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11 \chapter{Terminali e sessioni di lavoro}
14 I terminali per lungo tempo sono stati l'unico modo per accedere al sistema,
15 per questo anche oggi che esistono molte altre interfacce, essi continuano a
16 coprire un ruolo particolare, restando strettamente legati al funzionamento
17 dell'interfaccia a linea di comando.
19 Nella prima parte del capitolo esamineremo i concetti base del sistema delle
20 sessioni di lavoro, vale a dire il metodo con cui il kernel permette ad un
21 utente di gestire le capacità multitasking del sistema, permettendo di
22 eseguire più programmi in contemporanea. Nella seconda parte del capitolo
23 tratteremo poi il funzionamento dell'I/O su terminale, e delle varie
24 peculiarità che esso viene ad assumere a causa del suo stretto legame con il
25 suo uso come interfaccia di accesso al sistema da parte degli utenti.
28 \section{Il \textit{job control}}
29 \label{sec:sess_job_control}
31 Viene comunemente chiamato \textit{job control} quell'insieme di funzionalità
32 il cui scopo è quello di permettere ad un utente di poter sfruttare le
33 capacità multitasking di un sistema Unix per eseguire in contemporanea più
34 processi, pur potendo accedere, di solito, ad un solo terminale,\footnote{con
35 \textit{X Window} e con i terminali virtuali tutto questo non è più vero,
36 dato che si può accedere a molti terminali in contemporanea da una singola
37 postazione di lavoro, ma il sistema è nato prima dell'esistenza di tutto
38 ciò.} avendo cioè un solo punto in cui si può avere accesso all'input ed
39 all'output degli stessi.
42 \subsection{Una panoramica introduttiva}
43 \label{sec:sess_job_control_overview}
45 Il \textit{job control} è una caratteristica opzionale, introdotta in BSD
46 negli anni '80, e successivamente standardizzata da POSIX.1; la sua
47 disponibilità nel sistema è verificabile attraverso il controllo della macro
48 \macro{\_POSIX\_JOB\_CONTROL}. In generale il \textit{job control} richiede il
49 supporto sia da parte della shell (quasi tutte ormai lo hanno), che da parte
50 del kernel; in particolare il kernel deve assicurare sia la presenza di un
51 driver per i terminali abilitato al \textit{job control} che quella dei
52 relativi segnali illustrati in sez.~\ref{sec:sig_job_control}.
54 In un sistema che supporta il \textit{job control}, una volta completato il
55 login, l'utente avrà a disposizione una shell dalla quale eseguire i comandi e
56 potrà iniziare quella che viene chiamata una \textsl{sessione}, che riunisce
57 (vedi sez.~\ref{sec:sess_proc_group}) tutti i processi eseguiti all'interno
58 dello stesso login (esamineremo tutto il processo in dettaglio in
59 sez.~\ref{sec:sess_login}).
61 Siccome la shell è collegata ad un solo terminale, che viene usualmente
62 chiamato \textsl{terminale di controllo}, (vedi sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term})
63 un solo comando alla volta (quello che viene detto in \textit{foreground} o in
64 \textsl{primo piano}), potrà scrivere e leggere dal terminale. La shell però
65 può eseguire, aggiungendo una \cmd{\&} alla fine del comando, più programmi in
66 contemporanea, mandandoli in \textit{background} (o \textsl{sullo sfondo}),
67 nel qual caso essi saranno eseguiti senza essere collegati al terminale.
69 Si noti come si sia parlato di comandi e non di programmi o processi; fra le
70 funzionalità della shell infatti c'è anche quella di consentire di concatenare
71 più programmi in una sola riga di comando con le pipe, ed in tal caso verranno
72 eseguiti più programmi, inoltre, anche quando si invoca un singolo programma,
73 questo potrà sempre lanciare sottoprocessi per eseguire dei compiti specifici.
75 Per questo l'esecuzione di un comando può originare più di un processo; quindi
76 nella gestione del job control non si può far riferimento ai singoli processi.
77 Per questo il kernel prevede la possibilità di raggruppare più processi in un
78 \itindex{process~group} \textit{process group} (detto anche
79 \textsl{raggruppamento di processi}, vedi sez.~\ref{sec:sess_proc_group}) e la
80 shell farà sì che tutti i processi che originano da una riga di comando
81 appartengano allo stesso raggruppamento, in modo che le varie funzioni di
82 controllo, ed i segnali inviati dal terminale, possano fare riferimento ad
85 In generale allora all'interno di una sessione avremo un eventuale (può non
86 esserci) \itindex{process~group} \textit{process group} in
87 \textit{foreground}, che riunisce i processi che possono accedere al
88 terminale, e più \textit{process group} in \textit{background}, che non
89 possono accedervi. Il job control prevede che quando un processo appartenente
90 ad un raggruppamento in \textit{background} cerca di accedere al terminale,
91 venga inviato un segnale a tutti i processi del raggruppamento, in modo da
92 bloccarli (vedi sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term}).
94 Un comportamento analogo si ha anche per i segnali generati dai comandi di
95 tastiera inviati dal terminale che vengono inviati a tutti i processi del
96 raggruppamento in \textit{foreground}. In particolare \cmd{C-z} interrompe
97 l'esecuzione del comando, che può poi essere mandato in \textit{background}
98 con il comando \cmd{bg}.\footnote{si tenga presente che \cmd{bg} e \cmd{fg}
99 sono parole chiave che indicano comandi interni alla shell, e nel caso non
100 comportano l'esecuzione di un programma esterno.} Il comando \cmd{fg}
101 consente invece di mettere in \textit{foreground} un comando precedentemente
102 lanciato in \textit{background}.
104 Di norma la shell si cura anche di notificare all'utente (di solito prima
105 della stampa a video del prompt) lo stato dei vari processi; essa infatti sarà
106 in grado, grazie all'uso di \func{waitpid}, di rilevare sia i processi che
107 sono terminati, sia i raggruppamenti che sono bloccati (in questo caso usando
108 l'opzione \const{WUNTRACED}, secondo quanto illustrato in
109 sez.~\ref{sec:proc_wait}).
112 \subsection{I \textit{process group} e le \textsl{sessioni}}
113 \label{sec:sess_proc_group}
115 \itindbeg{process~group}
117 Come accennato in sez.~\ref{sec:sess_job_control_overview} nel job control i
118 processi vengono raggruppati in \textit{process group} e \textsl{sessioni};
119 per far questo vengono utilizzati due ulteriori identificatori (oltre quelli
120 visti in sez.~\ref{sec:proc_pid}) che il kernel associa a ciascun
121 processo:\footnote{in Linux questi identificatori sono mantenuti nei campi
122 \var{pgrp} e \var{session} della struttura \struct{task\_struct} definita in
123 \file{sched.h}.} l'identificatore del \textit{process group} e
124 l'identificatore della \textsl{sessione}, che vengono indicati rispettivamente
125 con le sigle \acr{pgid} e \acr{sid}, e sono mantenuti in variabili di tipo
126 \type{pid\_t}. I valori di questi identificatori possono essere visualizzati
127 dal comando \cmd{ps} usando l'opzione \cmd{-j}.
129 Un \textit{process group} è pertanto definito da tutti i processi che hanno lo
130 stesso \acr{pgid}; è possibile leggere il valore di questo identificatore con
131 le funzioni \funcd{getpgid} e \funcd{getpgrp},\footnote{\func{getpgrp} è
132 definita nello standard POSIX.1, mentre \func{getpgid} è richiesta da SVr4.}
133 i cui prototipi sono:
137 \funcdecl{pid\_t getpgid(pid\_t pid)}
138 Legge il \acr{pgid} del processo \param{pid}.
140 \funcdecl{pid\_t getpgrp(void)}
141 Legge il \acr{pgid} del processo corrente.
143 \bodydesc{Le funzioni restituiscono il \acr{pgid} del processo,
144 \func{getpgrp} ha sempre successo, mentre \func{getpgid} restituisce -1
145 ponendo \var{errno} a \errval{ESRCH} se il processo selezionato non
149 La funzione \func{getpgid} permette di specificare il \acr{pid} del processo
150 di cui si vuole sapere il \acr{pgid}; un valore nullo per \param{pid}
151 restituisce il \acr{pgid} del processo corrente; \func{getpgrp} è di norma
152 equivalente a \code{getpgid(0)}.
154 In maniera analoga l'identificatore della sessione può essere letto dalla
155 funzione \funcd{getsid}, che però nelle \acr{glibc}\footnote{la system call è
156 stata introdotta in Linux a partire dalla versione 1.3.44, il supporto nelle
157 librerie del C è iniziato dalla versione 5.2.19. La funzione non è prevista
158 da POSIX.1, che parla solo di processi leader di sessione, e non di
159 identificatori di sessione.} è accessibile solo definendo
160 \macro{\_XOPEN\_SOURCE} e \macro{\_XOPEN\_SOURCE\_EXTENDED}; il suo prototipo
162 \begin{prototype}{unistd.h}{pid\_t getsid(pid\_t pid)}
163 Legge l'identificatore di sessione del processo \param{pid}.
165 \bodydesc{La funzione restituisce l'identificatore (un numero positivo) in
166 caso di successo, e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà
169 \item[\errcode{ESRCH}] Il processo selezionato non esiste.
170 \item[\errcode{EPERM}] In alcune implementazioni viene restituito quando il
171 processo selezionato non fa parte della stessa sessione del processo
177 Entrambi gli identificatori vengono inizializzati alla creazione di ciascun
178 processo con lo stesso valore che hanno nel processo padre, per cui un
179 processo appena creato appartiene sempre allo stesso raggruppamento e alla
180 stessa sessione del padre. Vedremo poi come sia possibile creare più
181 \textit{process group} all'interno della stessa sessione, e spostare i
182 processi dall'uno all'altro, ma sempre all'interno di una stessa sessione.
184 Ciascun raggruppamento di processi ha sempre un processo principale, il
185 cosiddetto \itindex{process~group~leader}\textit{process group leader}, che è
186 identificato dall'avere un \acr{pgid} uguale al suo \acr{pid}, in genere
187 questo è il primo processo del raggruppamento, che si incarica di lanciare
188 tutti gli altri. Un nuovo raggruppamento si crea con la funzione
189 \funcd{setpgrp},\footnote{questa è la definizione di POSIX.1, BSD definisce
190 una funzione con lo stesso nome, che però è identica a \func{setpgid}; nelle
191 \acr{glibc} viene sempre usata sempre questa definizione, a meno di non
192 richiedere esplicitamente la compatibilità all'indietro con BSD, definendo
193 la macro \macro{\_BSD\_SOURCE}.} il cui prototipo è:
194 \begin{prototype}{unistd.h}{int setpgrp(void)}
195 Modifica il \acr{pgid} al valore del \acr{pid} del processo corrente.
197 \bodydesc{La funzione restituisce il valore del nuovo \textit{process
201 La funzione, assegnando al \acr{pgid} il valore del \acr{pid} processo
202 corrente, rende questo \itindex{process~group~leader} \textit{group leader} di
203 un nuovo raggruppamento, tutti i successivi processi da esso creati
204 apparterranno (a meno di non cambiare di nuovo il \acr{pgid}) al nuovo
205 raggruppamento. È possibile invece spostare un processo da un raggruppamento
206 ad un altro con la funzione \funcd{setpgid}, il cui prototipo è:
207 \begin{prototype}{unistd.h}{int setpgid(pid\_t pid, pid\_t pgid)}
208 Assegna al \acr{pgid} del processo \param{pid} il valore \param{pgid}.
210 \bodydesc{La funzione ritorna il valore del nuovo \textit{process group}, e
211 -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
213 \item[\errcode{ESRCH}] Il processo selezionato non esiste.
214 \item[\errcode{EPERM}] Il cambiamento non è consentito.
215 \item[\errcode{EACCES}] Il processo ha già eseguito una \func{exec}.
216 \item[\errcode{EINVAL}] Il valore di \param{pgid} è negativo.
221 La funzione permette di cambiare il \acr{pgid} del processo \param{pid}, ma il
222 cambiamento può essere effettuato solo se \param{pgid} indica un
223 \textit{process group} che è nella stessa sessione del processo chiamante.
224 Inoltre la funzione può essere usata soltanto sul processo corrente o su uno
225 dei suoi figli, ed in quest'ultimo caso ha successo soltanto se questo non ha
226 ancora eseguito una \func{exec}.\footnote{questa caratteristica è implementata
227 dal kernel che mantiene allo scopo un altro campo, \var{did\_exec}, in
228 \struct{task\_struct}.} Specificando un valore nullo per \param{pid} si
229 indica il processo corrente, mentre specificando un valore nullo per
230 \param{pgid} si imposta il \textit{process group} al valore del \acr{pid} del
231 processo selezionato; pertanto \func{setpgrp} è equivalente a \code{setpgid(0,
234 Di norma questa funzione viene usata dalla shell quando si usano delle
235 pipeline, per mettere nello stesso \textit{process group} tutti i programmi
236 lanciati su ogni linea di comando; essa viene chiamata dopo una \func{fork}
237 sia dal processo padre, per impostare il valore nel figlio, che da
238 quest'ultimo, per sé stesso, in modo che il cambiamento di \textit{process
239 group} sia immediato per entrambi; una delle due chiamate sarà ridondante,
240 ma non potendo determinare quale dei due processi viene eseguito per primo,
241 occorre eseguirle comunque entrambe per evitare di esporsi ad una \textit{race
242 condition}\itindex{race~condition}.
244 Si noti come nessuna delle funzioni esaminate finora permetta di spostare un
245 processo da una sessione ad un altra; infatti l'unico modo di far cambiare
246 sessione ad un processo è quello di crearne una nuova con l'uso di
247 \funcd{setsid}; il suo prototipo è:
248 \begin{prototype}{unistd.h}{pid\_t setsid(void)}
249 Crea una nuova sessione sul processo corrente impostandone \acr{sid} e
252 \bodydesc{La funzione ritorna il valore del nuovo \acr{sid}, e -1 in caso di
253 errore, il solo errore possibile è \errval{EPERM}, che si ha quando il
254 \acr{pgid} e \acr{pid} del processo coincidono.}
257 La funzione imposta il \acr{pgid} ed il \acr{sid} del processo corrente al
258 valore del suo \acr{pid}, creando così una nuova sessione ed un nuovo
259 \textit{process group} di cui esso diventa leader (come per i \textit{process
260 group} un processo si dice leader di sessione\footnote{in Linux la proprietà
261 è mantenuta in maniera indipendente con un apposito campo \var{leader} in
262 \struct{task\_struct}.} se il suo \acr{sid} è uguale al suo \acr{pid}) ed
263 unico componente. Inoltre la funzione distacca il processo da ogni terminale
264 di controllo (torneremo sull'argomento in sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term}) cui
265 fosse in precedenza associato.
267 La funzione ha successo soltanto se il processo non è già
268 \itindex{process~group~leader} leader di un \textit{process group}, per cui
269 per usarla di norma si esegue una \func{fork} e si esce, per poi chiamare
270 \func{setsid} nel processo figlio, in modo che, avendo questo lo stesso
271 \acr{pgid} del padre ma un \acr{pid} diverso, non ci siano possibilità di
272 errore.\footnote{potrebbe sorgere il dubbio che, per il riutilizzo dei valori
273 dei \acr{pid} fatto nella creazione dei nuovi processi (vedi
274 sez.~\ref{sec:proc_pid}), il figlio venga ad assumere un valore
275 corrispondente ad un \textit{process group} esistente; questo viene evitato
276 dal kernel che considera come disponibili per un nuovo \acr{pid} solo valori
277 che non corrispondono ad altri \acr{pid}, \acr{pgid} o \acr{sid} in uso nel
278 sistema.} Questa funzione viene usata di solito nel processo di login (per i
279 dettagli vedi sez.~\ref{sec:sess_login}) per raggruppare in una sessione tutti
280 i comandi eseguiti da un utente dalla sua shell.
282 \itindend{process~group}
284 \subsection{Il terminale di controllo e il controllo di sessione}
285 \label{sec:sess_ctrl_term}
287 Come accennato in sez.~\ref{sec:sess_job_control_overview}, nel sistema del
288 \textit{job control} i processi all'interno di una sessione fanno riferimento
289 ad un terminale di controllo (ad esempio quello su cui si è effettuato il
290 login), sul quale effettuano le operazioni di lettura e
291 scrittura,\footnote{nel caso di login grafico la cosa può essere più
292 complessa, e di norma l'I/O è effettuato tramite il server X, ma ad esempio
293 per i programmi, anche grafici, lanciati da un qualunque emulatore di
294 terminale, sarà quest'ultimo a fare da terminale (virtuale) di controllo.} e
295 dal quale ricevono gli eventuali segnali da tastiera.
297 A tale scopo lo standard POSIX.1 prevede che ad ogni sessione possa essere
298 associato un terminale di controllo; in Linux questo viene realizzato
299 mantenendo fra gli attributi di ciascun processo anche qual'è il suo terminale
300 di controllo.\footnote{Lo standard POSIX.1 non specifica nulla riguardo
301 l'implementazione; in Linux anch'esso viene mantenuto nella solita struttura
302 \struct{task\_struct}, nel campo \var{tty}.} In generale ogni processo
303 eredita dal padre, insieme al \acr{pgid} e al \acr{sid} anche il terminale di
304 controllo (vedi sez.~\ref{sec:proc_fork}). In questo modo tutti processi
305 originati dallo stesso leader di sessione mantengono lo stesso terminale di
308 Alla creazione di una nuova sessione con \func{setsid} ogni associazione con
309 il precedente terminale di controllo viene cancellata, ed il processo che è
310 divenuto un nuovo leader di sessione dovrà riottenere\footnote{solo quando ciò
311 è necessario, cosa che, come vedremo in sez.~\ref{sec:sess_daemon}, non è
312 sempre vera.}, un terminale di controllo. In generale questo viene fatto
313 automaticamente dal sistema\footnote{a meno di non avere richiesto
314 esplicitamente che questo non diventi un terminale di controllo con il flag
315 \const{O\_NOCTTY} (vedi sez.~\ref{sec:file_open}). In questo Linux segue la
316 semantica di SVr4; BSD invece richiede che il terminale venga allocato
317 esplicitamente con una \func{ioctl} con il comando \const{TIOCSCTTY}.}
318 quando viene aperto il primo terminale (cioè uno dei vari file di dispositivo
319 \file{/dev/tty*}) che diventa automaticamente il terminale di controllo,
320 mentre il processo diventa il \textsl{processo di controllo} di quella
323 In genere (a meno di redirezioni) nelle sessioni di lavoro questo terminale è
324 associato ai file standard (di input, output ed error) dei processi nella
325 sessione, ma solo quelli che fanno parte del cosiddetto raggruppamento di
326 \textit{foreground}, possono leggere e scrivere in certo istante. Per
327 impostare il raggruppamento di \textit{foreground} di un terminale si usa la
328 funzione \funcd{tcsetpgrp}, il cui prototipo è:
333 \funcdecl{int tcsetpgrp(int fd, pid\_t pgrpid)} Imposta a \param{pgrpid} il
334 \textit{process group} di \textit{foreground} del terminale associato al
335 file descriptor \param{fd}.
337 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo, e -1 in caso di
338 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
340 \item[\errcode{ENOTTY}] Il file \param{fd} non corrisponde al terminale di
341 controllo del processo chiamante.
342 \item[\errcode{ENOSYS}] Il sistema non supporta il job control.
343 \item[\errcode{EPERM}] Il \textit{process group} specificato non è nella
344 stessa sessione del processo chiamante.
346 ed inoltre \errval{EBADF} ed \errval{EINVAL}.
349 \noindent la funzione può essere eseguita con successo solo da
350 un processo nella stessa sessione e con lo stesso terminale di controllo.
352 Come accennato in sez.~\ref{sec:sess_job_control_overview}, tutti i processi
353 (e relativi raggruppamenti) che non fanno parte del gruppo di
354 \textit{foreground} sono detti in \textit{background}; se uno si essi cerca di
355 accedere al terminale di controllo provocherà l'invio da parte del kernel di
356 uno dei due segnali \const{SIGTTIN} o \const{SIGTTOU} (a seconda che l'accesso
357 sia stato in lettura o scrittura) a tutto il suo \itindex{process~group}
358 \textit{process group}; dato che il comportamento di default di questi segnali
359 (si riveda quanto esposto in sez.~\ref{sec:sig_job_control}) è di fermare il
360 processo, di norma questo comporta che tutti i membri del gruppo verranno
361 fermati, ma non si avranno condizioni di errore.\footnote{la shell in genere
362 notifica comunque un avvertimento, avvertendo la presenza di processi
363 bloccati grazie all'uso di \func{waitpid}.} Se però si bloccano o ignorano i
364 due segnali citati, le funzioni di lettura e scrittura falliranno con un
365 errore di \errcode{EIO}.
367 Un processo può controllare qual è il gruppo di \textit{foreground} associato
368 ad un terminale con la funzione \funcd{tcgetpgrp}, il cui prototipo è:
370 \headdecl{unistd.h} \headdecl{termios.h}
372 \funcdecl{pid\_t tcgetpgrp(int fd)} Legge il \textit{process group} di
373 \textit{foreground} del terminale associato al file descriptor \param{fd}.
374 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il \acr{pgid} del
375 gruppo di \textit{foreground}, e -1 in caso di errore, nel qual caso
376 \var{errno} assumerà i valori:
378 \item[\errcode{ENOTTY}] Non c'è un terminale di controllo o \param{fd} non
379 corrisponde al terminale di controllo del processo chiamante.
381 ed inoltre \errval{EBADF} ed \errval{ENOSYS}.
385 Si noti come entrambe le funzioni usino come argomento il valore di un file
386 descriptor, il risultato comunque non dipende dal file descriptor che si usa
387 ma solo dal terminale cui fa riferimento; il kernel inoltre permette a ciascun
388 processo di accedere direttamente al suo terminale di controllo attraverso il
389 file speciale \file{/dev/tty}, che per ogni processo è un sinonimo per il
390 proprio terminale di controllo. Questo consente anche a processi che possono
391 aver rediretto l'output di accedere al terminale di controllo, pur non
392 disponendo più del file descriptor originario; un caso tipico è il programma
393 \cmd{crypt} che accetta la redirezione sullo standard input di un file da
394 decifrare, ma deve poi leggere la password dal terminale.
396 Un'altra caratteristica del terminale di controllo usata nel job control è che
397 utilizzando su di esso le combinazioni di tasti speciali (\texttt{C-z},
398 \texttt{C-c}, \texttt{C-y} e \texttt{C-|}) si farà sì che il kernel invii i
399 corrispondenti segnali (rispettivamente \const{SIGTSTP}, \const{SIGINT},
400 \const{SIGQUIT} e \const{SIGTERM}, trattati in sez.~\ref{sec:sig_job_control})
401 a tutti i processi del raggruppamento di \textit{foreground}; in questo modo
402 la shell può gestire il blocco e l'interruzione dei vari comandi.
405 Per completare la trattazione delle caratteristiche del job control legate al
406 terminale di controllo, occorre prendere in considerazione i vari casi legati
407 alla terminazione anomala dei processi, che sono di norma gestite attraverso
408 il segnale \const{SIGHUP}. Il nome del segnale deriva da \textit{hungup},
409 termine che viene usato per indicare la condizione in cui il terminale diventa
410 inutilizzabile, (letteralmente sarebbe \textsl{impiccagione}).
412 Quando si verifica questa condizione, ad esempio se si interrompe la linea, o
413 va giù la rete o più semplicemente si chiude forzatamente la finestra di
414 terminale su cui si stava lavorando, il kernel provvederà ad inviare il
415 segnale di \const{SIGHUP} al processo di controllo. L'azione preimpostata in
416 questo caso è la terminazione del processo, il problema che si pone è cosa
417 accade agli altri processi nella sessione, che non han più un processo di
418 controllo che possa gestire l'accesso al terminale, che potrebbe essere
419 riutilizzato per qualche altra sessione.
421 Lo standard POSIX.1 prevede che quando il processo di controllo termina, che
422 ciò avvenga o meno per un \textit{hungup} del terminale (ad esempio si
423 potrebbe terminare direttamente la shell con \cmd{kill}) venga inviato un
424 segnale di \const{SIGHUP} ai processi del raggruppamento di foreground. In
425 questo modo essi potranno essere avvisati che non esiste più un processo in
426 grado di gestire il terminale (di norma tutto ciò comporta la terminazione
427 anche di questi ultimi).
429 Restano però gli eventuali processi in background, che non ricevono il
430 segnale; in effetti se il terminale non dovesse più servire essi potrebbero
431 proseguire fino al completamento della loro esecuzione; ma si pone il problema
432 di come gestire quelli che sono bloccati, o che si bloccano nell'accesso al
433 terminale, in assenza di un processo che sia in grado di effettuare il
434 controllo dello stesso.
436 Questa è la situazione in cui si ha quello che viene chiamato un
437 \itindex{process~group~orphaned} \textit{orphaned process group}. Lo standard
438 POSIX.1 lo definisce come un \itindex{process~group} \textit{process group} i
439 cui processi hanno come padri esclusivamente o altri processi nel
440 raggruppamento, o processi fuori della sessione. Lo standard prevede inoltre
441 che se la terminazione di un processo fa sì che un raggruppamento di processi
442 diventi orfano e se i suoi membri sono bloccati, ad essi vengano inviati in
443 sequenza i segnali di \const{SIGHUP} e \const{SIGCONT}.
445 La definizione può sembrare complicata, e a prima vista non è chiaro cosa
446 tutto ciò abbia a che fare con il problema della terminazione del processo di
447 controllo. Consideriamo allora cosa avviene di norma nel \textit{job
448 control}: una sessione viene creata con \func{setsid} che crea anche un
449 nuovo \itindex{process~group} \textit{process group}: per definizione
450 quest'ultimo è sempre \textsl{orfano}, dato che il padre del leader di
451 sessione è fuori dalla stessa e il nuovo \textit{process group}
452 \itindex{process~group} contiene solo il leader di sessione. Questo è un caso
453 limite, e non viene emesso nessun segnale perché quanto previsto dallo
454 standard riguarda solo i raggruppamenti che diventano orfani in seguito alla
455 terminazione di un processo.\footnote{l'emissione dei segnali infatti avviene
456 solo nella fase di uscita del processo, come una delle operazioni legate
457 all'esecuzione di \func{\_exit}, secondo quanto illustrato in
458 sez.~\ref{sec:proc_termination}.}
460 Il leader di sessione provvederà a creare nuovi raggruppamenti che a questo
461 punto non sono orfani in quanto esso resta padre per almeno uno dei processi
462 del gruppo (gli altri possono derivare dal primo). Alla terminazione del
463 leader di sessione però avremo che, come visto in
464 sez.~\ref{sec:proc_termination}, tutti i suoi figli vengono adottati da
465 \cmd{init}, che è fuori dalla sessione. Questo renderà orfani tutti i process
466 group creati direttamente dal leader di sessione (a meno di non aver spostato
467 con \func{setpgid} un processo da un gruppo ad un altro, cosa che di norma non
468 viene fatta) i quali riceveranno, nel caso siano bloccati, i due segnali;
469 \const{SIGCONT} ne farà proseguire l'esecuzione, ed essendo stato nel
470 frattempo inviato anche \const{SIGHUP}, se non c'è un gestore per
471 quest'ultimo, i processi bloccati verranno automaticamente terminati.
475 \subsection{Dal login alla shell}
476 \label{sec:sess_login}
478 L'organizzazione del sistema del job control è strettamente connessa alle
479 modalità con cui un utente accede al sistema per dare comandi, collegandosi ad
480 esso con un terminale, che sia questo realmente tale, come un VT100 collegato
481 ad una seriale o virtuale, come quelli associati a schermo e tastiera o ad una
482 connessione di rete. Dato che i concetti base sono gli stessi, e dato che alla
483 fine le differenze sono\footnote{in generale nel caso di login via rete o di
484 terminali lanciati dall'interfaccia grafica cambia anche il processo da cui
485 ha origine l'esecuzione della shell.} nel dispositivo cui il kernel associa
486 i file standard (vedi sez.~\ref{sec:file_std_descr}) per l'I/O, tratteremo
487 solo il caso classico del terminale.
489 Abbiamo già brevemente illustrato in sez.~\ref{sec:intro_kern_and_sys} le
490 modalità con cui il sistema si avvia, e di come, a partire da \cmd{init},
491 vengano lanciati tutti gli altri processi. Adesso vedremo in maniera più
492 dettagliata le modalità con cui il sistema arriva a fornire ad un utente la
493 shell che gli permette di lanciare i suoi comandi su un terminale.
495 Nella maggior parte delle distribuzioni di GNU/Linux\footnote{fa eccezione la
496 distribuzione \textit{Slackware}, come alcune distribuzioni su dischetto, ed
497 altre distribuzioni dedicate a compiti limitati e specifici.} viene usata
498 la procedura di avvio di System V; questa prevede che \cmd{init} legga dal
499 file di configurazione \file{/etc/inittab} quali programmi devono essere
500 lanciati, ed in quali modalità, a seconda del cosiddetto \textit{run level},
501 anch'esso definito nello stesso file.
503 Tralasciando la descrizione del sistema dei run level, (per il quale si
504 rimanda alla lettura delle pagine di manuale di \cmd{init} e di
505 \file{inittab}) quello che comunque viene sempre fatto è di eseguire almeno
506 una istanza di un programma che permetta l'accesso ad un terminale. Uno schema
507 di massima della procedura è riportato in fig.~\ref{fig:sess_term_login}.
511 \includegraphics[width=15cm]{img/tty_login}
512 \caption{Schema della procedura di login su un terminale.}
513 \label{fig:sess_term_login}
516 Un terminale, che esso sia un terminale effettivo, attaccato ad una seriale o
517 ad un altro tipo di porta di comunicazione, o una delle console virtuali
518 associate allo schermo, viene sempre visto attraverso un device driver che ne
519 presenta un'interfaccia comune su un apposito file di dispositivo.
521 Per controllare un terminale si usa di solito il programma \cmd{getty} (od una
522 delle sue varianti), che permette di mettersi in ascolto su uno di questi
523 dispositivi. Alla radice della catena che porta ad una shell per i comandi
524 perciò c'è sempre \cmd{init} che esegue prima una \func{fork} e poi una
525 \func{exec} per lanciare una istanza di questo programma su un terminale, il
526 tutto ripetuto per ciascuno dei terminali che si hanno a disposizione (o per
527 un certo numero di essi, nel caso delle console virtuali), secondo quanto
528 indicato dall'amministratore nel file di configurazione del programma,
531 Quando viene lanciato da \cmd{init} il programma parte con i privilegi di
532 amministratore e con un ambiente vuoto; \cmd{getty} si cura di chiamare
533 \func{setsid} per creare una nuova sessione ed un nuovo
534 \itindex{process~group} \textit{process group}, e di aprire il terminale (che
535 così diventa il terminale di controllo della sessione) in lettura sullo
536 standard input ed in scrittura sullo standard output e sullo standard error;
537 inoltre effettuerà, qualora servano, ulteriori impostazioni.\footnote{ad
538 esempio, come qualcuno si sarà accorto scrivendo un nome di login in
539 maiuscolo, può effettuare la conversione automatica dell'input in minuscolo,
540 ponendosi in una modalità speciale che non distingue fra i due tipi di
541 caratteri (a beneficio di alcuni vecchi terminali che non supportavano le
542 minuscole).} Alla fine il programma stamperà un messaggio di benvenuto per
543 poi porsi in attesa dell'immissione del nome di un utente.
545 Una volta che si sia immesso il nome di login \cmd{getty} esegue direttamente
546 il programma \cmd{login} con una \func{exevle}, passando come argomento la
547 stringa con il nome, ed un ambiente opportunamente costruito che contenga
548 quanto necessario (ad esempio di solito viene opportunamente inizializzata la
549 variabile di ambiente \texttt{TERM}) ad identificare il terminale su cui si
550 sta operando, a beneficio dei programmi che verranno lanciati in seguito.
552 A sua volta \cmd{login}, che mantiene i privilegi di amministratore, usa il
553 nome dell'utente per effettuare una ricerca nel database degli
554 utenti,\footnote{in genere viene chiamata \func{getpwnam}, che abbiamo visto
555 in sez.~\ref{sec:sys_user_group}, per leggere la password e gli altri dati
556 dal database degli utenti.} e richiede una password. Se l'utente non esiste
557 o se la password non corrisponde\footnote{il confronto non viene effettuato
558 con un valore in chiaro; quanto immesso da terminale viene invece a sua
559 volta criptato, ed è il risultato che viene confrontato con il valore che
560 viene mantenuto nel database degli utenti.} la richiesta viene ripetuta un
561 certo numero di volte dopo di che \cmd{login} esce ed \cmd{init} provvede a
562 rilanciare un'altra istanza di \cmd{getty}.
564 Se invece la password corrisponde \cmd{login} esegue \func{chdir} per settare
565 la \textit{home directory} dell'utente, cambia i diritti di accesso al
566 terminale (con \func{chown} e \func{chmod}) per assegnarne la titolarità
567 all'utente ed al suo gruppo principale, assegnandogli al contempo i diritti di
568 lettura e scrittura. Inoltre il programma provvede a costruire gli opportuni
569 valori per le variabili di ambiente, come \texttt{HOME}, \texttt{SHELL}, ecc.
570 Infine attraverso l'uso di \func{setuid}, \func{setgid} e \func{initgroups}
571 verrà cambiata l'identità del proprietario del processo, infatti, come
572 spiegato in sez.~\ref{sec:proc_setuid}, avendo invocato tali funzioni con i
573 privilegi di amministratore, tutti gli user-ID ed i group-ID (reali, effettivi
574 e salvati) saranno impostati a quelli dell'utente.
576 A questo punto \cmd{login} provvederà (fatte salve eventuali altre azioni
577 iniziali, come la stampa di messaggi di benvenuto o il controllo della posta)
578 ad eseguire con un'altra \func{exec} la shell, che si troverà con un ambiente
579 già pronto con i file standard di sez.~\ref{sec:file_std_descr} impostati sul
580 terminale, e pronta, nel ruolo di leader di sessione e di processo di
581 controllo per il terminale, a gestire l'esecuzione dei comandi come illustrato
582 in sez.~\ref{sec:sess_job_control_overview}.
584 Dato che il processo padre resta sempre \cmd{init} quest'ultimo potrà
585 provvedere, ricevendo un \const{SIGCHLD} all'uscita della shell quando la
586 sessione di lavoro è terminata, a rilanciare \cmd{getty} sul terminale per
587 ripetere da capo tutto il procedimento.
591 \subsection{Prescrizioni per un programma \textit{daemon}}
592 \label{sec:sess_daemon}
594 Come sottolineato fin da sez.~\ref{sec:intro_base_concept}, in un sistema
595 unix-like tutte le operazioni sono eseguite tramite processi, comprese quelle
596 operazioni di sistema (come l'esecuzione dei comandi periodici, o la consegna
597 della posta, ed in generale tutti i programmi di servizio) che non hanno
598 niente a che fare con la gestione diretta dei comandi dell'utente.
600 Questi programmi, che devono essere eseguiti in modalità non interattiva e
601 senza nessun intervento dell'utente, sono normalmente chiamati
602 \textsl{demoni}, (o \textit{daemons}), nome ispirato dagli omonimi spiritelli
603 che svolgevano compiti vari, di cui parlava Socrate (che sosteneva di averne
604 uno al suo servizio).\footnote{NdT. ricontrollare, i miei ricordi di filosofia
605 sono piuttosto datati.}
607 Se però si lancia un programma demone dalla riga di comando in un sistema che
608 supporta, come Linux, il \textit{job control} esso verrà comunque associato ad
609 un terminale di controllo e mantenuto all'interno di una sessione, e anche se
610 può essere mandato in background e non eseguire più nessun I/O su terminale,
611 si avranno comunque tutte le conseguenze che abbiamo appena visto in
612 sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term} (in particolare l'invio dei segnali in
613 corrispondenza dell'uscita del leader di sessione).
615 Per questo motivo un programma che deve funzionare come demone deve sempre
616 prendere autonomamente i provvedimenti opportuni (come distaccarsi dal
617 terminale e dalla sessione) ad impedire eventuali interferenze da parte del
618 sistema del \textit{job control}; questi sono riassunti in una lista di
619 prescrizioni\footnote{ad esempio sia Stevens in \cite{APUE}, che la
620 \textit{Unix Programming FAQ} \cite{UnixFAQ} ne riportano di sostanzialmente
621 identiche.} da seguire quando si scrive un demone.
623 Pertanto, quando si lancia un programma che deve essere eseguito come demone
624 occorrerà predisporlo in modo che esso compia le seguenti azioni:
626 \item Eseguire una \func{fork} e terminare immediatamente il processo padre
627 proseguendo l'esecuzione nel figlio. In questo modo si ha la certezza che
628 il figlio non è un \itindex{process~group~leader} \textit{process group
629 leader}, (avrà il \acr{pgid} del padre, ma un \acr{pid} diverso) e si può
630 chiamare \func{setsid} con successo. Inoltre la shell considererà terminato
631 il comando all'uscita del padre.
632 \item Eseguire \func{setsid} per creare una nuova sessione ed un nuovo
633 raggruppamento di cui il processo diventa automaticamente il leader, che
634 però non ha associato nessun terminale di controllo.
635 \item Assicurarsi che al processo non venga associato in seguito nessun nuovo
636 terminale di controllo; questo può essere fatto sia avendo cura di usare
637 sempre l'opzione \const{O\_NOCTTY} nell'aprire i file di terminale, che
638 eseguendo una ulteriore \func{fork} uscendo nel padre e proseguendo nel
639 figlio. In questo caso, non essendo più quest'ultimo un leader di sessione
640 non potrà ottenere automaticamente un terminale di controllo.
641 \item Eseguire una \func{chdir} per impostare la directory di lavoro del
642 processo (su \file{/} o su una directory che contenga dei file necessari per
643 il programma), per evitare che la directory da cui si è lanciato il processo
644 resti in uso e non sia possibile rimuoverla o smontare il filesystem che la
646 \item Impostare la maschera dei permessi (di solito con \code{umask(0)}) in
647 modo da non essere dipendenti dal valore ereditato da chi ha lanciato
648 originariamente il processo.
649 \item Chiudere tutti i file aperti che non servono più (in generale tutti); in
650 particolare vanno chiusi i file standard che di norma sono ancora associati
651 al terminale (un'altra opzione è quella di redirigerli verso
656 In Linux buona parte di queste azioni possono venire eseguite invocando la
657 funzione \funcd{daemon}, introdotta per la prima volta in BSD4.4; il suo
659 \begin{prototype}{unistd.h}{int daemon(int nochdir, int noclose)}
660 Esegue le operazioni che distaccano il processo dal terminale di controllo e
661 lo fanno girare come demone.
663 \bodydesc{La funzione restituisce (nel nuovo processo) 0 in caso di
664 successo, e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i
665 valori impostati dalle sottostanti \func{fork} e \func{setsid}.}
668 La funzione esegue una \func{fork}, per uscire subito, con \func{\_exit}, nel
669 padre, mentre l'esecuzione prosegue nel figlio che esegue subito una
670 \func{setsid}. In questo modo si compiono automaticamente i passi 1 e 2 della
671 precedente lista. Se \param{nochdir} è nullo la funzione imposta anche la
672 directory di lavoro su \file{/}, se \param{noclose} è nullo i file standard
673 vengono rediretti su \file{/dev/null} (corrispondenti ai passi 4 e 6); in caso
674 di valori non nulli non viene eseguita nessuna altra azione.
676 Dato che un programma demone non può più accedere al terminale, si pone il
677 problema di come fare per la notifica di eventuali errori, non potendosi più
678 utilizzare lo standard error; per il normale I/O infatti ciascun demone avrà
679 le sue modalità di interazione col sistema e gli utenti a seconda dei compiti
680 e delle funzionalità che sono previste; ma gli errori devono normalmente
681 essere notificati all'amministratore del sistema.
683 Una soluzione può essere quella di scrivere gli eventuali messaggi su uno
684 specifico file (cosa che a volte viene fatta comunque) ma questo comporta il
685 grande svantaggio che l'amministratore dovrà tenere sotto controllo un file
686 diverso per ciascun demone, e che possono anche generarsi conflitti di nomi.
687 Per questo in BSD4.2 venne introdotto un servizio di sistema, il
688 \textit{syslog}, che oggi si trova su tutti i sistemi Unix, e che permettesse
689 ai demoni di inviare messaggi all'amministratore in una maniera
692 Il servizio prevede vari meccanismi di notifica, e, come ogni altro servizio
693 in un sistema unix-like, viene gestito attraverso un apposito programma,
694 \cmd{syslogd}, che è anch'esso un \textsl{demone}. In generale i messaggi di
695 errore vengono raccolti dal file speciale \file{/dev/log}, un socket locale
696 (vedi sez.~\ref{sec:sock_sa_local}) dedicato a questo scopo, o via rete, con
697 un socket UDP, o da un apposito demone, \cmd{klogd}, che estrae i messaggi del
698 kernel.\footnote{i messaggi del kernel sono tenuti in un buffer circolare e
699 scritti tramite la funzione \func{printk}, analoga alla \func{printf} usata
700 in user space; una trattazione eccellente dell'argomento si trova in
701 \cite{LinDevDri}, nel quarto capitolo.}
703 Il servizio permette poi di trattare i vari messaggi classificandoli
704 attraverso due indici; il primo, chiamato \textit{facility}, suddivide in
705 diverse categorie i vari demoni in modo di raggruppare i messaggi provenienti
706 da operazioni che hanno attinenza fra loro, ed è organizzato in sottosistemi
707 (kernel, posta elettronica, demoni di stampa, ecc.). Il secondo, chiamato
708 \textit{priority}, identifica l'importanza dei vari messaggi, e permette di
709 classificarli e differenziare le modalità di notifica degli stessi.
711 Il sistema di \textit{syslog} attraverso \cmd{syslogd} provvede poi a
712 riportare i messaggi all'amministratore attraverso una serie differenti
715 \item scrivere sulla console.
716 \item inviare via mail ad uno specifico utente.
717 \item scrivere su un file (comunemente detto \textit{log file}).
718 \item inviare ad un altro demone (anche via rete).
721 secondo le modalità che questo preferisce e che possono essere impostate
722 attraverso il file di configurazione \file{/etc/syslog.conf} (maggiori
723 dettagli si possono trovare sulle pagine di manuale per questo file e per
726 Le \acr{glibc} definiscono una serie di funzioni standard con cui un processo
727 può accedere in maniera generica al servizio di \textit{syslog}, che però
728 funzionano solo localmente; se si vogliono inviare i messaggi ad un altro
729 sistema occorre farlo esplicitamente con un socket UDP, o utilizzare le
730 capacità di reinvio del servizio.
732 La prima funzione definita dall'interfaccia è \funcd{openlog}, che apre una
733 connessione al servizio di \textit{syslog}; essa in generale non è necessaria
734 per l'uso del servizio, ma permette di impostare alcuni valori che controllano
735 gli effetti delle chiamate successive; il suo prototipo è:
736 \begin{prototype}{syslog.h}{void openlog(const char *ident, int option,
739 Apre una connessione al sistema di \textit{syslog}.
741 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
744 La funzione permette di specificare, tramite \param{ident}, l'identità di chi
745 ha inviato il messaggio (di norma si passa il nome del programma, come
746 specificato da \code{argv[0]}); la stringa verrà preposta all'inizio di ogni
747 messaggio. Si tenga presente che il valore di \param{ident} che si passa alla
748 funzione è un puntatore, se la stringa cui punta viene cambiata lo sarà pure
749 nei successivi messaggi, e se viene cancellata i risultati potranno essere
750 impredicibili, per questo è sempre opportuno usare una stringa costante.
752 L'argomento \param{facility} permette invece di preimpostare per le successive
753 chiamate l'omonimo indice che classifica la categoria del messaggio.
754 L'argomento è interpretato come una maschera binaria, e pertanto è possibile
755 inviare i messaggi su più categorie alla volta; i valori delle costanti che
756 identificano ciascuna categoria sono riportati in
757 tab.~\ref{tab:sess_syslog_facility}, il valore di \param{facility} deve essere
758 specificato con un OR aritmetico.
763 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
765 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
768 \const{LOG\_AUTH} & Messaggi relativi ad autenticazione e sicurezza,
769 obsoleto, è sostituito da \const{LOG\_AUTHPRIV}. \\
770 \const{LOG\_AUTHPRIV} & Sostituisce \const{LOG\_AUTH}.\\
771 \const{LOG\_CRON} & Messaggi dei demoni di gestione dei comandi
772 programmati (\cmd{cron} e \cmd{at}).\\
773 \const{LOG\_DAEMON} & Demoni di sistema.\\
774 \const{LOG\_FTP} & Server FTP.\\
775 \const{LOG\_KERN} & Messaggi del kernel\\
776 \const{LOG\_LOCAL0} & Riservato all'amministratore per uso locale\\
778 \const{LOG\_LOCAL7} & Riservato all'amministratore per uso locale\\
779 \const{LOG\_LPR} & Messaggi del sistema di gestione delle stampanti \\
780 \const{LOG\_MAIL} & Messaggi del sistema di posta elettronica\\
781 \const{LOG\_NEWS} & Messaggi del sistema di gestione delle news
783 \const{LOG\_SYSLOG} & Messaggi generati dallo stesso \cmd{syslogd}\\
784 \const{LOG\_USER} & Messaggi generici a livello utente\\
785 \const{LOG\_UUCP} & Messaggi del sistema UUCP\\
788 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{facility} di \func{openlog}.}
789 \label{tab:sess_syslog_facility}
792 L'argomento \param{option} serve invece per controllare il comportamento della
793 funzione \func{openlog} e delle modalità con cui le successive chiamate
794 scriveranno i messaggi, esso viene specificato come maschera binaria composta
795 con un OR aritmetico di una qualunque delle costanti riportate in
796 tab.~\ref{tab:sess_openlog_option}.
801 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
803 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
806 \const{LOG\_CONS} & Scrive sulla console quando. \\
807 \const{LOG\_NDELAY} & Sostituisce \const{LOG\_AUTH}.\\
808 \const{LOG\_NOWAIT} & Messaggi dei demoni di gestione dei comandi
809 programmati (\cmd{cron} e \cmd{at}).\\
810 \const{LOG\_ODELAY} & .\\
811 \const{LOG\_PERROR} & Stampa anche su \file{stderr}.\\
812 \const{LOG\_PID} & Inserisce nei messaggi il \acr{pid} del processo
816 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{option} di \func{openlog}.}
817 \label{tab:sess_openlog_option}
820 La funzione che si usa per generare un messaggio è \funcd{syslog}, dato che
821 l'uso di \func{openlog} è opzionale, sarà quest'ultima a provvede a chiamare la
822 prima qualora ciò non sia stato fatto (nel qual caso il valore di
823 \param{ident} è nullo). Il suo prototipo è:
824 \begin{prototype}{syslog.h}
825 {void syslog(int priority, const char *format, ...)}
827 Genera un messaggio di priorità \param{priority}.
829 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
832 Il comportamento della funzione è analogo quello di \func{printf}, e il valore
833 dell'argomento \param{format} è identico a quello descritto nella pagina di
834 manuale di quest'ultima (per i valori principali si può vedere la trattazione
835 sommaria che se ne è fatto in sez.~\ref{sec:file_formatted_io}); l'unica
836 differenza è che la sequenza \val{\%m} viene rimpiazzata dalla stringa
837 restituita da \code{strerror(errno)}. Gli argomenti seguenti i primi due
838 devono essere forniti secondo quanto richiesto da \param{format}.
840 L'argomento \param{priority} permette di impostare sia la \textit{facility}
841 che la \textit{priority} del messaggio. In realtà viene prevalentemente usato
842 per specificare solo quest'ultima in quanto la prima viene di norma
843 preimpostata con \func{openlog}. La priorità è indicata con un valore
844 numerico\footnote{le \acr{glibc}, seguendo POSIX.1-2001, prevedono otto
845 diverse priorità ordinate da 0 a 7, in ordine di importanza decrescente;
846 questo comporta che i tre bit meno significativi dell'argomento
847 \param{priority} sono occupati da questo valore, mentre i restanti bit più
848 significativi vengono usati per specificare la \textit{facility}.}
849 specificabile attraverso le costanti riportate in
850 tab.~\ref{tab:sess_syslog_priority}. Nel caso si voglia specificare anche la
851 \textit{facility} basta eseguire un OR aritmetico del valore della priorità
852 con la maschera binaria delle costanti di tab.~\ref{tab:sess_syslog_facility}.
857 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
859 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
862 \const{LOG\_EMERG} & Il sistema è inutilizzabile. \\
863 \const{LOG\_ALERT} & C'è una emergenza che richiede intervento
865 \const{LOG\_CRIT} & Si è in una condizione critica.\\
866 \const{LOG\_ERR} & Si è in una condizione di errore.\\
867 \const{LOG\_WARNING} & Messaggio di avvertimento.\\
868 \const{LOG\_NOTICE} & Notizia significativa relativa al comportamento.\\
869 \const{LOG\_INFO} & Messaggio informativo. \\
870 \const{LOG\_DEBUG} & Messaggio di debug.\\
873 \caption{Valori possibili per l'indice di importanza del messaggio da
874 specificare nell'argomento \param{priority} di \func{syslog}.}
875 \label{tab:sess_syslog_priority}
878 Una ulteriore funzione, \funcd{setlogmask}, permette di filtrare
879 preliminarmente i messaggi in base alla loro priorità; il suo prototipo è:
880 \begin{prototype}{syslog.h}{int setlogmask(int mask)}
882 Imposta la maschera dei log al valore specificato.
884 \bodydesc{La funzione restituisce il precedente valore.}
887 Le funzioni di gestione mantengono per ogni processo una maschera che determina
888 quale delle chiamate effettuate a \func{syslog} verrà effettivamente
889 registrata. La registrazione viene disabilitata per tutte quelle priorità che
890 non rientrano nella maschera; questa viene impostata usando la macro
891 \macro{LOG\_MASK(p)} dove \code{p} è una delle costanti di
892 tab.~\ref{tab:sess_syslog_priority}. É inoltre disponibile anche la macro
893 \macro{LOG\_UPTO(p)} che permette di specificare automaticamente tutte le
894 priorità fino ad un certo valore.
898 \section{L'I/O su terminale}
899 \label{sec:sess_terminal_io}
901 Benché come ogni altro dispositivo i terminali siano accessibili come file,
902 essi hanno assunto storicamente (essendo stati a lungo l'unico modo di
903 accedere al sistema) una loro rilevanza specifica, che abbiamo già avuto modo
904 di incontrare nella precedente sezione.
906 Esamineremo qui le peculiarità dell'I/O eseguito sui terminali, che per la
907 loro particolare natura presenta delle differenze rispetto ai normali file su
908 disco e agli altri dispositivi.
912 \subsection{L'architettura}
913 \label{sec:term_design}
915 I terminali sono una classe speciale di dispositivi a caratteri (si ricordi la
916 classificazione di sez.~\ref{sec:file_file_types}); un terminale ha infatti una
917 caratteristica che lo contraddistingue da un qualunque altro dispositivo, e
918 cioè che è destinato a gestire l'interazione con un utente (deve essere cioè
919 in grado di fare da terminale di controllo per una sessione), che comporta la
920 presenza di ulteriori capacità.
922 L'interfaccia per i terminali è una delle più oscure e complesse, essendosi
923 stratificata dagli inizi dei sistemi Unix fino ad oggi. Questo comporta una
924 grande quantità di opzioni e controlli relativi ad un insieme di
925 caratteristiche (come ad esempio la velocità della linea) necessarie per
926 dispositivi, come i terminali seriali, che al giorno d'oggi sono praticamente
929 Storicamente i primi terminali erano appunto terminali di telescriventi
930 (\textit{teletype}), da cui deriva sia il nome dell'interfaccia, \textit{TTY},
931 che quello dei relativi file di dispositivo, che sono sempre della forma
932 \texttt{/dev/tty*}.\footnote{ciò vale solo in parte per i terminali virtuali,
933 essi infatti hanno due lati, un \textit{master}, che può assumere i nomi
934 \file{/dev/pty[p-za-e][0-9a-f]} ed un corrispondente \textit{slave} con nome
935 \file{/dev/tty[p-za-e][0-9a-f]}.} Oggi essi includono le porte seriali, le
936 console virtuali dello schermo, i terminali virtuali che vengono creati come
937 canali di comunicazione dal kernel e che di solito vengono associati alle
938 connessioni di rete (ad esempio per trattare i dati inviati con \cmd{telnet} o
941 L'I/O sui terminali si effettua con le stesse modalità dei file normali: si
942 apre il relativo file di dispositivo, e si leggono e scrivono i dati con le
943 usuali funzioni di lettura e scrittura, così se apriamo una console virtuale
944 avremo che \func{read} leggerà quanto immesso dalla tastiera, mentre
945 \func{write} scriverà sullo schermo. In realtà questo è vero solo a grandi
946 linee, perché non tiene conto delle caratteristiche specifiche dei terminali;
947 una delle principali infatti è che essi prevedono due modalità di operazione,
948 dette rispettivamente \textsl{modo canonico} e \textsl{modo non canonico}, che
949 comportano dei comportamenti nettamente diversi.
951 La modalità preimpostata all'apertura del terminale è quella canonica, in cui
952 le operazioni di lettura vengono sempre effettuate assemblando i dati in una
953 linea;\footnote{per cui eseguendo una \func{read} su un terminale in modo
954 canonico la funzione si bloccherà, anche se si sono scritti dei caratteri,
955 fintanto che non si preme il tasto di ritorno a capo: a questo punto la
956 linea sarà completa e la funzione ritornerà.} ed in cui alcuni caratteri
957 vengono interpretati per compiere operazioni (come la generazione dei segnali
958 illustrati in sez.~\ref{sec:sig_job_control}), questa di norma è la modalità in
959 cui funziona la shell.
961 Un terminale in modo non canonico invece non effettua nessun accorpamento dei
962 dati in linee né li interpreta; esso viene di solito usato dai programmi (gli
963 editor ad esempio) che necessitano di poter leggere un carattere alla volta e
964 che gestiscono al loro interno i vari comandi.
966 Per capire le caratteristiche dell'I/O sui terminali, occorre esaminare le
967 modalità con cui esso viene effettuato; l'accesso, come per tutti i
968 dispositivi, viene gestito da un driver apposito, la cui struttura generica è
969 mostrata in fig.~\ref{fig:term_struct}. Ad un terminale sono sempre associate
970 due code per gestire l'input e l'output, che ne implementano una
971 bufferizzazione\footnote{completamente indipendente dalla eventuale ulteriore
972 bufferizzazione fornita dall'interfaccia standard dei file.} all'interno del
976 \centering \includegraphics[width=14.5cm]{img/term_struct}
977 \caption{Struttura interna generica di un driver per un terminale.}
978 \label{fig:term_struct}
981 La coda di ingresso mantiene i caratteri che sono stati letti dal terminale ma
982 non ancora letti da un processo, la sua dimensione è definita dal parametro di
983 sistema \const{MAX\_INPUT} (si veda sez.~\ref{sec:sys_file_limits}), che ne
984 specifica il limite minimo, in realtà la coda può essere più grande e cambiare
985 dimensione dinamicamente. Se è stato abilitato il controllo di flusso in
986 ingresso il driver emette i caratteri di STOP e START per bloccare e sbloccare
987 l'ingresso dei dati; altrimenti i caratteri immessi oltre le dimensioni
988 massime vengono persi; in alcuni casi il driver provvede ad inviare
989 automaticamente un avviso (un carattere di BELL, che provoca un beep)
990 sull'output quando si eccedono le dimensioni della coda. Se è abilitato il
991 modo canonico i caratteri in ingresso restano nella coda fintanto che non
992 viene ricevuto un a capo; un altro parametro del sistema, \const{MAX\_CANON},
993 specifica la dimensione massima di una riga in modo canonico.
995 La coda di uscita è analoga a quella di ingresso e contiene i caratteri
996 scritti dai processi ma non ancora inviati al terminale. Se è abilitato il
997 controllo di flusso in uscita il driver risponde ai caratteri di START e STOP
998 inviati dal terminale. Le dimensioni della coda non sono specificate, ma non
999 hanno molta importanza, in quanto qualora esse vengano eccedute il driver
1000 provvede automaticamente a bloccare la funzione chiamante.
1004 \subsection{La gestione delle caratteristiche di un terminale}
1005 \label{sec:term_attr}
1007 Data le loro peculiarità, fin dall'inizio si è posto il problema di come
1008 gestire le caratteristiche specifiche dei terminali; storicamente i vari
1009 dialetti di Unix hanno utilizzato diverse funzioni, alla fine con POSIX.1, è
1010 stata effettuata una standardizzazione, unificando le differenze fra BSD e
1011 System V in una unica interfaccia, che è quella usata dal Linux.
1013 Alcune di queste funzioni prendono come argomento un file descriptor (in
1014 origine molte operazioni venivano effettuate con \func{ioctl}), ma ovviamente
1015 possono essere usate solo con file che corrispondano effettivamente ad un
1016 terminale (altrimenti si otterrà un errore di \errcode{ENOTTY}); questo può
1017 essere evitato utilizzando la funzione \funcd{isatty}, il cui prototipo è:
1018 \begin{prototype}{unistd.h}{int isatty(int desc)}
1020 Controlla se il file descriptor \param{desc} è un terminale.
1022 \bodydesc{La funzione restituisce 1 se \param{desc} è connesso ad un
1023 terminale, 0 altrimenti.}
1026 Un'altra funzione che fornisce informazioni su un terminale è \funcd{ttyname},
1027 che permette di ottenere il nome del terminale associato ad un file
1028 descriptor; il suo prototipo è:
1029 \begin{prototype}{unistd.h}{char *ttyname(int desc)}
1031 Restituisce il nome del terminale associato al file \param{desc}.
1033 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla stringa contenente il
1034 nome del terminale associato \param{desc} e \val{NULL} in caso di
1038 Si tenga presente che la funzione restituisce un indirizzo di dati statici,
1039 che pertanto possono essere sovrascritti da successive chiamate. Una funzione
1040 funzione analoga, anch'essa prevista da POSIX.1, è \funcd{ctermid}, il cui
1042 \begin{prototype}{stdio.h}{char *ctermid(char *s)}
1044 Restituisce il nome del terminale di controllo del processo.
1046 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla stringa contenente il
1047 \textit{pathname} del terminale.}
1050 La funzione scrive il \itindex{pathname}\textit{pathname} del terminale di
1051 controllo del processo chiamante nella stringa posta all'indirizzo specificato
1052 dall'argomento \param{s}. La memoria per contenere la stringa deve essere
1053 stata allocata in precedenza ed essere lunga almeno
1054 \const{L\_ctermid}\footnote{\const{L\_ctermid} è una delle varie costanti del
1055 sistema, non trattata esplicitamente in sez.~\ref{sec:sys_characteristics}
1056 che indica la dimensione che deve avere una stringa per poter contenere il
1057 nome di un terminale.} caratteri.
1059 Esiste infine una versione rientrante \funcd{ttyname\_r} della funzione
1060 \func{ttyname}, che non presenta il problema dell'uso di una zona di memoria
1061 statica; il suo prototipo è:
1062 \begin{prototype}{unistd.h}{int ttyname\_r(int desc, char *buff, size\_t len)}
1064 Restituisce il nome del terminale associato al file \param{desc}.
1066 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1067 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1069 \item[\errcode{ERANGE}] la lunghezza del buffer, \param{len}, non è
1070 sufficiente per contenere la stringa restituita.
1072 ed inoltre \errval{EBADF} ed \errval{ENOSYS}.
1076 La funzione prende due argomenti, il puntatore alla zona di memoria
1077 \param{buff}, in cui l'utente vuole che il risultato venga scritto (dovrà
1078 ovviamente essere stata allocata in precedenza), e la relativa dimensione,
1079 \param{len}; se la stringa che deve essere restituita eccede questa dimensione
1080 si avrà una condizione di errore.
1082 Se si passa come argomento \val{NULL} la funzione restituisce il puntatore ad
1083 una stringa statica che può essere sovrascritta da chiamate successive. Si
1084 tenga presente che il \itindex{pathname}\textit{pathname} restituito
1085 potrebbe non identificare univocamente il terminale (ad esempio potrebbe
1086 essere \file{/dev/tty}), inoltre non è detto che il processo possa
1087 effettivamente aprire il terminale.
1089 I vari attributi vengono mantenuti per ciascun terminale in una struttura
1090 \struct{termios}, (la cui definizione è riportata in
1091 fig.~\ref{fig:term_termios}), usata dalle varie funzioni dell'interfaccia. In
1092 fig.~\ref{fig:term_termios} si sono riportati tutti i campi della definizione
1093 usata in Linux; di questi solo i primi cinque sono previsti dallo standard
1094 POSIX.1, ma le varie implementazioni ne aggiungono degli altri per mantenere
1095 ulteriori informazioni.\footnote{la definizione della struttura si trova in
1096 \file{bits/termios.h}, da non includere mai direttamente, Linux, seguendo
1097 l'esempio di BSD, aggiunge i due campi \var{c\_ispeed} e \var{c\_ospeed} per
1098 mantenere le velocità delle linee seriali, ed un campo ulteriore,
1099 \var{c\_line} per ... (NdT, trovare a che serve).}
1100 % TODO trovare a che serve
1102 \begin{figure}[!htb]
1103 \footnotesize \centering
1104 \begin{minipage}[c]{15cm}
1105 \includestruct{listati/termios.h}
1108 \caption{La struttura \structd{termios}, che identifica le proprietà di un
1110 \label{fig:term_termios}
1113 I primi quattro campi sono quattro flag che controllano il comportamento del
1114 terminale; essi sono realizzati come maschera binaria, pertanto il tipo
1115 \type{tcflag\_t} è di norma realizzato con un intero senza segno di lunghezza
1116 opportuna. I valori devono essere specificati bit per bit, avendo cura di non
1117 modificare i bit su cui non si interviene.
1122 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1124 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1127 \const{INPCK} & Abilita il controllo di parità in ingresso. Se non viene
1128 impostato non viene fatto nessun controllo ed i caratteri
1129 vengono passati in input direttamente.\\
1130 \const{IGNPAR} & Ignora gli errori di parità, il carattere viene passato
1131 come ricevuto. Ha senso solo se si è impostato
1133 \const{PARMRK} & Controlla come vengono riportati gli errori di parità. Ha
1134 senso solo se \const{INPCK} è impostato e \const{IGNPAR}
1135 no. Se impostato inserisce una sequenza \texttt{0xFF
1136 0x00} prima di ogni carattere che presenta errori di
1137 parità, se non impostato un carattere con errori di
1138 parità viene letto come uno \texttt{0x00}. Se un
1139 carattere ha il valore \texttt{0xFF} e \const{ISTRIP}
1140 non è impostato, per evitare ambiguità esso viene sempre
1141 riportato come \texttt{0xFF 0xFF}.\\
1142 \const{ISTRIP} & Se impostato i caratteri in input sono tagliati a sette
1143 bit mettendo a zero il bit più significativo, altrimenti
1144 vengono passati tutti gli otto bit.\\
1145 \const{IGNBRK} & Ignora le condizioni di BREAK sull'input. Una
1146 \textit{condizione di BREAK} è definita nel contesto di
1147 una trasmissione seriale asincrona come una sequenza di
1148 bit nulli più lunga di un byte. \\
1149 \const{BRKINT} & Controlla la reazione ad un BREAK quando
1150 \const{IGNBRK} non è impostato. Se \const{BRKINT} è
1151 impostato il BREAK causa lo scarico delle code,
1152 e se il terminale è il terminale di controllo per un
1153 gruppo in foreground anche l'invio di \const{SIGINT} ai
1154 processi di quest'ultimo. Se invece \const{BRKINT} non è
1155 impostato un BREAK viene letto come un carattere
1156 NUL, a meno che non sia impostato \const{PARMRK}
1157 nel qual caso viene letto come la sequenza di caratteri
1158 \texttt{0xFF 0x00 0x00}.\\
1159 \const{IGNCR} & Se impostato il carattere di ritorno carrello
1160 (\textit{carriage return}, \verb|'\r'|) viene scartato
1161 dall'input. Può essere utile per i terminali che inviano
1162 entrambi i caratteri di ritorno carrello e a capo
1163 (\textit{newline}, \verb|'\n'|). \\
1164 \const{ICRNL} & Se impostato un carattere di ritorno carrello
1165 (\verb|'\r'|) sul terminale viene automaticamente
1166 trasformato in un a capo (\verb|'\n'|) sulla coda di
1168 \const{INLCR} & Se impostato il carattere di a capo
1169 (\verb|'\n'|) viene automaticamente trasformato in un
1170 ritorno carrello (\verb|'\r'|).\\
1171 \const{IUCLC} & Se impostato trasforma i caratteri maiuscoli dal
1172 terminale in minuscoli sull'ingresso (opzione non
1174 \const{IXON} & Se impostato attiva il controllo di flusso in uscita con i
1175 caratteri di START e STOP. se si riceve
1176 uno STOP l'output viene bloccato, e viene fatto
1177 ripartire solo da uno START, e questi due
1178 caratteri non vengono passati alla coda di input. Se non
1179 impostato i due caratteri sono passati alla coda di input
1180 insieme agli altri.\\
1181 \const{IXANY} & Se impostato con il controllo di flusso permette a
1182 qualunque carattere di far ripartire l'output bloccato da
1183 un carattere di STOP.\\
1184 \const{IXOFF} & Se impostato abilita il controllo di flusso in
1185 ingresso. Il computer emette un carattere di STOP per
1186 bloccare l'input dal terminale e lo sblocca con il
1188 \const{IMAXBEL}& Se impostato fa suonare il cicalino se si riempie la cosa
1189 di ingresso; in Linux non è implementato e il kernel si
1190 comporta cose se fosse sempre impostato (è una estensione
1194 \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1195 \var{c\_iflag} delle modalità di input di un terminale.}
1196 \label{tab:sess_termios_iflag}
1199 Il primo flag, mantenuto nel campo \var{c\_iflag}, è detto \textsl{flag di
1200 input} e controlla le modalità di funzionamento dell'input dei caratteri sul
1201 terminale, come il controllo di parità, il controllo di flusso, la gestione
1202 dei caratteri speciali; un elenco dei vari bit, del loro significato e delle
1203 costanti utilizzate per identificarli è riportato in
1204 tab.~\ref{tab:sess_termios_iflag}.
1206 Si noti come alcuni di questi flag (come quelli per la gestione del flusso)
1207 fanno riferimento a delle caratteristiche che ormai sono completamente
1208 obsolete; la maggior parte inoltre è tipica di terminali seriali, e non ha
1209 alcun effetto su dispositivi diversi come le console virtuali o gli
1210 pseudo-terminali usati nelle connessioni di rete.
1215 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1217 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1220 \const{OPOST} & Se impostato i caratteri vengono convertiti opportunamente
1221 (in maniera dipendente dall'implementazione) per la
1222 visualizzazione sul terminale, ad esempio al
1223 carattere di a capo (NL) può venire aggiunto un ritorno
1225 \const{OCRNL} & Se impostato converte automaticamente il carattere di a
1226 capo (NL) nella coppia di caratteri ritorno carrello, a
1228 \const{OLCUC} & Se impostato trasforma i caratteri minuscoli in ingresso
1229 in caratteri maiuscoli sull'uscita (non previsto da
1231 \const{ONLCR} & Se impostato converte automaticamente il carattere di a
1232 capo (NL) in un carattere di ritorno carrello (CR).\\
1233 \const{ONOCR} & Se impostato converte il carattere di ritorno carrello
1234 (CR) nella coppia di caratteri CR-NL.\\
1235 \const{ONLRET}& Se impostato rimuove dall'output il carattere di ritorno
1237 \const{OFILL} & Se impostato in caso di ritardo sulla linea invia dei
1238 caratteri di riempimento invece di attendere.\\
1239 \const{OFDEL} & Se impostato il carattere di riempimento è DEL
1240 (\texttt{0x3F}), invece che NUL (\texttt{0x00}).\\
1241 \const{NLDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1242 carattere di a capo (NL), i valori possibili sono
1243 \val{NL0} o \val{NL1}.\\
1244 \const{CRDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1245 carattere ritorno carrello (CR), i valori possibili sono
1246 \val{CR0}, \val{CR1}, \val{CR2} o \val{CR3}.\\
1247 \const{TABDLY}& Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1248 carattere di tabulazione, i valori possibili sono
1249 \val{TAB0}, \val{TAB1}, \val{TAB2} o \val{TAB3}.\\
1250 \const{BSDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1251 carattere di ritorno indietro (\textit{backspace}), i
1252 valori possibili sono \val{BS0} o \val{BS1}.\\
1253 \const{VTDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1254 carattere di tabulazione verticale, i valori possibili sono
1255 \val{VT0} o \val{VT1}.\\
1256 \const{FFDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1257 carattere di pagina nuova (\textit{form feed}), i valori
1258 possibili sono \val{FF0} o \val{FF1}.\\
1261 \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1262 \var{c\_oflag} delle modalità di output di un terminale.}
1263 \label{tab:sess_termios_oflag}
1266 Il secondo flag, mantenuto nel campo \var{c\_oflag}, è detto \textsl{flag di
1267 output} e controlla le modalità di funzionamento dell'output dei caratteri,
1268 come l'impacchettamento dei caratteri sullo schermo, la traslazione degli a
1269 capo, la conversione dei caratteri speciali; un elenco dei vari bit, del loro
1270 significato e delle costanti utilizzate per identificarli è riportato in
1271 tab.~\ref{tab:sess_termios_oflag}.
1273 Si noti come alcuni dei valori riportati in tab.~\ref{tab:sess_termios_oflag}
1274 fanno riferimento a delle maschere di bit; essi infatti vengono utilizzati per
1275 impostare alcuni valori numerici relativi ai ritardi nell'output di alcuni
1276 caratteri: una caratteristica originaria dei primi terminali su telescrivente,
1277 che avevano bisogno di tempistiche diverse per spostare il carrello in
1278 risposta ai caratteri speciali, e che oggi sono completamente in disuso.
1280 Si tenga presente inoltre che nel caso delle maschere il valore da inserire in
1281 \var{c\_oflag} deve essere fornito avendo cura di cancellare prima tutti i bit
1282 della maschera, i valori da immettere infatti (quelli riportati nella
1283 spiegazione corrispondente) sono numerici e non per bit, per cui possono
1284 sovrapporsi fra di loro. Occorrerà perciò utilizzare un codice del tipo:
1286 \includecodesnip{listati/oflag.c}
1288 \noindent che prima cancella i bit della maschera in questione e poi setta il
1295 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1297 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1300 \const{CLOCAL} & Se impostato indica che il terminale è connesso in locale
1301 e che le linee di controllo del modem devono essere
1302 ignorate. Se non impostato effettuando una chiamata ad
1303 \func{open} senza aver specificato il flag di
1304 \const{O\_NOBLOCK} si bloccherà il processo finché
1305 non si è stabilita una connessione con il modem; inoltre
1306 se viene rilevata una disconnessione viene inviato un
1308 \const{SIGHUP} al processo di controllo del terminale. La
1309 lettura su un terminale sconnesso comporta una condizione
1310 di \textit{end of file} e la scrittura un errore di
1312 \const{HUPCL} & Se è impostato viene distaccata la connessione del
1313 modem quando l'ultimo dei processi che ha ancora un file
1314 aperto sul terminale lo chiude o esce.\\
1315 \const{CREAD} & Se è impostato si può leggere l'input del terminale,
1316 altrimenti i caratteri in ingresso vengono scartati
1318 \const{CSTOPB} & Se impostato vengono usati due bit di stop sulla linea
1319 seriale, se non impostato ne viene usato soltanto uno.\\
1320 \const{PARENB} & Se impostato abilita la generazione il controllo di
1321 parità. La reazione in caso di errori dipende dai
1322 relativi valori per \var{c\_iflag}, riportati in
1323 tab.~\ref{tab:sess_termios_iflag}. Se non è impostato i
1324 bit di parità non vengono
1325 generati e i caratteri non vengono controllati.\\
1326 \const{PARODD} & Ha senso solo se è attivo anche \const{PARENB}. Se
1327 impostato viene usata una parità è dispari, altrimenti
1328 viene usata una parità pari.\\
1329 \const{CSIZE} & Maschera per i bit usati per specificare la dimensione
1330 del carattere inviato lungo la linea di trasmissione, i
1331 valore ne indica la lunghezza (in bit), ed i valori
1332 possibili sono \val{CS5}, \val{CS6},
1333 \val{CS7} e \val{CS8}
1334 corrispondenti ad un analogo numero di bit.\\
1335 \const{CBAUD} & Maschera dei bit (4+1) usati per impostare della velocità
1336 della linea (il \textit{baud rate}) in ingresso.
1337 In Linux non è implementato in quanto viene
1338 usato un apposito campo di \struct{termios}.\\
1339 \const{CBAUDEX}& Bit aggiuntivo per l'impostazione della velocità della
1340 linea, per le stesse motivazioni del precedente non è
1341 implementato in Linux.\\
1342 \const{CIBAUD} & Maschera dei bit della velocità della linea in
1343 ingresso. Analogo a \const{CBAUD}, anch'esso in Linux è
1344 mantenuto in un apposito campo di \struct{termios}. \\
1345 \const{CRTSCTS}& Abilita il controllo di flusso hardware sulla seriale,
1346 attraverso l'utilizzo delle dei due fili di RTS e CTS.\\
1349 \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1350 \var{c\_cflag} delle modalità di controllo di un terminale.}
1351 \label{tab:sess_termios_cflag}
1354 Il terzo flag, mantenuto nel campo \var{c\_cflag}, è detto \textsl{flag di
1355 controllo} ed è legato al funzionamento delle linee seriali, permettendo di
1356 impostarne varie caratteristiche, come il numero di bit di stop, le
1357 impostazioni della parità, il funzionamento del controllo di flusso; esso ha
1358 senso solo per i terminali connessi a linee seriali. Un elenco dei vari bit,
1359 del loro significato e delle costanti utilizzate per identificarli è riportato
1360 in tab.~\ref{tab:sess_termios_cflag}.
1362 I valori di questo flag sono molto specifici, e completamente indirizzati al
1363 controllo di un terminale mantenuto su una linea seriale; essi pertanto non
1364 hanno nessuna rilevanza per i terminali che usano un'altra interfaccia, come
1365 le console virtuali e gli pseudo-terminali usati dalle connessioni di rete.
1367 Inoltre alcuni valori sono previsti solo per quelle implementazioni (lo
1368 standard POSIX non specifica nulla riguardo l'implementazione, ma solo delle
1369 funzioni di lettura e scrittura) che mantengono le velocità delle linee
1370 seriali all'interno dei flag; come accennato in Linux questo viene fatto
1371 (seguendo l'esempio di BSD) attraverso due campi aggiuntivi, \var{c\_ispeed} e
1372 \var{c\_ospeed}, nella struttura \struct{termios} (mostrati in
1373 fig.~\ref{fig:term_termios}).
1378 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1380 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1383 \const{ICANON} & Se impostato il terminale opera in modo canonico,
1384 altrimenti opera in modo non canonico.\\
1385 \const{ECHO} & Se è impostato viene attivato l'eco dei caratteri in
1386 input sull'output del terminale.\\
1387 \const{ECHOE} & Se è impostato l'eco mostra la cancellazione di un
1388 carattere in input (in reazione al carattere ERASE)
1389 cancellando l'ultimo carattere della riga corrente dallo
1390 schermo; altrimenti il carattere è rimandato in eco per
1391 mostrare quanto accaduto (usato per i terminali con
1392 l'uscita su una stampante). \\
1393 \const{ECHOPRT}& Se impostato abilita la visualizzazione del carattere di
1394 cancellazione in una modalità adatta ai terminali con
1395 l'uscita su stampante; l'invio del carattere di ERASE
1396 comporta la stampa di un ``\texttt{|}'' seguito dal
1397 carattere cancellato, e così via in caso di successive
1398 cancellazioni, quando si riprende ad immettere carattere
1399 normali prima verrà stampata una ``\texttt{/}''.\\
1400 \const{ECHOK} & Se impostato abilita il trattamento della visualizzazione
1401 del carattere KILL, andando a capo dopo aver visualizzato
1402 lo stesso, altrimenti viene solo mostrato il carattere e
1403 sta all'utente ricordare che l'input precedente è stato
1405 \const{ECHOKE} & Se impostato abilita il trattamento della visualizzazione
1406 del carattere KILL cancellando i caratteri precedenti
1407 nella linea secondo le modalità specificate dai valori di
1408 \const{ECHOE} e \const{ECHOPRT}.\\
1409 \const{ECHONL} & Se impostato viene effettuato l'eco di un a
1410 capo (\verb|\n|) anche se non è stato impostato
1412 \const{ECHOCTL}& Se impostato insieme ad \const{ECHO} i caratteri di
1413 controllo ASCII (tranne TAB, NL, START, e STOP) sono
1414 mostrati nella forma che prepone un ``\texttt{\circonf}''
1415 alla lettera ottenuta sommando \texttt{0x40} al valore del
1416 carattere (di solito questi si possono ottenere anche
1417 direttamente premendo il tasto \texttt{ctrl} più la
1418 relativa lettera).\\
1419 \const{ISIG} & Se impostato abilita il riconoscimento dei caratteri
1420 INTR, QUIT, e SUSP generando il relativo segnale.\\
1421 \const{IEXTEN} & Abilita alcune estensioni previste dalla
1422 implementazione. Deve essere impostato perché caratteri
1423 speciali come EOL2, LNEXT, REPRINT e WERASE possano
1424 essere interpretati. \\
1425 \const{NOFLSH} & Se impostato disabilita lo scarico delle code di ingresso
1426 e uscita quando vengono emessi i segnali \const{SIGINT},
1427 \const{SIGQUIT} e \const{SIGSUSP}.\\
1428 \const{TOSTOP} & Se abilitato, con il supporto per il job control presente,
1429 genera il segnale \const{SIGTTOU} per un processo in
1430 background che cerca di scrivere sul terminale.\\
1431 \const{XCASE} & Se impostato il terminale funziona solo con le
1432 maiuscole. L'input è convertito in minuscole tranne per i
1433 caratteri preceduti da una ``\texttt{\bslash}''. In output
1434 le maiuscole sono precedute da una ``\texttt{\bslash}'' e
1435 le minuscole convertite in maiuscole.\\
1436 \const{DEFECHO}& Se impostato effettua l'eco solo se c'è un processo in
1438 \const{FLUSHO} & Effettua la cancellazione della coda di uscita. Viene
1439 attivato dal carattere DISCARD. Non è supportato in
1441 \const{PENDIN} & Indica che la linea deve essere ristampata, viene
1442 attivato dal carattere REPRINT e resta attivo fino alla
1443 fine della ristampa. Non è supportato in Linux.\\
1446 \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1447 \var{c\_lflag} delle modalità locali di un terminale.}
1448 \label{tab:sess_termios_lflag}
1451 Il quarto flag, mantenuto nel campo \var{c\_lflag}, è detto \textsl{flag
1452 locale}, e serve per controllare il funzionamento dell'interfaccia fra il
1453 driver e l'utente, come abilitare l'eco, gestire i caratteri di controllo e
1454 l'emissione dei segnali, impostare modo canonico o non canonico; un elenco dei
1455 vari bit, del loro significato e delle costanti utilizzate per identificarli è
1456 riportato in tab.~\ref{tab:sess_termios_lflag}. Con i terminali odierni l'unico
1457 flag con cui probabilmente si può avere a che fare è questo, in quanto è con
1458 questo che si impostano le caratteristiche generiche comuni a tutti i
1461 Si tenga presente che i flag che riguardano le modalità di eco dei caratteri
1462 (\const{ECHOE}, \const{ECHOPRT}, \const{ECHOK}, \const{ECHOKE},
1463 \const{ECHONL}) controllano solo il comportamento della visualizzazione, il
1464 riconoscimento dei vari caratteri dipende dalla modalità di operazione, ed
1465 avviene solo in modo canonico, pertanto questi flag non hanno significato se
1466 non è impostato \const{ICANON}.
1468 Oltre ai vari flag per gestire le varie caratteristiche dei terminali,
1469 \struct{termios} contiene pure il campo \var{c\_cc} che viene usato per
1470 impostare i caratteri speciali associati alle varie funzioni di controllo. Il
1471 numero di questi caratteri speciali è indicato dalla costante \const{NCCS},
1472 POSIX ne specifica almeno 11, ma molte implementazioni ne definiscono molti
1473 altri.\footnote{in Linux il valore della costante è 32, anche se i caratteri
1474 effettivamente definiti sono solo 17.}
1479 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|p{7cm}|}
1481 \textbf{Indice} & \textbf{Valore}&\textbf{Codice} & \textbf{Funzione}\\
1484 \const{VINTR} &\texttt{0x03}&(\texttt{C-c})& Carattere di interrupt,
1485 provoca l'emissione di
1487 \const{VQUIT} &\texttt{0x1C}&(\texttt{C-|})& Carattere di uscita provoca
1490 \const{VERASE}&\texttt{0x7f}& DEL & Carattere di ERASE, cancella
1492 precedente nella linea.\\
1493 \const{VKILL} &\texttt{0x15}&(\texttt{C-u})& Carattere di KILL, cancella
1495 \const{VEOF} &\texttt{0x04}&(\texttt{C-d})& Carattere di
1496 \textit{end-of-file}. Causa
1497 l'invio del contenuto del
1498 buffer di ingresso al
1499 processo in lettura anche se
1500 non è ancora stato ricevuto
1501 un a capo. Se è il primo
1502 carattere immesso comporta il
1503 ritorno di \func{read} con
1504 zero caratteri, cioè la
1506 \textit{end-of-file}.\\
1507 \const{VTIME} & --- & --- & Timeout, in decimi di secondo, per
1508 una lettura in modo non canonico.\\
1509 \const{VMIN} & --- & --- & Numero minimo di caratteri per una
1510 lettura in modo non canonico.\\
1511 \const{VSWTC} &\texttt{0x00}& NUL & Carattere di switch. Non supportato
1513 \const{VSTART}&\texttt{0x21}&(\texttt{C-q})& Carattere di START. Riavvia un
1514 output bloccato da uno STOP.\\
1515 \const{VSTOP} &\texttt{0x23}&(\texttt{C-s})& Carattere di STOP. Blocca
1516 l'output fintanto che non
1517 viene premuto un carattere di
1519 \const{VSUSP} &\texttt{0x1A}&(\texttt{C-z})& Carattere di
1520 sospensione. Invia il segnale
1522 \const{VEOL} &\texttt{0x00}& NUL & Carattere di fine riga. Agisce come
1523 un a capo, ma non viene scartato ed
1524 è letto come l'ultimo carattere
1526 \const{VREPRINT}&\texttt{0x12}&(\texttt{C-r})& Ristampa i caratteri non
1528 \const{VDISCARD}&\texttt{0x07}&(\texttt{C-o})& Non riconosciuto in Linux.\\
1529 \const{VWERASE}&\texttt{0x17}&(\texttt{C-w})&Cancellazione di una
1531 \const{VLNEXT}&\texttt{0x16}&(\texttt{C-v})& Carattere di escape, serve a
1532 quotare il carattere
1533 successivo che non viene
1534 interpretato ma passato
1535 direttamente all'output. \\
1536 \const{VEOL2} &\texttt{0x00}& NUL & Ulteriore carattere di fine
1537 riga. Ha lo stesso effetto di
1538 \const{VEOL} ma può essere un
1539 carattere diverso. \\
1542 \caption{Valori dei caratteri di controllo mantenuti nel campo \var{c\_cc}
1543 della struttura \struct{termios}.}
1544 \label{tab:sess_termios_cc}
1548 A ciascuna di queste funzioni di controllo corrisponde un elemento del vettore
1549 \var{c\_cc} che specifica quale è il carattere speciale associato; per
1550 portabilità invece di essere indicati con la loro posizione numerica nel
1551 vettore, i vari elementi vengono indicizzati attraverso delle opportune
1552 costanti, il cui nome corrisponde all'azione ad essi associata. Un elenco
1553 completo dei caratteri di controllo, con le costanti e delle funzionalità
1554 associate è riportato in tab.~\ref{tab:sess_termios_cc}, usando quelle
1555 definizioni diventa possibile assegnare un nuovo carattere di controllo con un
1557 \includecodesnip{listati/value_c_cc.c}
1559 La maggior parte di questi caratteri (tutti tranne \const{VTIME} e
1560 \const{VMIN}) hanno effetto solo quando il terminale viene utilizzato in modo
1561 canonico; per alcuni devono essere soddisfatte ulteriori richieste, ad esempio
1562 \const{VINTR}, \const{VSUSP}, e \const{VQUIT} richiedono sia impostato
1563 \const{ISIG}; \const{VSTART} e \const{VSTOP} richiedono sia impostato
1564 \const{IXON}; \const{VLNEXT}, \const{VWERASE}, \const{VREPRINT} richiedono sia
1565 impostato \const{IEXTEN}. In ogni caso quando vengono attivati i caratteri
1566 vengono interpretati e non sono passati sulla coda di ingresso.
1568 Per leggere ed scrivere tutte le varie impostazioni dei terminali viste finora
1569 lo standard POSIX prevede due funzioni che utilizzano come argomento un
1570 puntatore ad una struttura \struct{termios} che sarà quella in cui andranno
1571 immagazzinate le impostazioni. Le funzioni sono \funcd{tcgetattr} e
1572 \funcd{tcsetattr} ed il loro prototipo è:
1575 \headdecl{termios.h}
1576 \funcdecl{int tcgetattr(int fd, struct termios *termios\_p)}
1577 Legge il valore delle impostazioni di un terminale.
1579 \funcdecl{int tcsetattr(int fd, int optional\_actions, struct termios
1581 Scrive le impostazioni di un terminale.
1583 \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in
1584 caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1586 \item[\errcode{EINTR}] La funzione è stata interrotta.
1588 ed inoltre \errval{EBADF}, \errval{ENOTTY} ed \errval{EINVAL}.
1592 Le funzioni operano sul terminale cui fa riferimento il file descriptor
1593 \param{fd} utilizzando la struttura indicata dal puntatore \param{termios\_p}
1594 per lo scambio dei dati. Si tenga presente che le impostazioni sono associate
1595 al terminale e non al file descriptor; questo significa che se si è cambiata
1596 una impostazione un qualunque altro processo che apra lo stesso terminale, od
1597 un qualunque altro file descriptor che vi faccia riferimento, vedrà le nuove
1598 impostazioni pur non avendo nulla a che fare con il file descriptor che si è
1599 usato per effettuare i cambiamenti.
1601 Questo significa che non è possibile usare file descriptor diversi per
1602 utilizzare automaticamente il terminale in modalità diverse, se esiste una
1603 necessità di accesso differenziato di questo tipo occorrerà cambiare
1604 esplicitamente la modalità tutte le volte che si passa da un file descriptor
1607 La funzione \func{tcgetattr} legge i valori correnti delle impostazioni di un
1608 terminale qualunque nella struttura puntata da \param{termios\_p};
1609 \func{tcsetattr} invece effettua la scrittura delle impostazioni e quando
1610 viene invocata sul proprio terminale di controllo può essere eseguita con
1611 successo solo da un processo in foreground. Se invocata da un processo in
1612 background infatti tutto il gruppo riceverà un segnale di \const{SIGTTOU} come
1613 se si fosse tentata una scrittura, a meno che il processo chiamante non abbia
1614 \const{SIGTTOU} ignorato o bloccato, nel qual caso l'operazione sarà eseguita.
1616 La funzione \func{tcsetattr} prevede tre diverse modalità di funzionamento,
1617 specificabili attraverso l'argomento \param{optional\_actions}, che permette
1618 di stabilire come viene eseguito il cambiamento delle impostazioni del
1619 terminale, i valori possibili sono riportati in
1620 tab.~\ref{tab:sess_tcsetattr_option}; di norma (come fatto per le due funzioni
1621 di esempio) si usa sempre \const{TCSANOW}, le altre opzioni possono essere
1622 utili qualora si cambino i parametri di output.
1627 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
1629 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1632 \const{TCSANOW} & Esegue i cambiamenti in maniera immediata. \\
1633 \const{TCSADRAIN}& I cambiamenti vengono eseguiti dopo aver atteso che
1634 tutto l'output presente sulle code è stato scritto. \\
1635 \const{TCSAFLUSH}& È identico a \const{TCSADRAIN}, ma in più scarta
1636 tutti i dati presenti sulla coda di input.\\
1639 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{optional\_actions} della
1640 funzione \func{tcsetattr}.}
1641 \label{tab:sess_tcsetattr_option}
1644 Occorre infine tenere presente che \func{tcsetattr} ritorna con successo anche
1645 se soltanto uno dei cambiamenti richiesti è stato eseguito. Pertanto se si
1646 effettuano più cambiamenti è buona norma controllare con una ulteriore
1647 chiamata a \func{tcgetattr} che essi siano stati eseguiti tutti quanti.
1649 \begin{figure}[!htb]
1650 \footnotesize \centering
1651 \begin{minipage}[c]{15cm}
1652 \includecodesample{listati/SetTermAttr.c}
1655 \caption{Codice della funzione \func{SetTermAttr} che permette di
1656 impostare uno dei flag di controllo locale del terminale.}
1657 \label{fig:term_set_attr}
1660 Come già accennato per i cambiamenti effettuati ai vari flag di controllo
1661 occorre che i valori di ciascun bit siano specificati avendo cura di mantenere
1662 intatti gli altri; per questo motivo in generale si deve prima leggere il
1663 valore corrente delle impostazioni con \func{tcgetattr} per poi modificare i
1666 In fig.~\ref{fig:term_set_attr} e fig.~\ref{fig:term_unset_attr} si è riportato
1667 rispettivamente il codice delle due funzioni \func{SetTermAttr} e
1668 \func{UnSetTermAttr}, che possono essere usate per impostare o rimuovere, con
1669 le dovute precauzioni, un qualunque bit di \var{c\_lflag}. Il codice di
1670 entrambe le funzioni può essere trovato nel file \file{SetTermAttr.c} dei
1673 La funzione \func{SetTermAttr} provvede ad impostare il bit specificato
1674 dall'argomento \param{flag}; prima si leggono i valori correnti
1675 (\texttt{\small 10}) con \func{tcgetattr}, uscendo con un messaggio in caso di
1676 errore (\texttt{\small 11--14}), poi si provvede a impostare solo i bit
1677 richiesti (possono essere più di uno) con un OR binario (\texttt{\small 15});
1678 infine si scrive il nuovo valore modificato con \func{tcsetattr}
1679 (\texttt{\small 16}), notificando un eventuale errore (\texttt{\small 11--14})
1680 o uscendo normalmente.
1682 \begin{figure}[!htb]
1683 \footnotesize \centering
1684 \begin{minipage}[c]{15cm}
1685 \includecodesample{listati/UnSetTermAttr.c}
1688 \caption{Codice della funzione \func{UnSetTermAttr} che permette di
1689 rimuovere uno dei flag di controllo locale del terminale.}
1690 \label{fig:term_unset_attr}
1693 La seconda funzione, \func{UnSetTermAttr}, è assolutamente identica alla
1694 prima, solo che in questo caso, in (\texttt{\small 15}), si rimuovono i bit
1695 specificati dall'argomento \param{flag} usando un AND binario del valore
1699 Al contrario di tutte le altre caratteristiche dei terminali, che possono
1700 essere impostate esplicitamente utilizzando gli opportuni campi di
1701 \struct{termios}, per le velocità della linea (il cosiddetto \textit{baud
1702 rate}) non è prevista una implementazione standardizzata, per cui anche se
1703 in Linux sono mantenute in due campi dedicati nella struttura, questi non
1704 devono essere acceduti direttamente ma solo attraverso le apposite funzioni di
1705 interfaccia provviste da POSIX.1.
1707 Lo standard prevede due funzioni per scrivere la velocità delle linee seriali,
1708 \funcd{cfsetispeed} per la velocità della linea di ingresso e
1709 \funcd{cfsetospeed} per la velocità della linea di uscita; i loro prototipi
1713 \headdecl{termios.h}
1714 \funcdecl{int cfsetispeed(struct termios *termios\_p, speed\_t speed)}
1715 Imposta la velocità delle linee seriali in ingresso.
1717 \funcdecl{int cfsetospeed(struct termios *termios\_p, speed\_t speed)}
1718 Imposta la velocità delle linee seriali in uscita.
1720 \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in
1721 caso di errore, che avviene solo quando il valore specificato non è
1725 Si noti che le funzioni si limitano a scrivere opportunamente il valore della
1726 velocità prescelta \param{speed} all'interno della struttura puntata da
1727 \param{termios\_p}; per effettuare l'impostazione effettiva occorrerà poi
1728 chiamare \func{tcsetattr}.
1730 Si tenga presente che per le linee seriali solo alcuni valori di velocità sono
1731 validi; questi possono essere specificati direttamente (le \acr{glibc}
1732 prevedono che i valori siano indicati in bit per secondo), ma in generale
1733 altre versioni di librerie possono utilizzare dei valori diversi; per questo
1734 POSIX.1 prevede una serie di costanti che però servono solo per specificare le
1735 velocità tipiche delle linee seriali:
1737 B0 B50 B75 B110 B134 B150 B200
1738 B300 B600 B1200 B1800 B2400 B4800 B9600
1739 B19200 B38400 B57600 B115200 B230400 B460800
1742 Un terminale può utilizzare solo alcune delle velocità possibili, le funzioni
1743 però non controllano se il valore specificato è valido, dato che non possono
1744 sapere a quale terminale le velocità saranno applicate; sarà l'esecuzione di
1745 \func{tcsetattr} a fallire quando si cercherà di eseguire l'impostazione.
1746 Di norma il valore ha senso solo per i terminali seriali dove indica appunto
1747 la velocità della linea di trasmissione; se questa non corrisponde a quella
1748 del terminale quest'ultimo non potrà funzionare: quando il terminale non è
1749 seriale il valore non influisce sulla velocità di trasmissione dei dati.
1751 In generale impostare un valore nullo (\val{B0}) sulla linea di output fa si
1752 che il modem non asserisca più le linee di controllo, interrompendo di fatto
1753 la connessione, qualora invece si utilizzi questo valore per la linea di input
1754 l'effetto sarà quello di rendere la sua velocità identica a quella della linea
1757 Analogamente a quanto avviene per l'impostazione, le velocità possono essere
1758 lette da una struttura \struct{termios} utilizzando altre due funzioni,
1759 \funcd{cfgetispeed} e \funcd{cfgetospeed}, i cui prototipi sono:
1762 \headdecl{termios.h}
1763 \funcdecl{speed\_t cfgetispeed(struct termios *termios\_p)}
1764 Legge la velocità delle linee seriali in ingresso.
1766 \funcdecl{speed\_t cfgetospeed(struct termios *termios\_p)}
1767 Legge la velocità delle linee seriali in uscita.
1769 \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono la velocità della linea, non
1770 sono previste condizioni di errore.}
1773 Anche in questo caso le due funzioni estraggono i valori della velocità della
1774 linea da una struttura, il cui indirizzo è specificato dall'argomento
1775 \param{termios\_p} che deve essere stata letta in precedenza con
1780 \subsection{La gestione della disciplina di linea.}
1781 \label{sec:term_line_discipline}
1783 Come illustrato dalla struttura riportata in fig.~\ref{fig:term_struct} tutti
1784 i terminali hanno un insieme di funzionalità comuni, che prevedono la presenza
1785 di code di ingresso ed uscita; in generale si fa riferimento ad esse con il
1786 nome di \textsl{discipline di linea}.
1789 Lo standard POSIX prevede alcune funzioni che permettono di intervenire
1790 direttamente sulla gestione di quest'ultime e sull'interazione fra i dati in
1791 ingresso ed uscita e le relative code. In generale tutte queste funzioni
1792 vengono considerate, dal punto di vista dell'accesso al terminale, come delle
1793 funzioni di scrittura, pertanto se usate da processi in background sul loro
1794 terminale di controllo provocano l'emissione di \const{SIGTTOU} come
1795 illustrato in sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term}.\footnote{con la stessa eccezione,
1796 già vista per \func{tcsetattr}, che quest'ultimo sia bloccato o ignorato dal
1797 processo chiamante.}
1799 Una prima funzione, che è efficace solo in caso di terminali seriali asincroni
1800 (non fa niente per tutti gli altri terminali), è \funcd{tcsendbreak}; il suo
1804 \headdecl{termios.h}
1806 \funcdecl{int tcsendbreak(int fd, int duration)} Genera una condizione di
1807 break inviando un flusso di bit nulli.
1809 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1810 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
1814 La funzione invia un flusso di bit nulli (che genera una condizione di break)
1815 sul terminale associato a \param{fd}; un valore nullo di \param{duration}
1816 implica una durata del flusso fra 0.25 e 0.5 secondi, un valore diverso da
1817 zero implica una durata pari a \code{duration*T} dove \code{T} è un valore
1818 compreso fra 0.25 e 0.5.\footnote{POSIX specifica il comportamento solo nel
1819 caso si sia impostato un valore nullo per \param{duration}; il comportamento
1820 negli altri casi può dipendere dalla implementazione.}
1822 Le altre funzioni previste da POSIX servono a controllare il comportamento
1823 dell'interazione fra le code associate al terminale e l'utente; la prima è
1824 \funcd{tcdrain}, il cui prototipo è:
1827 \headdecl{termios.h}
1829 \funcdecl{int tcdrain(int fd)} Attende lo svuotamento della coda di output.
1831 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1832 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
1836 La funzione blocca il processo fino a che tutto l'output presente sulla coda
1837 di uscita non è stato trasmesso al terminale associato ad \param{fd}. % La
1838 % funzione è un punto di cancellazione per i
1839 % programmi multi-thread, in tal caso le
1840 % chiamate devono essere protette con dei
1841 % gestori di cancellazione.
1843 Una seconda funzione, \funcd{tcflush}, permette svuotare immediatamente le code
1844 di cancellando tutti i dati presenti al loro interno; il suo prototipo è:
1846 \headdecl{unistd.h} \headdecl{termios.h}
1848 \funcdecl{int tcflush(int fd, int queue)} Cancella i dati presenti
1849 nelle code di ingresso o di uscita.
1851 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1852 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
1856 La funzione agisce sul terminale associato a \param{fd}, l'argomento
1857 \param{queue} permette di specificare su quale coda (ingresso, uscita o
1858 entrambe), operare. Esso può prendere i valori riportati in
1859 tab.~\ref{tab:sess_tcflush_queue}, nel caso si specifichi la coda di ingresso
1860 cancellerà i dati ricevuti ma non ancora letti, nel caso si specifichi la coda
1861 di uscita cancellerà i dati scritti ma non ancora trasmessi.
1866 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
1868 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1871 \const{TCIFLUSH} & Cancella i dati sulla coda di ingresso. \\
1872 \const{TCOFLUSH} & Cancella i dati sulla coda di uscita. \\
1873 \const{TCIOFLUSH}& Cancella i dati su entrambe le code.\\
1876 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{queue} della
1877 funzione \func{tcflush}.}
1878 \label{tab:sess_tcflush_queue}
1882 L'ultima funzione dell'interfaccia che interviene sulla disciplina di linea è
1883 \funcd{tcflow}, che viene usata per sospendere la trasmissione e la ricezione
1884 dei dati sul terminale; il suo prototipo è:
1887 \headdecl{termios.h}
1889 \funcdecl{int tcflow(int fd, int action)}
1891 Sospende e riavvia il flusso dei dati sul terminale.
1893 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1894 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
1898 La funzione permette di controllare (interrompendo e facendo riprendere) il
1899 flusso dei dati fra il terminale ed il sistema sia in ingresso che in uscita.
1900 Il comportamento della funzione è regolato dall'argomento \param{action}, i
1901 cui possibili valori, e relativa azione eseguita dalla funzione, sono
1902 riportati in tab.~\ref{tab:sess_tcflow_action}.
1907 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
1909 \textbf{Valore}& \textbf{Azione}\\
1912 \const{TCOOFF}& Sospende l'output.\\
1913 \const{TCOON} & Riprende un output precedentemente sospeso.\\
1914 \const{TCIOFF}& Il sistema trasmette un carattere di STOP, che
1915 fa interrompere la trasmissione dei dati dal terminale. \\
1916 \const{TCION} & Il sistema trasmette un carattere di START, che
1917 fa riprendere la trasmissione dei dati dal terminale.\\
1920 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{action} della
1921 funzione \func{tcflow}.}
1922 \label{tab:sess_tcflow_action}
1926 \subsection{Operare in \textsl{modo non canonico}}
1927 \label{sec:term_non_canonical}
1929 Operare con un terminale in modo canonico è relativamente semplice; basta
1930 eseguire una lettura e la funzione ritornerà quando una il driver del
1931 terminale avrà completato una linea di input. Non è detto che la linea sia
1932 letta interamente (si può aver richiesto un numero inferiore di byte) ma in
1933 ogni caso nessun dato verrà perso, e il resto della linea sarà letto alla
1934 chiamata successiva.
1936 Inoltre in modo canonico la gestione dell'input è di norma eseguita
1937 direttamente dal driver del terminale, che si incarica (a seconda di quanto
1938 impostato con le funzioni viste nei paragrafi precedenti) di cancellare i
1939 caratteri, bloccare e riavviare il flusso dei dati, terminare la linea quando
1940 viene ricevuti uno dei vari caratteri di terminazione (NL, EOL, EOL2, EOF).
1942 In modo non canonico tocca invece al programma gestire tutto quanto, i
1943 caratteri NL, EOL, EOL2, EOF, ERASE, KILL, CR, REPRINT non vengono
1944 interpretati automaticamente ed inoltre, non dividendo più l'input in linee,
1945 il sistema non ha più un limite definito per quando ritornare i dati ad un
1946 processo. Per questo motivo abbiamo visto che in \var{c\_cc} sono previsti due
1947 caratteri speciali, MIN e TIME (specificati dagli indici \const{VMIN} e
1948 \const{VTIME} in \var{c\_cc}) che dicono al sistema di ritornare da una
1949 \func{read} quando è stata letta una determinata quantità di dati o è passato
1952 Come accennato nella relativa spiegazione in tab.~\ref{tab:sess_termios_cc},
1953 TIME e MIN non sono in realtà caratteri ma valori numerici. Il comportamento
1954 del sistema per un terminale in modalità non canonica prevede quattro casi
1957 \item[MIN$>0$, TIME$>0$] In questo caso MIN stabilisce il numero minimo di
1958 caratteri desiderati e TIME un tempo di attesa, in decimi di secondo, fra un
1959 carattere e l'altro. Una \func{read} ritorna se vengono ricevuti almeno MIN
1960 caratteri prima della scadenza di TIME (MIN è solo un limite inferiore, se
1961 la funzione ha richiesto un numero maggiore di caratteri ne possono essere
1962 restituiti di più); se invece TIME scade vengono restituiti i byte ricevuti
1963 fino ad allora (un carattere viene sempre letto, dato che il timer inizia a
1964 scorrere solo dopo la ricezione del primo carattere).
1965 \item[MIN$>0$, TIME$=0$] Una \func{read} ritorna solo dopo che sono stati
1966 ricevuti almeno MIN caratteri. Questo significa che una \func{read} può
1967 bloccarsi indefinitamente.
1968 \item[MIN$=0$, TIME$>0$] In questo caso TIME indica un tempo di attesa dalla
1969 chiamata di \func{read}, la funzione ritorna non appena viene ricevuto un
1970 carattere o scade il tempo. Si noti che è possibile che \func{read} ritorni
1971 con un valore nullo.
1972 \item[MIN$=0$, TIME$=0$] In questo caso una \func{read} ritorna immediatamente
1973 restituendo tutti i caratteri ricevuti. Anche in questo caso può ritornare
1974 con un valore nullo.
1979 \section{La gestione dei terminali virtuali}
1980 \label{sec:sess_virtual_terminal}
1983 % TODO terminali virtuali
1984 % Qui c'è da mettere tutta la parte sui terminali virtuali, e la gestione
1990 \subsection{I terminali virtuali}
1991 \label{sec:sess_pty}
1993 Qui vanno spiegati i terminali virtuali, \file{/dev/pty} e compagnia.
1995 \subsection{La funzione \func{openpty}}
1996 \label{sec:sess_openpty}
1998 Qui vanno le cose su \func{openpty} e compagnia.
2000 %%% Local Variables:
2002 %%% TeX-master: "gapil"
2005 % LocalWords: kernel multitasking dell'I job control BSD POSIX shell sez group
2006 % LocalWords: foreground process bg fg Di waitpid WUNTRACED pgrp session sched
2007 % LocalWords: struct pgid sid pid ps getpgid getpgrp SVr unistd void errno int
2008 % LocalWords: ESRCH getsid glibc system call XOPEN SOURCE EPERM setpgrp EACCES
2009 % LocalWords: setpgid exec EINVAL did fork race condition setsid l'I tty ioctl
2010 % LocalWords: NOCTTY TIOCSCTTY error tcsetpgrp termios fd pgrpid descriptor VT
2011 % LocalWords: ENOTTY ENOSYS EBADF SIGTTIN SIGTTOU EIO tcgetpgrp crypt SIGTSTP
2012 % LocalWords: SIGINT SIGQUIT SIGTERM SIGHUP hungup kill orphaned SIGCONT exit
2013 % LocalWords: init Slackware run level inittab fig device getty exevle TERM at
2014 % LocalWords: getpwnam chdir home chown chmod setuid setgid initgroups SIGCHLD
2015 % LocalWords: daemon like daemons NdT Stevens Programming FAQ filesystem umask
2016 % LocalWords: noclose syslog syslogd socket UDP klogd printk printf facility
2017 % LocalWords: priority log openlog const char ident option argv tab AUTH CRON
2018 % LocalWords: AUTHPRIV cron FTP KERN LOCAL LPR NEWS news USENET UUCP CONS CRIT
2019 % LocalWords: NDELAY NOWAIT ODELAY PERROR stderr format strerror EMERG ALERT
2020 % LocalWords: ERR WARNING NOTICE INFO DEBUG debug setlogmask mask UPTO za ssh
2021 % LocalWords: teletype telnet read write BELL beep CANON isatty desc ttyname
2022 % LocalWords: NULL ctermid stdio pathname buff size len ERANGE bits ispeed xFF
2023 % LocalWords: ospeed line tcflag INPCK IGNPAR PARMRK ISTRIP IGNBRK BREAK NUL
2024 % LocalWords: BRKINT IGNCR carriage return newline ICRNL INLCR IUCLC IXON NL
2025 % LocalWords: IXANY IXOFF IMAXBEL iflag OPOST CR OCRNL OLCUC ONLCR ONOCR OFILL
2026 % LocalWords: ONLRET OFDEL NLDLY CRDLY TABDLY BSDLY backspace BS VTDLY FFDLY
2027 % LocalWords: form feed FF oflag CLOCAL NOBLOCK of HUPCL CREAD CSTOPB PARENB
2028 % LocalWords: PARODD CSIZE CS CBAUD CBAUDEX CIBAUD CRTSCTS RTS CTS cflag ECHO
2029 % LocalWords: ICANON ECHOE ERASE ECHOPRT ECHOK ECHOKE ECHONL ECHOCTL ctrl ISIG
2030 % LocalWords: INTR QUIT SUSP IEXTEN EOL LNEXT REPRINT WERASE NOFLSH and TOSTOP
2031 % LocalWords: SIGSUSP XCASE DEFECHO FLUSHO DISCARD PENDIN lflag NCCS VINTR EOF
2032 % LocalWords: interrupt VQUIT VERASE VKILL VEOF VTIME VMIN VSWTC switch VSTART
2033 % LocalWords: VSTOP VSUSP VEOL VREPRINT VDISCARD VWERASE VLNEXT escape actions
2034 % LocalWords: tcgetattr tcsetattr EINTR TCSANOW TCSADRAIN TCSAFLUSH speed MIN
2035 % LocalWords: SetTermAttr UnSetTermAttr cfsetispeed cfsetospeed cfgetispeed
2036 % LocalWords: cfgetospeed quest'ultime tcsendbreak duration break tcdrain
2037 % LocalWords: tcflush queue TCIFLUSH TCOFLUSH TCIOFLUSH tcflow action TCOOFF
2038 % LocalWords: TCOON TCIOFF TCION timer openpty Window nochdir