di eseguire l'impostazione.
2118 Di norma il valore ha senso solo per i terminali seriali dove indica appunto
2119 la velocità della linea di trasmissione; se questa non corrisponde a quella
2120 del terminale quest'ultimo non potrà funzionare: quando il terminale non è
2121 seriale il valore non influisce sulla velocità di trasmissione dei dati.
2123 In generale impostare un valore nullo (\val{B0}) sulla linea di output fa si
2124 che il modem non asserisca più le linee di controllo, interrompendo di fatto
2125 la connessione, qualora invece si utilizzi questo valore per la linea di input
2126 l'effetto sarà quello di rendere la sua velocità identica a quella della linea
2129 Dato che in genere si imposta sempre la stessa velocità sulle linee di uscita
2130 e di ingresso è supportata anche la funzione \funcd{cfsetspeed}, una
2131 estensione di BSD,\footnote{la funzione origina da 4.4BSD e richiede sua
2132 definita la macro \macro{\_BSD\_SOURCE}.} il cui prototipo è:
2135 \headdecl{termios.h}
2136 \funcdecl{int cfsetspeed(struct termios *termios\_p, speed\_t speed)}
2137 Imposta la velocità delle linee seriali.
2139 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
2140 errore, che avviene solo quando il valore specificato non è valido.}
2142 \noindent la funzione è identica alle due precedenti ma imposta la stessa
2143 velocità sia per la linea di ingresso che per quella di uscita.
2145 Analogamente a quanto avviene per l'impostazione, le velocità possono essere
2146 lette da una struttura \struct{termios} utilizzando altre due funzioni,
2147 \funcd{cfgetispeed} e \funcd{cfgetospeed}, i cui prototipi sono:
2150 \headdecl{termios.h}
2151 \funcdecl{speed\_t cfgetispeed(struct termios *termios\_p)}
2152 Legge la velocità delle linee seriali in ingresso.
2154 \funcdecl{speed\_t cfgetospeed(struct termios *termios\_p)}
2155 Legge la velocità delle linee seriali in uscita.
2157 \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono la velocità della linea, non
2158 sono previste condizioni di errore.}
2161 Anche in questo caso le due funzioni estraggono i valori della velocità della
2162 linea da una struttura, il cui indirizzo è specificato dall'argomento
2163 \param{termios\_p} che deve essere stata letta in precedenza con
2166 Infine sempre da BSD è stata ripresa una funzione che consente di impostare il
2167 teminale in una modalità analoga all cosiddetta modalità ``\textit{raw}'' di
2168 System V, in cui i dati in input vengono resi disponibili un carattere alla
2169 volta, e l'echo e tutte le interpretazioni dei caratteri in entrata e uscita
2170 sono disabilitate. La funzione è \funcd{cfmakeraw} ed il suo prototipo è:
2173 \headdecl{termios.h}
2174 \funcdecl{void cfmakeraw(struct termios *termios\_p)}
2175 Importa il terminale in modalità ``\textit{raw}'' alla System V.
2177 \bodydesc{La funzione imposta solo i valori in \param{termios\_p}, e non
2178 sono previste condizioni di errore.}
2181 Anche in questo caso la funzione si limita a preparare i valori che poi
2182 saranno impostato con una successiva chiamata a \func{tcsetattr}, in sostanza
2183 la funzione è equivalente a:
2184 \includecodesnip{listati/cfmakeraw.c}
2187 \subsection{La gestione della disciplina di linea.}
2188 \label{sec:term_line_discipline}
2190 Come illustrato dalla struttura riportata in fig.~\ref{fig:term_struct} tutti
2191 i terminali hanno un insieme di funzionalità comuni, che prevedono la presenza
2192 di code di ingresso ed uscita; in generale si fa riferimento ad esse con il
2193 nome di \textsl{discipline di linea}.
2195 Lo standard POSIX prevede alcune funzioni che permettono di intervenire
2196 direttamente sulla gestione di quest'ultime e sull'interazione fra i dati in
2197 ingresso ed uscita e le relative code. In generale tutte queste funzioni
2198 vengono considerate, dal punto di vista dell'accesso al terminale, come delle
2199 funzioni di scrittura, pertanto se usate da processi in background sul loro
2200 terminale di controllo provocano l'emissione di \signal{SIGTTOU} come
2201 illustrato in sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term}.\footnote{con la stessa eccezione,
2202 già vista per \func{tcsetattr}, che quest'ultimo sia bloccato o ignorato dal
2203 processo chiamante.}
2205 Una prima funzione, che è efficace solo in caso di terminali seriali asincroni
2206 (non fa niente per tutti gli altri terminali), è \funcd{tcsendbreak}; il suo
2210 \headdecl{termios.h}
2212 \funcdecl{int tcsendbreak(int fd, int duration)} Genera una condizione di
2213 break inviando un flusso di bit nulli.
2215 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
2216 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
2220 La funzione invia un flusso di bit nulli (che genera una condizione di break)
2221 sul terminale associato a \param{fd}; un valore nullo di \param{duration}
2222 implica una durata del flusso fra 0.25 e 0.5 secondi, un valore diverso da
2223 zero implica una durata pari a \code{duration*T} dove \code{T} è un valore
2224 compreso fra 0.25 e 0.5.\footnote{lo standard POSIX specifica il comportamento
2225 solo nel caso si sia impostato un valore nullo per \param{duration}; il
2226 comportamento negli altri casi può dipendere dalla implementazione.}
2228 Le altre funzioni previste da POSIX servono a controllare il comportamento
2229 dell'interazione fra le code associate al terminale e l'utente; la prima è
2230 \funcd{tcdrain}, il cui prototipo è:
2233 \headdecl{termios.h}
2235 \funcdecl{int tcdrain(int fd)} Attende lo svuotamento della coda di output.
2237 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
2238 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
2242 La funzione blocca il processo fino a che tutto l'output presente sulla coda
2243 di uscita non è stato trasmesso al terminale associato ad \param{fd}. % La
2244 % funzione è un punto di cancellazione per i
2245 % programmi multi-thread, in tal caso le
2246 % chiamate devono essere protette con dei
2247 % gestori di cancellazione.
2249 Una seconda funzione, \funcd{tcflush}, permette svuotare immediatamente le code
2250 di cancellando tutti i dati presenti al loro interno; il suo prototipo è:
2252 \headdecl{unistd.h} \headdecl{termios.h}
2254 \funcdecl{int tcflush(int fd, int queue)} Cancella i dati presenti
2255 nelle code di ingresso o di uscita.
2257 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
2258 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
2262 La funzione agisce sul terminale associato a \param{fd}, l'argomento
2263 \param{queue} permette di specificare su quale coda (ingresso, uscita o
2264 entrambe), operare. Esso può prendere i valori riportati in
2265 tab.~\ref{tab:sess_tcflush_queue}, nel caso si specifichi la coda di ingresso
2266 cancellerà i dati ricevuti ma non ancora letti, nel caso si specifichi la coda
2267 di uscita cancellerà i dati scritti ma non ancora trasmessi.
2272 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
2274 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
2277 \const{TCIFLUSH} & Cancella i dati sulla coda di ingresso.\\
2278 \const{TCOFLUSH} & Cancella i dati sulla coda di uscita. \\
2279 \const{TCIOFLUSH}& Cancella i dati su entrambe le code.\\
2282 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{queue} della
2283 funzione \func{tcflush}.}
2284 \label{tab:sess_tcflush_queue}
2288 L'ultima funzione dell'interfaccia che interviene sulla disciplina di linea è
2289 \funcd{tcflow}, che viene usata per sospendere la trasmissione e la ricezione
2290 dei dati sul terminale; il suo prototipo è:
2293 \headdecl{termios.h}
2295 \funcdecl{int tcflow(int fd, int action)}
2297 Sospende e riavvia il flusso dei dati sul terminale.
2299 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
2300 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
2304 La funzione permette di controllare (interrompendo e facendo riprendere) il
2305 flusso dei dati fra il terminale ed il sistema sia in ingresso che in uscita.
2306 Il comportamento della funzione è regolato dall'argomento \param{action}, i
2307 cui possibili valori, e relativa azione eseguita dalla funzione, sono
2308 riportati in tab.~\ref{tab:sess_tcflow_action}.
2313 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
2315 \textbf{Valore}& \textbf{Azione}\\
2318 \const{TCOOFF}& Sospende l'output.\\
2319 \const{TCOON} & Riprende un output precedentemente sospeso.\\
2320 \const{TCIOFF}& Il sistema trasmette un carattere di STOP, che
2321 fa interrompere la trasmissione dei dati dal terminale.\\
2322 \const{TCION} & Il sistema trasmette un carattere di START, che
2323 fa riprendere la trasmissione dei dati dal terminale.\\
2326 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{action} della
2327 funzione \func{tcflow}.}
2328 \label{tab:sess_tcflow_action}
2333 \subsection{Operare in \textsl{modo non canonico}}
2334 \label{sec:term_non_canonical}
2336 Operare con un terminale in modo canonico è relativamente semplice; basta
2337 eseguire una lettura e la funzione ritornerà quando una il driver del
2338 terminale avrà completato una linea di input. Non è detto che la linea sia
2339 letta interamente (si può aver richiesto un numero inferiore di byte) ma in
2340 ogni caso nessun dato verrà perso, e il resto della linea sarà letto alla
2341 chiamata successiva.
2343 Inoltre in modo canonico la gestione dell'input è di norma eseguita
2344 direttamente dal driver del terminale, che si incarica (a seconda di quanto
2345 impostato con le funzioni viste nei paragrafi precedenti) di cancellare i
2346 caratteri, bloccare e riavviare il flusso dei dati, terminare la linea quando
2347 viene ricevuti uno dei vari caratteri di terminazione (NL, EOL, EOL2, EOF).
2349 In modo non canonico tocca invece al programma gestire tutto quanto, i
2350 caratteri NL, EOL, EOL2, EOF, ERASE, KILL, CR, REPRINT non vengono
2351 interpretati automaticamente ed inoltre, non dividendo più l'input in linee,
2352 il sistema non ha più un limite definito per quando ritornare i dati ad un
2353 processo. Per questo motivo abbiamo visto che in \var{c\_cc} sono previsti due
2354 caratteri speciali, MIN e TIME (specificati dagli indici \const{VMIN} e
2355 \const{VTIME} in \var{c\_cc}) che dicono al sistema di ritornare da una
2356 \func{read} quando è stata letta una determinata quantità di dati o è passato
2359 Come accennato nella relativa spiegazione in tab.~\ref{tab:sess_termios_cc},
2360 TIME e MIN non sono in realtà caratteri ma valori numerici. Il comportamento
2361 del sistema per un terminale in modalità non canonica prevede quattro casi
2364 \item[MIN$>0$, TIME$>0$] In questo caso MIN stabilisce il numero minimo di
2365 caratteri desiderati e TIME un tempo di attesa, in decimi di secondo, fra un
2366 carattere e l'altro. Una \func{read} ritorna se vengono ricevuti almeno MIN
2367 caratteri prima della scadenza di TIME (MIN è solo un limite inferiore, se
2368 la funzione ha richiesto un numero maggiore di caratteri ne possono essere
2369 restituiti di più); se invece TIME scade vengono restituiti i byte ricevuti
2370 fino ad allora (un carattere viene sempre letto, dato che il timer inizia a
2371 scorrere solo dopo la ricezione del primo carattere).
2372 \item[MIN$>0$, TIME$=0$] Una \func{read} ritorna solo dopo che sono stati
2373 ricevuti almeno MIN caratteri. Questo significa che una \func{read} può
2374 bloccarsi indefinitamente.
2375 \item[MIN$=0$, TIME$>0$] In questo caso TIME indica un tempo di attesa dalla
2376 chiamata di \func{read}, la funzione ritorna non appena viene ricevuto un
2377 carattere o scade il tempo. Si noti che è possibile che \func{read} ritorni
2378 con un valore nullo.
2379 \item[MIN$=0$, TIME$=0$] In questo caso una \func{read} ritorna immediatamente
2380 restituendo tutti i caratteri ricevuti. Anche in questo caso può ritornare
2381 con un valore nullo.
2386 \section{La gestione dei terminali virtuali}
2387 \label{sec:sess_virtual_terminal}
2390 % TODO terminali virtuali
2391 % Qui c'è da mettere tutta la parte sui terminali virtuali, e la gestione
2397 \subsection{I terminali virtuali}
2398 \label{sec:sess_pty}
2400 Qui vanno spiegati i terminali virtuali, \file{/dev/pty} e compagnia.
2404 \subsection{Allocazione dei terminali virtuali}
2405 \label{sec:sess_openpty}
2407 Qui vanno le cose su \func{openpty} e compagnia.
2409 % TODO le ioctl dei terminali
2410 % TODO trattare \func{posix\_openpt}
2414 % TODO materiale sulle seriali
2415 % vedi http://www.easysw.com/~mike/serial/serial.html
2416 % TODO materiale generico sul layer TTY
2417 % vedi http://www.linusakesson.net/programming/tty/index.php
2420 % LocalWords: kernel multitasking dell'I job control BSD POSIX shell sez group
2421 % LocalWords: foreground process bg fg waitpid WUNTRACED pgrp session sched
2422 % LocalWords: struct pgid sid pid ps getpgid getpgrp SVr unistd void errno int
2423 % LocalWords: ESRCH getsid glibc system call XOPEN SOURCE EPERM setpgrp EACCES
2424 % LocalWords: setpgid exec EINVAL did fork race condition setsid l'I tty ioctl
2425 % LocalWords: NOCTTY TIOCSCTTY error tcsetpgrp termios fd pgrpid descriptor VT
2426 % LocalWords: ENOTTY ENOSYS EBADF SIGTTIN SIGTTOU EIO tcgetpgrp crypt SIGTSTP
2427 % LocalWords: SIGINT SIGQUIT SIGTERM SIGHUP hungup kill orphaned SIGCONT exit
2428 % LocalWords: init Slackware run level inittab fig device getty TERM at
2429 % LocalWords: getpwnam chdir home chown chmod setuid setgid initgroups SIGCHLD
2430 % LocalWords: daemon like daemons NdT Stevens Programming FAQ filesystem umask
2431 % LocalWords: noclose syslog syslogd socket UDP klogd printk printf facility
2432 % LocalWords: priority log openlog const char ident option argv tab AUTH CRON
2433 % LocalWords: AUTHPRIV cron FTP KERN LOCAL LPR NEWS news USENET UUCP CONS CRIT
2434 % LocalWords: NDELAY NOWAIT ODELAY PERROR stderr format strerror EMERG ALERT
2435 % LocalWords: ERR WARNING NOTICE INFO DEBUG debug setlogmask mask UPTO za ssh
2436 % LocalWords: teletype telnet read write BELL beep CANON isatty desc ttyname
2437 % LocalWords: NULL ctermid stdio pathname buff size len ERANGE bits ispeed xFF
2438 % LocalWords: ospeed line tcflag INPCK IGNPAR PARMRK ISTRIP IGNBRK BREAK NUL
2439 % LocalWords: BRKINT IGNCR carriage return newline ICRNL INLCR IUCLC IXON NL
2440 % LocalWords: IXANY IXOFF IMAXBEL iflag OPOST CR OCRNL OLCUC ONLCR ONOCR OFILL
2441 % LocalWords: ONLRET OFDEL NLDLY CRDLY TABDLY BSDLY backspace BS VTDLY FFDLY
2442 % LocalWords: form feed FF oflag CLOCAL of HUPCL CREAD CSTOPB PARENB
2443 % LocalWords: PARODD CSIZE CS CBAUD CBAUDEX CIBAUD CRTSCTS RTS CTS cflag ECHO
2444 % LocalWords: ICANON ECHOE ERASE ECHOPRT ECHOK ECHOKE ECHONL ECHOCTL ctrl ISIG
2445 % LocalWords: INTR QUIT SUSP IEXTEN EOL LNEXT REPRINT WERASE NOFLSH and TOSTOP
2446 % LocalWords: SIGSUSP XCASE DEFECHO FLUSHO DISCARD PENDIN lflag NCCS VINTR EOF
2447 % LocalWords: interrupt VQUIT VERASE VKILL VEOF VTIME VMIN VSWTC switch VSTART
2448 % LocalWords: VSTOP VSUSP VEOL VREPRINT VDISCARD VWERASE VLNEXT escape actions
2449 % LocalWords: tcgetattr tcsetattr EINTR TCSANOW TCSADRAIN TCSAFLUSH speed MIN
2450 % LocalWords: SetTermAttr UnSetTermAttr cfsetispeed cfsetospeed cfgetispeed ng
2451 % LocalWords: cfgetospeed quest'ultime tcsendbreak duration break tcdrain list
2452 % LocalWords: tcflush queue TCIFLUSH TCOFLUSH TCIOFLUSH tcflow action TCOOFF
2453 % LocalWords: TCOON TCIOFF TCION timer openpty Window nochdir embedded router
2454 % LocalWords: access point upstart systemd rsyslog vsyslog variadic src linux
2455 % LocalWords: closelog dmesg sysctl klogctl sys ERESTARTSYS ConsoleKit to CoPy
2456 % LocalWords: loglevel message libc klog mydmesg CAP ADMIN LXC
2458 %%% Local Variables:
2460 %%% TeX-master: "gapil"