process.tex

   1 \chapter{L'interfaccia base con i processi}
   2 \label{cha:process_interface}
   3
   4 Come accennato nell'introduzione il processo è l'unità di base con cui un
   5 sistema unix alloca ed utilizza le risorse.  Questo capitolo tratterà
   6 l'interfaccia base fra il sistema e i processi, su come vengono passati i
   7 parametri, come viene gestita e allocata la memoria, su come un processo può
   8 richiedere servizi al sistema, su cosa deve fare quando ha finito la sua
   9 esecuzione.
  10
  11 In genere un programma viene eseguito quando un processo lo fa partire
  12 eseguendo una funzione della famiglia \texttt{exec}; torneremo su questo e
  13 sulla la creazione e gestione dei processi nel prossimo capitolo, in questo
  14 affronteremo l'avvio e il funzionamento di un singolo processo partendo dal
  15 punto di vista del programma posto in esecuzione.
  16
  17
  18
  19 \section{Esecuzione e conclusione di un programma}
  20
  21 Una delle concetti base relativi ai processi è che un processo esegue sempre
  22 uno ed un solo programma: si possono avere più processi che eseguono lo stesso
  23 programma ma ciascun processo vedrà la sua copia del codice (in realtà il
  24 kernel fa si che tutte le parti uguali siano condivise) avrà un suo spazio di
  25 indirizzi, variabili proprie e sarà eseguito in maniera completamente
  26 indipendente da tutti gli altri.
  27
  28 Anche quando all'interno di un programma possono essere presenti più
  29 \textsl{filoni} di esecuzione (i cosiddetti \textit{thread}), o questo possa
  30 essere composto da moduli multipli completamente separati, quando questo sarà
  31 posto in esecuzione esso apparirà al sistema come un solo processo (il
  32 discorso dei \textit{thread} comunque in Linux necessita di una trattazione a
  33 parte per la peculiarità dell'implementazione).
  34
  35 \section{La funzione \texttt{main}}
  36 \label{sec:proc_main}
  37
  38 Quando un programma viene lanciato il kernel esegue una opportuna routine di
  39 avvio, usando il programma \texttt{ld-linux.so}, è questo programma che prima
  40 carica le librerie condivise che servono al programma, effettua il link
  41 dinamico del codice e poi alla fine lo esegue. Infatti, a meno di non aver
  42 specificato il flag \texttt{-static} durante la compilazione, tutti i
  43 programmi in Linux sono incompleti e necessitano di essere linkati alle
  44 librerie condivise quando vengono avviati.  La procedura è controllata da
  45 alcune variabili di ambiente e dal contenuto di \texttt{/etc/ld.so.conf}, i
  46 dettagli sono riportati nella man page di \texttt{ld.so}.
  47
  48 Il sistema fa partire qualunque programma chiamando la funzione \texttt{main};
  49 sta al programmatore chiamare così la funzione principale del programma da cui
  50 si suppone iniziale l'esecuzione; in ogni caso senza questa funzione lo stesso
  51 linker darebbe luogo ad errori.
  52
  53 Lo standard ISO C specifica che la funzione \texttt{main} può non avere
  54 argomenti o prendere due argomenti che rappresentano gli argomenti passati da
  55 linea di comando, in sostanza un prototipo che va sempre bene è il seguente:
  56 \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
  57      int main (int argc, char *argv[])
  58 \end{lstlisting}
  59
  60 In realtà nei sistemi unix esiste un'altro modo per definire la funzione
  61 \texttt{main}, che prevede la presenza di un terzo parametro, \texttt{char
  62   *envp[]}, che fornisce l'\textsl{ambiente} (vedi \secref{sec:proc_environ})
  63 del programma; questa forma però non è prevista dallo standard POSIX.1 per cui
  64 se si vogliono scrivere programmi portabili è meglio evitarla.
  65
  66
  67 \subsection{Come chiudere un programma}
  68 \label{sec:proc_termination}
  69
  70 La via normale per la quale un programma finisce è quando la funzione main
  71 ritorna, una modalità equivalente di conclusione è quella di chiamare
  72 direttamente la funzione \texttt{exit} (che viene comunque chiamata dalla
  73 routine di avvio del programma quando la funzione main ritorna). Una forma
  74 alternativa è quella di chiamare direttamente la system call \texttt{\_exit}
  75 che passa il controllo direttamente al kernel.
  76
  77 Oltre alla conclusione ``normale'' esiste anche la possibilità di una
  78 conclusione ``anomala'' del programma a causa di segnali o della chiamata alla
  79 funzione \texttt{abort} (che comunque genera un segnale che termina il
  80 programma); torneremo su questo in \secref{sec:sig_prog_error}.
  81
  82 Il valore di ritorno della funzione main, o quello usato nelle chiamate ad
  83 \texttt{exit} e \texttt{\_exit}, viene chiamato \textit{exit status} e passato
  84 al processo padre che aveva lanciato il programma (in genere la shell). In
  85 generale si usa questo valore per fornire un'informazione generica sulla
  86 riuscita o il fallimento del programma; l'informazione è necessariamente
  87 generica, ed il valore deve essere compreso fra 0 e 255.
  88
  89 In generale si usa la convenzione di restituire 0 in caso di successo e 1 in
  90 caso di fallimento, i programmi che effettuano dei confronti (come
  91 \texttt{diff}) usano invece una notazione leggermente diversa, usando 0 per
  92 indicare la corrispondenza, 1 per indicare la non corrispondenza e 2 per
  93 indicare l'incapacità di effettuare il confronto. È opportuno adottare una di
  94 queste convenzioni a seconda dei casi. Si tenga presente che se si raggiunge
  95 la fine della funzione \texttt{main} senza ritornare esplicitamente si ha un
  96 valore di uscita indefinito, è pertanto consigliabile di concludere sempre in
  97 maniera esplicita detta funzione.
  98
  99 Una altra convenzione riserva i valori da 128 in su per usi speciali, ad
 100 esempio 128 viene usato per indicare l'incapacità di eseguire un altro
 101 programma in un sottoprocesso. Benché anche questa convenzione non sia
 102 universalmente seguita è una buona idea tenerne conto.
 103
 104 Si tenga presente inoltre che non è una buona idea usare il valore dell'errore
 105 restituito dalla variabile \texttt{errno} come stato di uscita, in generale
 106 una shell non si cura di tutto questo e comunque il valore dello stato di
 107 uscita è sempre troncato ad 8 bit, per cui si potrebbe incorrere nel caso in
 108 cui l'errore 256, diventando zero, verrebbe interpretato come un successo. In
 109 \texttt{stdlib.h} sono definite due macro \texttt{EXIT\_SUCCESS} e
 110 \texttt{EXIT\_FAILURE}, che in Linux sono poste rispettivamente ai valori 0 e
 111 1 (di tipo \texttt{int}), seguendo lo standard POSIX.
 112
 113 Infine occorre distinguere fra lo stato di uscita di un programma
 114 (l'\textit{exit status}) e lo stato di conclusione di un processo (il
 115 \textit{termination status}), abbiamo già accennato infatti che è comunque
 116 possibile un processo possa essere terminato (da un segnale) prima che il
 117 programma in esecuzione si sia concluso. In caso di conclusione normale del
 118 programma però lo stato di uscita diventa parte dello stato di conclusione del
 119 processo (vedi \secref{sec:prochand_xxx}).
 120
 121
 122 \subsection{Le funzioni \texttt{exit} e \texttt{\_exit}}
 123 \label{sec:proc_exit}
 124
 125 Come accennato funzioni per l'uscita ``normale'' da un programma sono due, la
 126 prima è la funzione \texttt{exit} che è definita dallo standard ANSI C; il
 127 prototipo della funzione è il seguente:
 128 \begin{prototype}{stdlib.h}{void exit(int status)}
 129   Causa la conclusione ordinaria del programma restituendo il valore
 130   \texttt{status} al processo padre.
 131
 132   La funzione non ritorna. Il processo viene terminato
 133 \end{prototype}
 134
 135 La funzione \texttt{exit} è pensata per una conclusione pulita di un programma
 136 che usa le librerie standard del C; essa esegue tutte le funzioni che sono
 137 state registrate con \texttt{atexit} e \texttt{on\_exit} (vedi
 138 \secref{sec:proc_atexit}), e chiude tutti gli stream di I/O effettuando il
 139 salvataggio dei dati sospesi (chiamando \texttt{fclose}, vedi
 140 \secref{sec:filestd_close}), infine ripassa il controllo al kernel chiamando
 141 \texttt{\_exit} e passando il valore \texttt{status} come stato di uscita.
 142
 143 La system call \texttt{\_exit} restituisce direttamente il controllo al
 144 kernel, concludendo immediatamente il processo, le eventuali funzioni
 145 registrate con \texttt{atexit} e \texttt{on\_exit} non vengono eseguite. Il
 146 prototipo della funzione è il seguente:
 147 \begin{prototype}{unistd.h}{void \_exit(int status)}
 148   Causa la conclusione immediata del programma restituendo il valore
 149   \texttt{status} al processo padre.
 150
 151   La funzione non ritorna. Il processo viene terminato.
 152 \end{prototype}
 153
 154 La funzione chiude tutti i file descriptor appartenenti al processo (sui tenga
 155 presente che questo non comporta il salvataggio dei dati bufferizzati degli
 156 stream), fa si che ogni figlio del processo sia ereditato da \texttt{init}
 157 (vedi \secref{cha:process_handling}), manda un segnale \texttt{SIGCHLD} al
 158 processo padre (vedi \ref{sec:sig_job_control}) ed infine ritorna lo stato di
 159 uscita specificato in \texttt{status} che può essere raccolto usando la
 160 funzione \texttt{wait} (vedi \secref{sec:prochand_wait}).
 161
 162
 163 \subsection{Le funzioni \texttt{atexit} e \texttt{on\_exit}}
 164 \label{sec:proc_atexit}
 165
 166 Come accennato l'uso di \texttt{exit} al posto della \texttt{\_exit} è fatto
 167 principalmente per permettere una uscita pulita dalle funzioni delle librerie
 168 standard del C (in particolare per quel che riguarda la chiusura degli
 169 stream).
 170
 171 Quando si realizza una libreria da usare in varie applicazioni può essere
 172 perciò utile evitare di richiedere di chiamare esplicitamente un funzione di
 173 uscita che esegua tutte le operazioni di pulizia prima di uscire (come quella
 174 di salvare eventuali dati sospesi). È invece molto meno soggetto ad errori e
 175 completamente trasparente all'utente poter effettuare una chiamata automatica
 176 di una funzione che effettui tali operazioni all'uscita dal programma.
 177
 178 A questo scopo lo standard ANSI C prevede la possibilità di registrare un
 179 certo numero funzioni che verranno eseguite all'uscita dal programma (sia per
 180 la chiamata ad \textit{exit} che per il ritorno di \texttt{main}). La prima
 181 funzione che si può utilizzare a tal fine è:
 182 \begin{prototype}{stdlib.h}{void atexit(void (*function)(void))}
 183   Registra la funzione \texttt{function} per essere chiamata all'uscita dal
 184   programma.
 185
 186   La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di fallimento,
 187   \texttt{errno} non viene settata.
 188 \end{prototype}
 189
 190 La funzione richiede come argomento l'indirizzo della opportuna da chiamare
 191 all'uscita che non deve prendere argomenti e non deve ritornare niente. Una
 192 estensione di \texttt{atexit} è la funzione \texttt{on\_exit} (che la glibc
 193 include per compatibilità con SunOS e che non è detto sia definita su altri
 194 sistemi), il cui prototipo è:
 195 \begin{prototype}{stdlib.h}
 196 {void on\_exit(void (*function)(int status, void *arg), void *arg)}
 197   Registra la funzione \texttt{function} per essere chiamata all'uscita dal
 198   programma. Tutte le funzioni registrate vengono chiamate in ordine inverso
 199   rispetto a quello di registrazione.
 200
 201   La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di fallimento,
 202   \texttt{errno} non viene settata.
 203 \end{prototype}
 204
 205 In questo caso la funzione da chiamare prende due parametri, il primo dei
 206 quali sarà inizializzato allo stato di uscita con cui è stata chiamata
 207 \texttt{exit} ed il secondo al puntatore generico specificato come secondo
 208 argomento nella chiamata di \texttt{on\_exit}.
 209
 210 Nella sequenza di chiusura tutte le funzioni registrate verranno chiamate in
 211 ordine inverso rispetto a quello di registrazione (ed una stessa funzione
 212 registrata più volte sarà chiamata più volte); poi verranno chiusi tutti gli
 213 stream aperti, infine verrà chiamata \texttt{\_exit}.
 214
 215
 216 \subsection{Conclusioni}
 217 \label{sec:proc_term_conclusion}
 218
 219 Data l'importanza dell'argomento è opportuno sottolineare ancora una volta che
 220 in un sistema unix l'unico modo in cui un programma può essere eseguito dal
 221 kernel è attraverso la chiamata alla system call \texttt{execve} (in genere
 222 attraverso una delle funzioni \texttt{exec} che vedremo in
 223 \secref{sec:prochand_exec}).
 224
 225 Allo stesso modo l'unico modo in cui un programma può concludere
 226 volontariamente la sua esecuzione è attraverso una chiamata alla system call
 227 \texttt{\_exit} sia esplicitamente o che in maniera indiretta attraverso l'uso
 228 di \texttt{exit} o il ritorno della funzione \texttt{main}.
 229
 230 Lo schema delle modalità con cui si avvia e conclude normalmente un programma
 231 è riportato in \nfig.
 232
 233 \begin{figure}[htb]
 234   \centering
 235
 236   \caption{Schema dell'avvio e della conclusione di un programma.}
 237   \label{fig:proc_prog_start_stop}
 238 \end{figure}
 239
 240 Si ricordi infine che un programma può anche essere interrotto dall'esterno
 241 attraverso l'uso di un segnale (modalità di conclusione non mostrata in
 242 \curfig); torneremo su questo aspetto in \secref{cha:signals}.
 243
 244
 245
 246 \section{I processi e l'uso della memoria}
 247 \label{sec:proc_memory}
 248
 249 Una delle risorse base che ciascun processo ha a disposizione è la memoria, ed
 250 uno degli aspetti più complessi di un sistema unix (ed in particolar modo di
 251 Linux) è appunto la gestione della memoria. Qui ci occuperemo però di come la
 252 memoria viene vista dal punto di vista di un programma in esecuzione in un
 253 processo.
 254
 255
 256 \subsection{I concetti generali}
 257 \label{sec:proc_mem_gen}
 258
 259 Ci sono vari modi in cui i vari sistemi organizzano la memoria (ed i dettagli
 260 di basso livello dipendono in maniera diretta dall'architettura
 261 dell'hardware), ma quello più tipico, usato da unix (e da Linux) è quello di
 262 assegnare ad ogni processo uno spazio virtuale di indirizzamento lineare in
 263 cui gli indirizzi vanno da zero ad un qualche valore massimo (nel caso di
 264 Linux fino al kernel 2.2 detto massimo era per macchine a 32bit di 2Gb, con il
 265 kernel 2.4 il limite è stato esteso).
 266
 267 Come accennato nell'introduzione questo spazio di indirizzi è virtuale e non
 268 corrisponde all'effettiva posizione dei dati nella RAM del computer; in genere
 269 detto spazio non è neanche continuo (cioè non tutti gli indirizzi sono
 270 utilizzabili e/o utilizzati).
 271
 272 La memoria virtuale viene divisa in pagine di dimensione fissa (che ad esempio
 273 sono di 4kb su macchine a 32 bit e 8kb sulle alpha, valori strettamente
 274 connessi all'hardware di gestione della memoria), e ciascuna pagina della
 275 memoria virtuale è associata ad un supporto che può essere una pagina di
 276 memoria reale o ad un dispositivo di stoccaggio secondario (in genere lo
 277 spazio disco riservato alla swap, o i file che contengono il codice).
 278
 279 Lo stesso pezzo di memoria reale (o di spazio disco) può fare da supporto a
 280 diverse pagine di memoria virtuale appartenenti a processi diversi (come
 281 accade in genere per le pagine che contengono il codice delle librerie
 282 condivise). Ad esempio il codice della funzione \texttt{printf} starà su una
 283 sola pagina di memoria reale che farà da supporto a tutte le pagine di memoria
 284 virtuale di tutti i processi hanno detta funzione nel loro codice.
 285
 286 La corrispondenza fra le pagine della memoria virtuale e quelle della memoria
 287 fisica della macchina viene gestita in maniera trasparente dall'hardware di
 288 gestione della memoria (la \textit{Memory Management Unit} del processore),
 289 ma poiché in genere quest'ultima è solo una piccola frazione della memoria
 290 virtuale è necessario un meccanismo che permetta di trasferire le pagine
 291 virtuali che servono dal supporto su cui si trovano in memoria, eliminando
 292 quelle che non servono. Questo meccanismo è detto \textit{paging}, ed è uno
 293 dei compiti principali del kernel.
 294
 295 Quando un processo cerca di accedere ad una pagina che non è nella memoria
 296 reale, avviene quello che viene chiamato un \textit{page fault}; l'hardware di
 297 gestione della memoria (la MMU del processore) genera una interruzione e passa
 298 il controllo al kernel il quale sospende il processo e si incarica di mettere
 299 in RAM la pagina richiesta (effettuando tutte le operazioni necessarie per
 300 reperire lo spazio necessario), per poi restituire il controllo al
 301 processo.
 302
 303 Dal punto di vista di un processo questo meccanismo è completamente
 304 trasparente e tutto avviene come se tutte le pagine fossero sempre disponibili
 305 in memoria.  L'unica differenza avvertibile è quella dei tempi di esecuzione,
 306 che passano dai pochi nanosecondi necessari per l'accesso a tempi molto più
 307 lunghi, dovuti all'intervento del kernel. Normalmente questo è il prezzo da
 308 pagare per avere un multitasking reale, ed in genere il sistema è molto
 309 efficiente in questo lavoro; quando però ci siano esigenze specifiche di
 310 prestazioni è possibile usare delle funzioni che permettono di bloccare il
 311 meccanismo del paging e mantenere fisse delle pagine in memoria (vedi
 312 \ref{sec:proc_mem_lock}).
 313
 314
 315 \subsection{La struttura della memoria di un processo}
 316 \label{sec:proc_mem_layout}
 317
 318 Benché lo spazio di indirizzi virtuali copra un intervallo molto ampio, solo
 319 una parte di essi è effettivamente allocato ed utilizzabile dal processo; il
 320 tentativo di accedere ad un indirizzo non allocato è un tipico errore che si
 321 commette quando si è manipolato male un puntatore e genera quello che viene
 322 chiamato un \textit{segmentation fault}. Se si tenta cioè di leggere o
 323 scrivere da un indirizzo per il quale non esiste una associazione della pagina
 324 virtuale il kernel risponde al relativo \textit{page fault}, mandando un
 325 segnale \texttt{SIGSEGV} al processo, che normalmente ne causa la terminazione
 326 immediata.
 327
 328 È pertanto importante capire come viene strutturata la memoria virtuale di un
 329 processo; essa viene divisa in \textsl{segmenti}, cioè un insieme contiguo di
 330 indirizzi virtuali ai quali il processo può accedere. Solitamente un
 331 programma C viene suddiviso nei seguenti segmenti:
 332
 333 \begin{enumerate}
 334 \item Il segmento di testo (\textit{text segment}). Contiene il codice
 335   macchina del programma e le costanti statiche. Normalmente viene condiviso,
 336   in modo che più processi (anche diversi nel caso di librerie) possano
 337   utilizzarlo, e viene marcato in sola lettura per evitare sovrascritture
 338   accidentali (o maliziose) che ne modifichino le istruzioni.
 339
 340   Viene allocato da \texttt{exec} all'avvio del programma e resta invariato
 341   per tutto il tempo dell'esecuzione.
 342
 343 \item Il segmento dei dati (\textit{data segment}). Contiene le variabili
 344   globali (cioè quelle definite al di fuori di tutte le funzioni). Di norma è
 345   diviso in due parti.
 346
 347   La prima parte è il segmento dei dati inizializzati, che contiene le
 348   variabili globali il cui valore è stato assegnato esplicitamente. Ad esempio
 349   se si definisce:
 350 \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
 351     double pi = 3.14;
 352 \end{lstlisting}
 353   questo valore sarà immagazzinato in questo segmento. La memoria di questo
 354   segmento viene preallocato dalla \texttt{exec} e inizializzata ai valori
 355   specificati.
 356
 357   La seconda parte è il segmento dei dati non inizializzati, che contiene le
 358   variabili globali il cui valore è stato non è assegnato esplicitamente. Ad
 359   esempio se si definisce:
 360 \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
 361     int vect[100];
 362 \end{lstlisting}
 363   questo valore sarà immagazzinato in questo segmento. Anch'esso viene
 364   allocato all'avvio, e tutte le variabili vengono inizializzate a
 365   zero (ed i puntatori a \texttt{NULL}).
 366
 367   Storicamente questo segmento viene chiamato BBS (da \textit{block started by
 368     symbol}. La sua dimensione è fissa.
 369
 370 \item Lo \textit{heap}. Tecnicamente lo si può considerare l'estensione del
 371   segmento dati, a cui di solito è posto giusto di seguito. È qui che avviene
 372   l'allocazione dinamica della memoria; può essere ridimensionato allocando e
 373   disallocando la memoria dinamica con le apposite funzioni (vedi
 374   \secref{sec:proc_mem_alloc}), ma il suo limite inferiore (quello adiacente
 375   al segmento dati) ha una posizione fissa.
 376
 377 \item Il segmento di \textit{stack}, che contiene lo \textit{stack} del
 378   programma.  Tutte le volte che si effettua una chiamata ad una funzione è
 379   qui che viene salvato l'indirizzo di ritorno e le informazioni dello stato
 380   del chiamante (tipo il contenuto di alcuni registri della CPU); poi la
 381   funzione chiamata alloca qui lo spazio per le sue variabili locali, in
 382   questo modo le funzioni possono essere chiamate ricorsivamente. Al ritorno
 383   della funzione lo spazio è automaticamente rilasciato.
 384
 385   La dimensione di questo segmento aumenta seguendo la crescita dello stack
 386   del programma, ma non viene ridotta quando quest'ultimo si restringe.
 387 \end{enumerate}
 388
 389 \begin{figure}[htb]
 390   \centering
 391   \includegraphics[width=5cm]{img/memory_layout.eps}
 392   \caption{Disposizione tipica dei segmenti di memoria di un processo}
 393   \label{fig:proc_mem_layout}
 394 \end{figure}
 395
 396 Una disposizione tipica di questi segmenti è riportata in \nfig. Usando il
 397 comando \texttt{size} su un programma se ne può stampare le dimensioni dei
 398 segmenti di testo e di dati (inizializzati e BSS); il BSS però non è mai
 399 salvato sul file, in quanto viene inizializzato a zero al caricamento del
 400 programma.
 401
 402
 403 \subsection{Allocazione della memoria per i programmi C}
 404 \label{sec:proc_mem_alloc}
 405
 406 Il C supporta due tipi di allocazione della memoria, l'allocazione statica è
 407 quella in cui vanno le variabili globali e le variabili statiche (e viene
 408 effettuata nel segmento dei dati), lo spazio per queste variabili viene
 409 allocati all'avvio del programma (come parte delle operazioni svolte da
 410 \texttt{exec}) e non viene liberato fino alla sua conclusione.
 411
 412 L'allocazione automatica è quella che avviene per le cosiddette variabili
 413 automatiche, cioè gli argomenti delle funzioni o le variabili locali. Lo
 414 spazio per queste variabili viene allocato nello stack quando viene eseguito
 415 comando di invocazione della funzione e liberato quando si esce dalla
 416 medesima.
 417
 418 Esiste però un terzo tipo di allocazione, che non è prevista dal linguaggio C,
 419 che è l'allocazione dinamica della memoria, necessaria quando il quantitativo
 420 di memoria che serve è determinabile solo in corso di esecuzione del
 421 programma.
 422
 423 Il C non consente di usare variabili allocate dinamicamente, non è possibile
 424 cioè definire in fase di programmazione una variabile le cui dimensioni
 425 possano essere modificate durante l'esecuzione del programma; però le librerie
 426 del C forniscono una serie opportuna di funzioni per permettere l'allocazione
 427 dinamica di spazio in memoria (in genere nello heap, usando la system call
 428 \texttt{sbrk}), solo che a questo punto detto spazio sarà accessibile solo in
 429 maniera indiretta attraverso dei puntatori.
 430
 431
 432 \subsection{Le funzioni \texttt{malloc}, \texttt{calloc}, \texttt{realloc} e
 433   \texttt{free}}
 434 \label{sec:proc_mem_malloc}
 435
 436 Le funzioni previste dallo standard ANSI C per la gestione della memoria sono
 437 quattro, i prototipi sono i seguenti:
 438 \begin{functions}
 439 \headdecl{stdlib.h}
 440 \funcdecl{void *calloc(size\_t size)}
 441   Alloca \texttt{size} bytes nello heap. La memoria viene inizializzata a 0.
 442
 443   La funzione restituisce il puntatore alla zona di memoria allocata in caso
 444   di successo e \texttt{NULL} in caso di fallimento, nel qual caso
 445   \texttt{errno} viene settata a \texttt{ENOMEM}.
 446 \funcdecl{void *malloc(size\_t size)}
 447   Alloca \texttt{size} bytes nello heap. La memoria non viene inizializzata.
 448
 449   La funzione restituisce il puntatore alla zona di memoria allocata in caso
 450   di successo e \texttt{NULL} in caso di fallimento, nel qual caso
 451   \texttt{errno} viene settata a \texttt{ENOMEM}.
 452 \funcdecl{void *realloc(void *ptr, size\_t size)}
 453   Cambia la dimensione del blocco allocato all'indirizzo \texttt{ptr}
 454   portandola a \texttt{size}.
 455
 456   La funzione restituisce il puntatore alla zona di memoria allocata in caso
 457   di successo e \texttt{NULL} in caso di fallimento, nel qual caso
 458   \texttt{errno} viene settata a \texttt{ENOMEM}.
 459 \funcdecl{void free(void *ptr)}
 460   Disalloca lo spazio di memoria puntato da \texttt{ptr}.
 461
 462   La funzione non ritorna nulla.
 463 \end{functions}
 464 Il puntatore che le funzioni di allocazione ritornano è garantito essere
 465 sempre correttamente allineato per tutti i tipi di dati; ad esempio sulle
 466 macchine a 32 bit in genere è allineato a multipli di 4 byte e sulle macchine
 467 a 64 bit a multipli di 8 byte.
 468
 469 In genere su usano le funzioni \texttt{malloc} e \texttt{calloc} per allocare
 470 dinamicamente la memoria necessaria al programma, siccome i puntatori
 471 ritornati sono di tipo generico non è necessario effettuare un cast per
 472 assegnarli a puntatori al tipo di variabile per la quale si effettua la
 473 allocazione.
 474
 475 La memoria allocata dinamicamente deve essere esplicitamente rilasciata usando
 476 \texttt{free}\footnote{le glibc provvedono anche una funzione \texttt{cfree}
 477   defininita per compatibilità con SunOS, che è deprecata} una volta che non
 478 sia più necessaria. Questa funzione vuole come parametro un puntatore
 479 restituito da una precedente chiamata a una qualunque delle funzioni di
 480 allocazione e che non sia già stato liberato da un'altra chiamata a
 481 \texttt{free}, in caso contrario il comportamento della funzione è indefinito.
 482
 483 La funzione \texttt{realloc} si usa invece per cambiare (in genere aumentare)
 484 la dimensione di un'area di memoria precedentemente allocata, la funzione
 485 vuole in ingresso il puntatore restituito dalla precedente chiamata ad una
 486 \texttt{malloc} (se è passato un valore \texttt{NULL} allora la funzione si
 487 comporta come \texttt{malloc}\footnote{questo è vero per linux e
 488   l'implementazione secondo lo standard ANSI C, ma non è vero per alcune
 489   vecchie implementazioni, inoltre alcune versioni delle librerie del C
 490   consentivano di usare \texttt{realloc} anche per un puntatore liberato con
 491   \texttt{free} purché non ci fossero state altre chiamate a funzioni di
 492   allocazione, questa funzionalità è totalmente deprecata e non è consentita
 493   sotto linux}), ad esempio quando si deve far crescere la dimensione di un
 494 vettore; in questo caso se è disponibile dello spazio adiacente al precedente
 495 la funzione lo utilizza, altrimenti rialloca altrove un blocco della dimensione
 496 voluta copiandoci automaticamente il contenuto, lo spazio in più non viene
 497 inizializzato.
 498
 499 Il fatto che il blocco di memoria restituito da \func{realloc} possa
 500 cambiare comporta che si deve sempre riassegnare al puntatore passato per il
 501 ridimensionamento il valore di ritorno della funzione, e che non ci devono
 502 essere altri puntatori che puntino all'interno di un'area che si vuole
 503 ridimensionare.
 504
 505 Uno degli errori più comuni (specie se si ha a che fare con array di
 506 puntatori) è infatti quello di chiamare \texttt{free} più di una volta sullo
 507 stesso puntatore; per evitare questo problema una soluzione di ripiego è
 508 quella di assegnare sempre a \texttt{NULL} ogni puntatore liberato con
 509 \texttt{free}, dato che, quando il parametro è un puntatore nullo,
 510 \texttt{free} non esegue nessuna operazione.
 511
 512 Linux e le glibc hanno una implementazione delle routine di allocazione che è
 513 controllabile dall'utente attraverso alcune variabili di ambiente, in
 514 particolare diventa possibile tracciare questo tipo di errori usando la
 515 variabile \texttt{MALLOC\_CHECK\_} che quando viene settata mette in uso una
 516 versione meno efficiente delle funzioni, che però è più tollerante nei
 517 confronti di piccoli errori come quello di chiamate doppie a \texttt{free}; in
 518 particolare se la variabile è posta a zero gli errori vengono ignorati, se è
 519 posta ad 1 viene stampato un avviso sullo standard error e se
 520
 521 Il problema più comune e più difficile da tracciare che si incontra con
 522 l'allocazione della memoria è però quando la memoria non più utilizzata non
 523 viene opportunamente liberata (quello che in inglese viene chiamato
 524 \textit{memory-leak}, traducibile come \textsl{perdita di memoria}).
 525
 526 Un caso tipico è quando l'allocazione viene fatta da una subroutine per un uso
 527 locale, ma la memoria non viene liberata una volta usata; chiamate ripetute
 528 alla stessa subroutine causeranno a lungo andare un esaurimento della memoria
 529 disponibile, con un conseguente crash dell'applicazione che può avvenire in
 530 qualunque momento, e senza nessuna relazione con la subroutine che contiene
 531 l'errore.
 532
 533 Per questo motivo l'implementazione delle routine di allocazione delle glibc
 534 mette a disposizione una serie di funzionalità (su cui torneremo in
 535 \secref{sec:xxx_advanced}) che permettono di tracciare le allocazioni e
 536 le disallocazione, e definisce anche una serie di possibili agganci che
 537 permettono di sostituire alle funzioni di libreria una propria versione (che
 538 può essere più o meno specializzata per il debugging).
 539
 540
 541 \subsection{La funzione \texttt{alloca}}
 542 \label{sec:proc_mem_alloca}
 543
 544 Una alternativa possibile all'uso di \texttt{malloc}, che non soffre del tipo
 545 di problemi di memory leak descritti in precedenza è la funzione
 546 \texttt{alloca} che invece che allocare la memoria nello heap usa lo il
 547 segmento di stack della funzione corrente. La sintassi è identica:
 548 \begin{prototype}{stdlib.h}{void *alloca(size\_t size)}
 549   Alloca \texttt{size} bytes nel segmento di stack della funzione chiamante.
 550   La memoria non viene inizializzata.
 551
 552   La funzione restituisce il puntatore alla zona di memoria allocata in caso
 553   di successo e \texttt{NULL} in caso di fallimento, nel qual caso
 554   \texttt{errno} viene settata a \texttt{ENOMEM}.
 555 \end{prototype}
 556 ma in questo caso non è più necessario liberare la memoria in quanto questa
 557 viene rilasciata automaticamente al ritorno della funzione.
 558
 559 Come è evidente questa funzione ha molti vantaggi, e permette di evitare i
 560 problemi di memory leak non essendo più necessaria la deallocazione esplicita;
 561 una delle ragioni principali per usarla è però che funziona anche quando si
 562 usa \func{longjump} per uscire con un salto non locale da una funzione (vedi
 563 \secref{sec:proc_longjmp}),
 564
 565 Un altro vantaggio e che in Linux la funzione è molto veloce e non viene
 566 sprecato spazio, infatti non è necessario gestire un pool di memoria da
 567 riservare e si evitano anche problemi di frammentazione.
 568
 569 Gli svantaggi sono che la funzione non è disponibile su tutti gli unix, quando
 570 non è possibile aumentare le dimensioni dello stack una volta chiamata una
 571 funzione e quindi l'uso limita la portabilità dei programmi, inoltre se si
 572 cerca di allocare troppa memoria non si ottiene un messaggio di errore, ma un
 573 segnale di \textit{segmentation violation} analogo a quello che si avrebbe da
 574 una ricorsione infinita.
 575
 576 Inoltre non è chiaramente possibile usare questa funzione per allocare memoria
 577 che deve poi essere usata anche al di fuori della funzione in cui questa viene
 578 chiamata, in quanto all'uscita dalla funzione lo spazio allocato diventerebbe
 579 libero, e potrebbe essere sovrascritto all'invocazione di nuove funzioni con
 580 conseguenze imprevedibili.
 581
 582 Questo è lo stesso problema potenziale che si può avere con le variabili
 583 automatiche; un errore comune infatti è quello di restituire al chiamante un
 584 puntatore ad una di queste variabili, che sarà automaticamente distrutta
 585 all'uscita della funzione, con gli stessi problemi appena citati per
 586 \func{alloca}.
 587
 588 \subsection{Le funzioni \texttt{brk} e \texttt{sbrk}}
 589 \label{sec:proc_mem_sbrk}
 590
 591 L'uso di queste funzioni è necessario solo quando si voglia accedere alle
 592 analoghe system call a cui fanno da interfaccia (ad esempio per implementare
 593 una propria versione di \texttt{malloc}. Le  funzione sono:
 594 \begin{prototype}{unistd.h}{int *brk(void end\_data\_segment)}
 595   Sposta la fine del segmento dei dati all'indirizzo specificato da
 596   \texttt{end\_data\_segment}.
 597
 598   La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di fallimento,
 599   nel qual caso \texttt{errno} viene settata a \texttt{ENOMEM}.
 600 \end{prototype}
 601 \begin{prototype}{unistd.h}{int *sbrk(ptrdiff\_t increment)}
 602   Incrementa lo spazio dati di un programma di \texttt{increment}. Un valore
 603   zero restituisce l'attuale posizione della fine del segmento dati.
 604
 605   La funzione restituisce il puntatore all'inizio della nuova zona di memoria
 606   allocata in caso di successo e \texttt{NULL} in caso di fallimento, nel qual
 607   caso \texttt{errno} viene settata a \texttt{ENOMEM}.
 608 \end{prototype}
 609
 610 Queste funzioni sono state deliberatamente escluse dallo standard POSIX.1 e
 611 per i programmi normali è opportuno usare le funzioni di allocazione standard
 612 descritte in precedenza, che sono costruite su di esse.  In genere si usa
 613 \texttt{sbrk} con un valore zero per ottenere l'attuale posizione della fine
 614 del segmento dati.
 615
 616
 617 % \subsection{La personalizzazione delle funzioni di allocazione}
 618 % \label{sec:proc_mem_malloc_custom}
 619
 620
 621 \subsection{Il controllo della memoria virtuale}
 622 \label{sec:proc_mem_lock}
 623
 624 Come spiegato in \secref{sec:proc_mem_gen} il kernel gestisce la memoria in
 625 maniera trasparente ai processi, decidendo quando rimuovere pagine dalla
 626 memoria per metterle nello swap sulla base dell'utilizzo corrente da parte dei
 627 vari processi.
 628
 629 Nell'uso comune un processo non deve preoccuparsi di tutto ciò in quanto il
 630 meccanismo della paginazione riporta in RAM, ed in maniera trasparente, tutte
 631 le pagine che gli occorrono; esistono però esigenze particolari in cui non si
 632 vuole che il meccanismo dello \textit{swapping}, in generale i motivi per cui
 633 si possono avere queste necessità sono sostanzialmente due:
 634 \begin{itemize}
 635 \item La velocità. Il processo della paginazione è trasparente solo se il
 636   programma in esecuzione se non è sensibile al tempo che occorre a riportare
 637   la pagina in memoria; per questo motivi processi critici che hanno esigenze
 638   di tempo reale o tolleranze critiche nella risposte (ad esempio processi che
 639   trattano campionamenti sonori) possono non essere in grado di sopportare
 640   le variazioni della velocità di accesso dovuta alla paginazione.
 641
 642   In certi casi poi un programmatore può conoscere meglio dell'algoritmo di
 643   allocazione delle pagine le esigenze specifiche del suo programma e decidere
 644   quali pagine di memoria è opportuno che restino in memoria per un aumento
 645   delle prestazioni. In genere queste sono esigenze particolari e richiedono
 646   anche un aumento delle priorità in esecuzione (vedi \secref{sec:xxx_xxx}).
 647
 648 \item La sicurezza. Se si tengono password o chiavi in memoria queste possono
 649   essere portate su disco dal meccanismo della paginazione, questo rende più
 650   lungo il periodo di tempo in cui i segreti sono presenti in chiaro, e
 651   complessa la loro cancellazione (in genere è possibile cancellare della RAM
 652   ma altrettanto non vale per il disco su cui la pagina contenente i segreti
 653   può essere stata salvata). Per questo motivo programmi di crittografia
 654   richiedono il blocco di alcune pagine di memoria.
 655 \end{itemize}
 656
 657 Il meccanismo che previene la paginazione di parte della memoria virtuale di
 658 un processo è chiamato \textit{memory locking} (blocco della memoria), il
 659 blocco è sempre associato alle pagine della memoria virtuale del processo, non
 660 con il segmento reale di RAM su cui essa viene mantenuta.
 661
 662 La regola è che se un segmento di RAM fa da supporto ad almeno una pagina
 663 bloccata allora esso viene escluso dal meccanismo della paginazione. I blocchi
 664 non si accumulano, se si blocca due volte la stessa pagina non è necessario
 665 sbloccarla due volte, una pagina o è bloccata o no.
 666
 667 Il blocco di memoria persiste fintanto che il processo che lo detiene la
 668 memoria bloccata non la sblocca. Chiaramente la terminazione del processo
 669 comporta anche la fine dell'uso della sua memoria virtuale, e quindi anche di
 670 tutti i blocchi di memoria.
 671
 672 I memory lock non sono ereditati dai processi figli\footnote{ma siccome Linux
 673   usa il copy on write gli indirizzi virtuali del figlio sono mantenuti sullo
 674   stesso segmento di RAM del padre, quindi usufruiscono dei memory lock di
 675   questo}. Siccome la presenza di memory lock ha un impatto sugli altri
 676 processi solo root ha la capacità di bloccare una pagina, ogni processo può
 677 però sbloccare le sue pagine. Il sistema pone dei limiti all'ammontare di
 678 memoria di un processo che può essere bloccata e al totale di memoria fisica
 679 che può dedicare a questo.
 680
 681
 682 \section{Il controllo di flusso non locale}
 683 \label{sec:proc_longjmp}
 684
 685 Il controllo del flusso di un programma in genere viene effettuato con le
 686 varie istruzioni del linguaggio C, la più bistrattata delle quali è il
 687 \texttt{goto}, ampiamente deprecato in favore di costrutti più puliti; esiste
 688 però un caso in l'uso di questa istruzione porta all'implementazione più
 689 efficiente, quello dell'uscita in caso di errore.
 690
 691 Il C però non consente di effettuare un salto ad una label definita in
 692 un'altra funzione, per cui se l'errore avviene in funzioni profondamente
 693 annidate occorre usare la funzione \func{longjump}.
 694
 695
 696 \section{La gestione di parametri e opzioni}
 697 \label{sec:proc_options}
 698
 699 Il passaggio dei parametri e delle variabili di ambiente dalla riga di comando
 700 al singolo programma quando viene lanciato è effettuato attraverso le
 701 variabili \texttt{argc}, \texttt{argv} che vengono passate al programma
 702 come argomenti della funzione principale.
 703
 704 \subsection{Il formato dei parametri}
 705 \label{sec:proc_par_format}
 706 In genere passaggio dei parametri al programma viene effettuato dalla shell,
 707 che si incarica di leggere la linea di comando e di effettuarne la scansione
 708 (il cosiddetto \textit{parsing}) per individuare le parole che la compongono,
 709 ciascuna delle quali viene considerata un parametro; di default per
 710 individuare le parole viene usato come separatore lo spazio (comportamento
 711 modificabile attraverso il settaggio della variabile di ambiente IFS).
 712
 713 Nella scansione viene costruito il vettore di puntatori \texttt{argv} inserendo
 714 in successione il puntatore alla stringa costituente l'$n$-simo parametro; la
 715 variabile \texttt{argc} viene inizializzata al numero di parametri trovati, in
 716 questo modo il primo parametro è sempre il nome del programma (vedi \nfig).
 717
 718 \subsection{La gestione delle opzioni}
 719 \label{sec:proc_opt_handling}
 720
 721 In generale un programma unix riceve da linea di comando sia i parametri che
 722 le opzioni, queste ultime sono standardizzate per essere riconosciute come
 723 tali: un elemento di \texttt{argv} che inizia con \texttt{-} e che non sia un
 724 singolo \texttt{-} o \texttt{--} viene considerato un'opzione.  In in genere
 725 le opzioni sono costituite da una lettera preceduta dal meno e possono avere o
 726 no un parametro associato; un comando tipico può essere cioè qualcosa del
 727 tipo:
 728 \begin{verbatim}
 729 touch -r riferimento.txt -m questofile.txt
 730 \end{verbatim}
 731 ed in questo caso le opzioni sono \texttt{m} ed \texttt{r}.
 732
 733 Per gestire le opzioni all'interno dei parametri passati in \texttt{argv} le
 734 librerie standard del C forniscono la funzione \texttt{getopt} (accessibile
 735 includendo \texttt{unistd.h}), che ha il prototipo:
 736 \begin{verbatim}
 737 int getopt(int argc, char * const argv[], const char * optstring);
 738 \end{verbatim}
 739
 740 Questa funzione prende come argomenti le due variabili \texttt{argc} e
 741 \texttt{argv} ed una stringa che indica quali sono le opzioni valide; la
 742 funzione effettua la scansione della lista dei parametri ricercando ogni
 743 stringa che comincia con \texttt{-} e ritorna ogni volta che trova una opzione
 744 valida.
 745
 746 La stringa \texttt{optstring} indica quali sono le opzioni riconosciute ed è
 747 costituita da tutti i caratteri usati per identificare le singole opzioni, se
 748 l'opzione ha un parametro al carattere deve essere fatto seguire un segno di
 749 due punti \texttt{:} nel caso appena accennato ad esempio la stringa di
 750 opzioni sarebbe \texttt{"r:m"}.
 751
 752 La modalità di uso è pertanto quella di chiamare più volte la funzione
 753 all'interno di un ciclo di while fintanto che essa non ritorna il valore
 754 \texttt{-1} che indica che non ci sono più opzioni. Nel caso si incontri
 755 un'opzione non dichiarata in \texttt{optstring} viene ritornato un \texttt{?}
 756 mentre se l'opzione non è seguita da un parametro viene ritornato un
 757 \texttt{:} infine se viene incontrato il valore \texttt{--} la scansione viene
 758 considerata conclusa.
 759
 760 Quando la funzione trova un'opzione essa ritorna il valore numerico del
 761 carattere, in questo modo si possono prendere le azioni relative usando un
 762 case; la funzione inizializza inoltre alcune variabili globali:
 763 \begin{itemize}
 764 \item \texttt{char * optarg} contiene il puntatore alla stringa argomento
 765   dell'opzione.
 766 \item \texttt{int optind} alla fine della scansione restituisce l'indice del
 767   primo argomento che non è un'opzione.
 768 \item \texttt{int opterr} previene, se posto a zero, la stampa di un messaggio
 769   di errore in caso di riconoscimento di opzioni non definite.
 770 \item \texttt{int optopt} contiene il carattere dell'opzione non riconosciuta.
 771 \end{itemize}
 772
 773 In \nfig\ è mostrato un programma di esempio,
 774
 775 \begin{figure}[htbp]
 776   \footnotesize
 777     \begin{lstlisting}{}
 778     opterr = 0;  /* don't want writing to stderr */
 779     while ( (i = getopt(argc, argv, "o:a:i:hve")) != -1) {
 780         switch (i) {
 781         case 'i':   /* input file */
 782             in_file=open(optarg,O_RDONLY);
 783             if (in_file<0) {
 784                 perror("Cannot open input file");
 785                 exit(1);
 786             }
 787             break;
 788         case 'o':   /* output file (overwrite) */
 789             out_file=open(optarg,O_WRONLY|O_CREAT);
 790             if (out_file<0) {
 791                 perror("Cannot open output file");
 792                 exit(1);
 793             }
 794             break;
 795             break;
 796         case 'a':   /* output file (append) */
 797             out_file=open(optarg,O_WRONLY|O_CREAT|O_APPEND);
 798             break;
 799         case 'h':   /* print help usage */
 800             usage();
 801             break;
 802         case 'v':   /* set verbose mode */
 803             debug("Option -v active\n");
 804             verbose=1;
 805             break;
 806         case '?':   /* unrecognized options */
 807             printf("Unrecognized options -%c\n",optopt);
 808             usage();
 809         default:    /* should not reached */
 810             debug("default option\n");
 811             usage();
 812         }
 813     }
 814     debug("Optind %d, argc %d\n",optind,argc);
 815   \end{lstlisting}
 816   \caption{Esempio di codice per la gestione delle opzioni.}
 817   \label{fig:proc_options_code}
 818 \end{figure}
 819
 820 \subsection{Opzioni in formato esteso}
 821 \label{sec:proc_opt_extended}
 822
 823 Un'estensione di questo schema è costituito dalle cosiddette
 824 \textit{long-options} espresse nella forma \texttt{--option=parameter}, anche
 825 la gestione di queste ultime è stata standardizzata attraverso l'uso di una
 826 versione estesa di \texttt{getopt}.
 827
 828
 829 \subsection{Le variabili di ambiente}
 830 \label{sec:proc_environ}
 831
 832 Oltre ai parametri passati da linea di comando ogni processo riceve dal
 833 sistema un \textsl{ambiente}, nella forma di una lista di variabili
 834 (\textit{environment list}) messa a disposizione dal processo costruita nella
 835 chiamata ad \func{exec} che lo ha lanciato.
 836
 837 Come per la lista dei parametri anche questa lista è un array di puntatori a
 838 caratteri, ciascuno dei quali punta ad una stringa (terminata da un null). A
 839 differenza di \var{argv[]} però in questo caso non si ha la lunghezza
 840 dell'array dato da un equivalente di \var{argc}, ma la lista è terminata da un
 841 puntatore nullo.
 842
 843 L'indirizzo della lista delle variabili di ambiente è passato attraverso la
 844 variabile globale \var{environ}, a cui si può accedere attraverso una semplice
 845 dichiarazione del tipo:
 846 \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
 847 extern char ** environ;
 848 \end{lstlisting}
 849 un esempio del contenuto dell'ambiente, in si è riportato un estratto delle
 850 variabili che normalmente sono definite dal sistema, è riportato in \nfig.
 851 \begin{figure}[htb]
 852   \centering
 853   \includegraphics[width=11cm]{img/environ_var.eps}
 854   \caption{Esempio di lista delle variabili di ambiente.}
 855   \label{fig:proc_envirno_list}
 856 \end{figure}
 857
 858 Per convenzione le stringhe che definiscono l'ambiente sono tutte del tipo
 859 \textsl{\texttt{nome=valore}}. Inoltre alcune variabili, come quelle elencate
 860 in \curfig, sono definite dal sistema per queste c'è la convezione di usare
 861 nomi espressi in caratteri maiuscoli.
 862
 863 Il kernel non usa mai queste variabili, il loro uso e la loro intepretazione è
 864 riservata alle applicazioni e ad alcune funzioni di libreria; in genere esse
 865 costituiscono un modo comodo per definire un comportamento specifico senza
 866 dover ricorrere all'uso di opzioni a linea di comando o di file di
 867 configurazione.
 868
 869 La shell ad esempio ne usa molte per il suo funzionamento (come \var{PATH} per
 870 la ricerca dei comandi), e alcune di esse (come \var{HOME}, \var{USER}, etc.)
 871 sono definite al login. In genere è cura dell'amministratore definire le
 872 opportune variabili di ambiente in uno script di avvio. Alcune servono poi
 873 come riferimento generico per molti programmi (come \var{EDITOR} che indica
 874 l'editor preferito da invocare in caso di necessità).
 875
 876 Gli standard POSIX e XPG3 definiscono alcune di queste variabili (le più
 877 comuni), come riportato in \ntab. GNU/Linux le supporta tutte e ne definisce
 878 anche altre per una lista parziale si può controllare \cmd{man environ}
 879
 880
 881