From: Simone Piccardi Date: Mon, 3 Feb 2003 23:50:34 +0000 (+0000) Subject: Avanti con le code di messaggi. X-Git-Url: https://gapil.gnulinux.it/gitweb/?a=commitdiff_plain;h=5129d1fad0acefa5934b4f32d9fb6ea2522fb0a9;p=gapil.git Avanti con le code di messaggi. --- diff --git a/ipc.tex b/ipc.tex index c2d3c21..7f6ef5a 100644 --- a/ipc.tex +++ b/ipc.tex @@ -3808,16 +3808,35 @@ richiesto dall'implementazione. \end{itemize} -Il comportamento delle funzioni è pertanto subordinato in maniera quasi -completa alla relativa implementazione.\footnote{tanto che Stevens in - \cite{UNP2} cita questo caso come un esempio della maniera standard per - consentire soluzioni non standard.} Nel caso di Linux per quanto riguarda la -memoria condivisa, tutto viene creato nella directory \file{/dev/shm}, ed i -nomi sono presi come pathname assoluto (comprendente eventuali sottodirectory) -rispetto a questa radice (per maggiori dettagli si veda quanto illustrato in -\secref{sec:ipc_posix_shm}). Lo stesso accade per l'implementazione -sperimentale delle code di messaggi, che però fa riferimento alla directory -\file{/dev/mqueue}. +Data la assoluta genericità delle specifiche, il comportamento delle funzioni +è pertanto subordinato in maniera quasi completa alla relativa +implementazione.\footnote{tanto che Stevens in \cite{UNP2} cita questo caso + come un esempio della maniera standard usata dallo standard POSIX per + consentire implementazioni non standardizzabili.} Nel caso di Linux per +quanto riguarda la memoria condivisa, tutto viene creato nella directory +\file{/dev/shm}, ed i nomi sono presi come pathname assoluto (comprendente +eventuali sottodirectory) rispetto a questa radice (per maggiori dettagli si +veda quanto illustrato in \secref{sec:ipc_posix_shm}). Lo stesso accade per +l'implementazione sperimentale delle code di messaggi, che però fa riferimento +alla directory \file{/dev/mqueue}. + +Il vantaggio degli oggetti di IPC POSIX è comunque che essi vengono inseriti +nell'albero dei file, e possono essere maneggiati con le usuali funzioni e +comandi di accesso ai file,\footnote{questo è vero nel caso di Linux, che usa + una implementazione che lo consente, non è detto che altrettanto valga per + altri kernel. In particolare per la memoria condivisa, come si può + facilemente evincere con uno \cmd{strace}, le system call utilizzate sono le + stesse, in quanto essa è realizzata con file in uno speciale filesystem.} +che funzionano come su dei file normali. + +In particolare i permessi associati agli oggetti di IPC POSIX sono identici ai +permessi dei file, e il controllo di accesso segue esattamente la stessa +semantica (quella illustrata in \secref{sec:file_access_control}), invece di +quella particolare (si ricordi quanto visto in +\secref{sec:ipc_sysv_access_control}) usata per gli oggetti del SysV IPC. Allo +stesso modo viene effettuata l'attribuzione dell'utente e del gruppo +proprietari dell'oggetto alla creazione di quest'ultimo. + \subsection{Code di messaggi} @@ -3828,11 +3847,137 @@ per Benedyczak,\footnote{i patch al kernel e la relativa libreria possono essere trovati \href{http://www.mat.uni.torun.pl/~wrona/posix_ipc} {http://www.mat.uni.torun.pl/\~{}wrona/posix\_ipc}.}. In generale, come le -corrispettive del SysV IPC, sono poco usate, dato che i socket\index{socket}, -nei casi in cui sono sufficienti, sono più comodi, e negli altri casi la -comunicazione può essere gestita direttamente con mutex e memoria condivisa. +corrispettive del SysV IPC, le code di messaggi sono poco usate, dato che i +socket\index{socket}, nei casi in cui sono sufficienti, sono più comodi, e che +in casi più complessi la comunicazione può essere gestita direttamente con +mutex e memoria condivisa con tutta la flessibilità che occorre. + +Per poter utilizzare le code di messaggi, oltre ad utilizzare un kernel cui +siano stati opportunamente applicati i relativi patch, occorre utilizzare la +libreria \file{mqueue}\footnote{i programmi che usano le code di messaggi cioè + devono essere compilati aggiungendo l'opzione \code{-lmqueue} al comando + \cmd{gcc}, dato che le funzioni non fanno parte della libreria standard.} +che contiene le funzioni dell'interfaccia POSIX.\footnote{in realtà + l'implementazione è realizzata tramite delle speciali chiamate ad + \func{ioctl} sui file del filesystem speciale su cui vengono mantenuti + questi oggetti di IPC.} + + +La libreria inoltre richiede la presenza dell'apposito filesystem di tipo +\texttt{mqueue} montato su \file{/dev/mqueue}; questo può essere fatto +aggiungendo ad \file{/etc/fstab} una riga come: +\begin{verbatim} +mqueue /dev/mqueue mqueue defaults 0 0 +\end{verbatim} +ed esso sarà utilizzato come radice sulla quale vengono risolti i nomi delle +code di messaggi che iniziano con una \texttt{/}. Le opzioni di mount +accettate sono \texttt{uid}, \texttt{gid} e \texttt{mode} che permettono +rispettivamente di impostare l'utente, il gruppo ed i permessi associati al +filesystem. + +La funzione che permette di aprire (e crearla se non esiste ancora) una coda +di messaggi POSIX è \func{mq\_open}, ed il suo prototipo è: +\begin{functions} + + \headdecl{mqueue.h} + + \funcdecl{mqd\_t mq\_open(const char *name, int oflag)} + + \funcdecl{mqd\_t mq\_open(const char *name, int oflag, unsigned long mode, + struct mq\_attr *attr)} + + Apre una coda di messaggi POSIX impostandone le caratteristiche. + + \bodydesc{La funzione restituisce il descrittore associato alla coda in caso + di successo e -1 in caso di errore; nel quel caso \var{errno} assumerà i + valori: + \begin{errlist} + \item[\errcode{EACCESS}] Il processo non ha i privilegi per accedere al + alla memoria secondo quanto specificato da \param{oflag}. + \item[\errcode{EEXIST}] Si è specificato \const{O\_CREAT} e + \const{O\_EXCL} ma la coda già esiste. + \item[\errcode{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale. + \item[\errcode{EINVAL}] Il file non supporta la funzione, o si è + specificato \const{O\_CREAT} con una valore non nullo di \param{attr}, o + i valori di \var{mq\_maxmsg} e \var{mq\_msgsize} sono nulli o maggiori + rispettivamente di \const{MQ\_MAXMSG} e \const{MQ\_MSGSIZE}. + \item[\errcode{ENOENT}] Non si è specificato \const{O\_CREAT} ma la coda + non esiste. + \end{errlist} + ed inoltre \errval{ENOMEM}, \errval{ENOSPC}, \errval{EFAULT}, + \errval{EMFILE} ed \errval{ENFILE}.} +\end{prototype} + +La funzione apre la coda di messaggi identificata dall'argomento \param{name} +restituendo il descrittore ad essa associato, del tutto analogo ad un file +descriptor, con l'unica differenza che lo standard prevede un apposito tipo +\type{mqd\_t}.\footnote{nella implementazione citata questo è definito come + \ctyp{int}.} Se la coda esiste già il descrittore farà riferimento allo +stesso oggetto, consentendo così la comunicazione fra due processi diversi. + +La funzione è del tutto analoga ad \func{open} ed analoghi sono i valori che +possono essere specificati per \param{oflag}, che deve essere specificato come +maschera binaria; i valori possibili per i vari bit sono quelli visti in +\tabref{tab:file_open_flags} dei quali però \func{mq\_open} riconosce solo i +seguenti: +\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}} +\item[\const{O\_RDONLY}] Apre la coda solo per la ricezione di messaggi. Il + processo potrà usare il descrittore con \func{mq\_receive} ma non con + \func{mq\_send}. +\item[\const{O\_WRONLY}] Apre la coda solo per la trasmissione di messaggi. Il + processo potrà usare il descrittore con \func{mq\_send} ma non con + \func{mq\_receive}. +\item[\const{O\_RDWR}] Apre la coda solo sia per la trasmissione che per la + ricezione. +\item[\const{O\_CREAT}] Necessario qualora si debba creare la coda; la + presenza di questo bit richiede la presenza degli ulteriori argomenti + \param{mode} e \param{attr}. +\item[\const{O\_EXCL}] Se usato insieme a \const{O\_CREAT} fa fallire la + chiamata se la coda esiste già, altrimenti esegue la creazione atomicamente. +\item[\const{O\_NONBLOCK}] Imposta la coda in modalità non bloccante, le + funzioni di ricezione e trasmissione non si bloccano quando non ci sono le + risorse richieste, ma ritornano immediatamente con un errore di + \errval{EAGAIN}. +\end{basedescript} + +I primi tre bit specificano la modalità di apertura della coda, e sono fra +loro esclusivi; qualunque sia la modalità in cui si è aperta una coda, questa +potrà essere riaperta più volte in una modalità diversa, e vi si potrà +accedere attraverso descrittori diversi, esattamente come si può fare per i +file normali. + +Se la coda non esiste si deve specificare \const{O\_CREAT} per creare una +nuova, in tal caso come accennato occorre anche specificare i permessi di +creazione con l'argomento \param{mode}; i valori di quest'ultimo sono identici +a quelli usati per \func{open}, anche se per le code di messaggi han senso +solo i permessi di lettura e scrittura. Oltre ai permessi di creazione possono +essere specificati anche gli attributi della coda tramite l'argomento +\param{attr} che è il puntatore ad una struttura \struct{mq\_attr}, la cui +definizione è riportata in \figref{fig:ipc_mq_attr}. + +\begin{figure}[!htb] + \footnotesize \centering + \begin{minipage}[c]{15cm} + \begin{lstlisting}[labelstep=0]{} +struct mq_attr { + long mq_flags; /* message queue flags */ + long mq_maxmsg; /* maximum number of messages */ + long mq_msgsize; /* maximum message size */ + long mq_curmsgs; /* number of messages currently queued */ +}; + \end{lstlisting} + \end{minipage} + \normalsize + \caption{La struttura \structd{mq\_attr}, contenente gli attributi di una + coda di messaggi POSIX.} + \label{fig:ipc_mq_attr} +\end{figure} +Quando si crea la coda devono sempre essere specificati i campi +\var{mq_msgsize} e \var{mq_maxmsg} che indicano rispettivamente la dimensione +massima di un messaggio ed il numero massimo di messaggi che essa può +contenre. Qualora si specifichi \subsection{Semafori}