X-Git-Url: https://gapil.gnulinux.it/gitweb/?a=blobdiff_plain;f=fileintro.tex;h=eaea00299a2791c92f303b953894e8af1972b059;hb=da88189d1ab4d9220496cadb1274a70f6fb96fa0;hp=7d58c31ce8345942e4b0371fb3d86f48e04d1443;hpb=2a09a578f80e369673bd5ac24179c021e903358b;p=gapil.git diff --git a/fileintro.tex b/fileintro.tex index 7d58c31..eaea002 100644 --- a/fileintro.tex +++ b/fileintro.tex @@ -1,6 +1,6 @@ -% fileintro.tex +%% fileintro.tex %% -%% Copyright (C) 2000-2003 Simone Piccardi. Permission is granted to +%% Copyright (C) 2000-2004 Simone Piccardi. Permission is granted to %% copy, distribute and/or modify this document under the terms of the GNU Free %% Documentation License, Version 1.1 or any later version published by the %% Free Software Foundation; with the Invariant Sections being "Prefazione", @@ -19,7 +19,7 @@ file di dati. Questo significa che si può accedere a qualunque periferica del computer, dalla seriale, alla parallela, alla console, e agli stessi dischi attraverso i -cosiddetti file di dispositivo\index{file!di dispositivo} (i \textit{device +cosiddetti file di dispositivo\index{file!di~dispositivo} (i \textit{device file}). Questi sono dei file speciali agendo sui quali i programmi possono leggere, scrivere e compiere operazioni direttamente sulle periferiche, usando le stesse funzioni che si usano per i normali file di dati. @@ -53,20 +53,21 @@ file ed introducendo le interfacce disponibili e le loro caratteristiche. \subsection{L'organizzazione di file e directory} \label{sec:file_organization} +\index{\textit{pathname}|(} In Unix, a differenza di quanto avviene in altri sistemi operativi, tutti i file vengono tenuti all'interno di un unico albero la cui radice (quella che viene chiamata \textit{root directory}) viene montata all'avvio. Un file viene identificato dall'utente usando quello che viene chiamato -\textit{pathname}\index{pathname}\footnote{il manuale della \acr{glibc} - depreca questa nomenclatura, che genererebbe confusione poiché \textit{path} - indica anche un insieme di directory su cui effettuare una ricerca (come - quello in cui si cercano i comandi). Al suo posto viene proposto l'uso di - \textit{filename} e di componente per il nome del file all'interno della - directory. Non seguiremo questa scelta dato che l'uso della parola - \textit{pathname} è ormai così comune che mantenerne l'uso è senz'altro più - chiaro dell'alternativa proposta.}, cioè il percorso che si deve fare per -accedere al file a partire dalla \textit{root directory}, che è composto da -una serie di nomi separati da una \file{/}. +\textit{pathname}\footnote{il manuale della \acr{glibc} depreca questa + nomenclatura, che genererebbe confusione poiché \textit{path} indica anche + un insieme di directory su cui effettuare una ricerca (come quello in cui si + cercano i comandi). Al suo posto viene proposto l'uso di \textit{filename} e + di componente per il nome del file all'interno della directory. Non + seguiremo questa scelta dato che l'uso della parola \textit{pathname} è + ormai così comune che mantenerne l'uso è senz'altro più chiaro + dell'alternativa proposta.}, cioè il percorso che si deve fare per accedere +al file a partire dalla \textit{root directory}, che è composto da una serie +di nomi separati da una \file{/}. All'avvio del sistema, completata la fase di inizializzazione, il kernel riceve dal bootloader l'indicazione di quale dispositivo contiene il @@ -95,7 +96,7 @@ specificandone il nome\footnote{Il manuale delle \acr{glibc} chiama i nomi contenuto. All'interno dello stesso albero si potranno poi inserire anche tutti gli altri oggetti visti attraverso l'interfaccia che manipola i file come le fifo, i link, i socket\index{socket} e gli stessi file di dispositivo -\index{file!di dispositivo} (questi +\index{file!di~dispositivo} (questi ultimi, per convenzione, sono inseriti nella directory \file{/dev}). Il nome completo di un file viene chiamato \textit{pathname} ed il @@ -110,14 +111,14 @@ esistano e siano effettivamente directory, inoltre i permessi (si veda sez.~\ref{sec:file_access_control}) devono consentire l'accesso all'intero \textit{pathname}. -Se il \textit{pathname}\index{pathname} comincia per \file{/} la ricerca parte -dalla directory radice del processo; questa, a meno di un \func{chroot} (su -cui torneremo in sez.~\ref{sec:file_chroot}) è la stessa per tutti i processi -ed equivale alla directory radice dell'albero dei file: in questo caso si -parla di un \textsl{pathname assoluto}\index{pathname!assoluto}. Altrimenti la +Se il \textit{pathname} comincia per \file{/} la ricerca parte dalla directory +radice del processo; questa, a meno di un \func{chroot} (su cui torneremo in +sez.~\ref{sec:file_chroot}) è la stessa per tutti i processi ed equivale alla +directory radice dell'albero dei file: in questo caso si parla di un +\textsl{pathname assoluto}\index{\textit{pathname}!assoluto}. Altrimenti la ricerca parte dalla directory corrente (su cui torneremo in sez.~\ref{sec:file_work_dir}) ed il pathname è detto \textsl{pathname - relativo}\index{pathname!relativo}. + relativo}\index{\textit{pathname}!relativo}. I nomi \file{.} e \file{..} hanno un significato speciale e vengono inseriti in ogni directory: il primo fa riferimento alla directory corrente e il @@ -134,7 +135,7 @@ Come detto in precedenza, in Unix esistono vari tipi di file; in Linux questi sono implementati come oggetti del \textit{Virtual File System} (vedi sez.~\ref{sec:file_vfs_work}) e sono presenti in tutti i filesystem unix-like utilizzabili con Linux. L'elenco dei vari tipi di file definiti dal -\textit{Virtual File System}\index{Virtual File System} è riportato in +\textit{Virtual File System}\index{\textit{Virtual~File~System}} è riportato in tab.~\ref{tab:file_file_types}. Si tenga ben presente che questa classificazione non ha nulla a che fare con @@ -145,7 +146,7 @@ Alcuni di essi, come le \textit{fifo} (che tratteremo in sez.~\ref{sec:ipc_named_pipe}) ed i \textit{socket}\index{socket} (che tratteremo in cap.~\ref{cha:socket_intro}) non sono altro che dei riferimenti per utilizzare delle funzionalità di comunicazione fornite dal kernel. Gli -altri sono i \textsl{file di dispositivo}\index{file!di dispositivo} (o +altri sono i \textsl{file di dispositivo}\index{file!di~dispositivo} (o \textit{device file}) che costituiscono una interfaccia diretta per leggere e scrivere sui dispositivi fisici; essi vengono suddivisi in due grandi categorie, \textsl{a blocchi} e \textsl{a caratteri} a seconda delle modalità @@ -198,7 +199,7 @@ VMS.\footnote{questo vale anche per i dispositivi a blocchi: la strutturazione ed è completamente trasparente all'utente. Inoltre talvolta si parla di \textsl{accesso diretto} riferendosi alla capacità, che non ha niente a che fare con tutto ciò, di effettuare, attraverso degli appositi file di - dispositivo\index{file!di dispositivo}, operazioni di I/O direttamente sui + dispositivo\index{file!di~dispositivo}, operazioni di I/O direttamente sui dischi senza passare attraverso un filesystem (il cosiddetto \textit{raw access}, introdotto coi kernel della serie 2.4.x).} @@ -376,14 +377,14 @@ Linux, l'\acr{ext2}. % \textit{inode}, \textit{dentry}, \textit{dcache}. In Linux il concetto di \textit{everything is a file} è stato implementato -attraverso il \textit{Virtual File System} (da qui in avanti VFS) che è uno -strato intermedio che il kernel usa per accedere ai più svariati filesystem -mantenendo la stessa interfaccia per i programmi in user space. Esso fornisce -un livello di indirezione che permette di collegare le operazioni di -manipolazione sui file alle operazioni di I/O, e gestisce l'organizzazione di -queste ultime nei vari modi in cui i diversi filesystem le effettuano, -permettendo la coesistenza di filesystem differenti all'interno dello stesso -albero delle directory. +attraverso il \textit{Virtual File System}\index{\textit{Virtual~File~System}} +(da qui in avanti VFS) che è uno strato intermedio che il kernel usa per +accedere ai più svariati filesystem mantenendo la stessa interfaccia per i +programmi in user space. Esso fornisce un livello di indirezione che permette +di collegare le operazioni di manipolazione sui file alle operazioni di I/O, e +gestisce l'organizzazione di queste ultime nei vari modi in cui i diversi +filesystem le effettuano, permettendo la coesistenza di filesystem differenti +all'interno dello stesso albero delle directory. Quando un processo esegue una system call che opera su un file, il kernel chiama sempre una funzione implementata nel VFS; la funzione eseguirà le @@ -439,21 +440,22 @@ il descrittore di file contiene i puntatori alle funzioni che vengono usate sui file già aperti. -\subsection{Il funzionamento del VFS} +\subsection{Il funzionamento del \textit{Virtual File System}} \label{sec:file_vfs_work} -La funzione più importante implementata dal VFS è la system call \func{open} -che permette di aprire un file. Dato un pathname viene eseguita una ricerca -dentro la \textit{directory entry cache} (in breve \textit{dcache}), una -tabella che contiene tutte le \textit{directory entry} (in breve -\textit{dentry}) che permette di associare in maniera rapida ed efficiente il -pathname a una specifica \textit{dentry}. +La funzione più importante implementata dal +VFS\index{\textit{Virtual~File~System}} è la system call \func{open} che +permette di aprire un file. Dato un \index{\textit{pathname}}\textit{pathname} +viene eseguita una ricerca dentro la \textit{directory entry cache} (in breve +\textit{dcache}), una tabella che contiene tutte le \textit{directory entry} +(in breve \textit{dentry}) che permette di associare in maniera rapida ed +efficiente il \textit{pathname} a una specifica \textit{dentry}. Una singola \textit{dentry} contiene in genere il puntatore ad un \textit{inode}\index{inode}; quest'ultimo è la struttura base che sta sul disco e che identifica un singolo oggetto del VFS sia esso un file ordinario, una directory, un link simbolico, una FIFO, un file di -dispositivo\index{file!di dispositivo}, o una qualsiasi altra cosa che possa +dispositivo\index{file!di~dispositivo}, o una qualsiasi altra cosa che possa essere rappresentata dal VFS (i tipi di file riportati in tab.~\ref{tab:file_file_types}). A ciascuno di essi è associata pure una struttura che sta in memoria, e che, oltre alle informazioni sullo specifico @@ -471,8 +473,8 @@ La \textit{dcache} costituisce perci l'albero dei file, ovviamente per non riempire tutta la memoria questa vista è parziale (la \textit{dcache} cioè contiene solo le \textit{dentry} per i file per i quali è stato richiesto l'accesso), quando si vuole risolvere un nuovo -pathname il VFS deve creare una nuova \textit{dentry} e caricare -l'inode\index{inode} corrispondente in memoria. +\index{\textit{pathname}}\textit{pathname} il VFS deve creare una nuova +\textit{dentry} e caricare l'inode\index{inode} corrispondente in memoria. Questo procedimento viene eseguito dal metodo \code{lookup()} dell'inode\index{inode} della directory che contiene il file; questo viene @@ -556,7 +558,7 @@ Lo spazio fisico di un disco viene usualmente diviso in partizioni; ogni partizione può contenere un filesystem. La strutturazione tipica dell'informazione su un disco è riportata in fig.~\ref{fig:file_disk_filesys}; in essa si fa riferimento alla struttura del filesystem \acr{ext2}, che -prevede una separazione dei dati in \textit{blocks group} che replicano il +prevede una separazione dei dati in \textit{block group} che replicano il superblock (ma sulle caratteristiche di \acr{ext2} torneremo in sez.~\ref{sec:file_ext2}). È comunque caratteristica comune di tutti i filesystem per Unix, indipendentemente da come poi viene strutturata nei