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12 \chapter{Interfaccia utente: terminali e sessioni di lavoro}
16 A lungo l'unico modo per interagire con sistema di tipo Unix è stato tramite
17 l'interfaccia dei terminali, ma anche oggi, nonostante la presenza di diverse
18 interfacce grafiche, essi continuano ad essere estensivamente usati per il
19 loro stretto legame la linea di comando.
21 Nella prima parte esamineremo i concetti base in cui si articola l'interfaccia
22 dei terminali, a partire dal sistema del \textit{job control} e delle sessioni
23 di lavoro, toccando infine anche le problematiche dell'interazione con
24 programmi non interattivi. Nella seconda parte tratteremo il funzionamento
25 dell'I/O su terminale, e delle varie peculiarità che esso viene ad assumere
26 nell'uso come interfaccia di accesso al sistema da parte degli utenti. La
27 terza parte coprirà le tematiche relative alla creazione e gestione dei
28 terminali virtuali, che consentono di replicare via software l'interfaccia dei
33 \section{L'interazione con i terminali}
34 \label{sec:sess_job_control}
36 I terminali sono l'interfaccia con cui fin dalla loro nascita i sistemi
37 unix-like hanno gestito l'interazione con gli utenti, tramite quella riga di
38 comando che li caratterizza da sempre. Ma essi hanno anche una rilevanza
39 particolare perché quella dei terminali è l'unica interfaccia hardware usata
40 dal kernel per comunicare direttamente con gli utenti, con la cosiddetta
41 \textit{console} di sistema, senza dover passare per un programma.
43 Originariamente si trattava di dispositivi specifici (i terminali seriali, se
44 non addirittura le telescriventi). Oggi questa interfaccia viene in genere
45 emulata o tramite programmi o con le cosiddette console virtuali associate a
46 monitor e tastiera, ma esiste sempre la possibilità di associarla direttamente
47 ad alcuni dispositivi, come eventuali linee seriali.\footnote{ed in certi
48 casi, come buona parte dei dispositivi embedded su cui gira Linux (come
49 router, access point, ecc.) questa resta anche l'unica opzione per una
50 \textit{console} di sistema.}
53 \subsection{Il \textit{job control}}
54 \label{sec:sess_job_control_overview}
56 Viene comunemente chiamato \textit{job control} quell'insieme di funzionalità
57 il cui scopo è quello di permettere ad un utente di poter sfruttare le
58 capacità multitasking di un sistema Unix per eseguire in contemporanea più
59 processi, pur potendo accedere, di solito, ad un solo terminale,\footnote{con
60 le interfacce grafiche di \textit{X Window} e con i terminali virtuali via
61 rete tutto questo non è più vero, dato che si può accedere a molti terminali
62 in contemporanea da una singola postazione di lavoro, ma il sistema è nato
63 prima dell'esistenza di tutto ciò.} avendo cioè un solo punto in cui si può
64 avere accesso all'input ed all'output degli stessi.
66 Il \textit{job control} è una caratteristica opzionale, introdotta in BSD
67 negli anni '80, e successivamente standardizzata da POSIX.1; la sua
68 disponibilità nel sistema è verificabile attraverso il controllo della macro
69 \macro{\_POSIX\_JOB\_CONTROL}. In generale il \textit{job control} richiede il
70 supporto sia da parte della shell (quasi tutte ormai lo hanno), che da parte
71 del kernel; in particolare il kernel deve assicurare sia la presenza di un
72 driver per i terminali abilitato al \textit{job control} che quella dei
73 relativi segnali illustrati in sez.~\ref{sec:sig_job_control}.
75 In un sistema che supporta il \textit{job control}, una volta completato il
76 login, l'utente avrà a disposizione una shell dalla quale eseguire i comandi e
77 potrà iniziare quella che viene chiamata una \textsl{sessione}, che riunisce
78 (vedi sez.~\ref{sec:sess_proc_group}) tutti i processi eseguiti all'interno
79 dello stesso login (esamineremo tutto il processo in dettaglio in
80 sez.~\ref{sec:sess_login}).
82 Siccome la shell è collegata ad un solo terminale, che viene usualmente
83 chiamato \textsl{terminale di controllo}, (vedi sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term})
84 un solo comando alla volta (quello che viene detto in \textit{foreground} o in
85 \textsl{primo piano}), potrà scrivere e leggere dal terminale. La shell però
86 può eseguire, aggiungendo una ``\cmd{\&}'' alla fine del comando, più
87 programmi in contemporanea, mandandoli in \textit{background} (o \textsl{sullo
88 sfondo}), nel qual caso essi saranno eseguiti senza essere collegati al
91 Si noti come si sia parlato di comandi e non di programmi o processi; fra le
92 funzionalità della shell infatti c'è anche quella di consentire di concatenare
93 più programmi in una sola riga di comando con le pipe, ed in tal caso verranno
94 eseguiti più programmi. Inoltre, anche quando si invoca un singolo programma,
95 questo potrà sempre lanciare eventuali sotto-processi per eseguire dei compiti
98 Per questo l'esecuzione di un comando può originare più di un processo; quindi
99 nella gestione del \textit{job control} non si può far riferimento ai singoli
100 processi. Per questo il kernel prevede la possibilità di raggruppare più
101 processi in un cosiddetto \itindex{process~group} \textit{process group}
102 (detto anche \textsl{raggruppamento di processi}, vedi
103 sez.~\ref{sec:sess_proc_group}). Deve essere cura della shell far sì che tutti
104 i processi che originano da una stessa riga di comando appartengano allo
105 stesso raggruppamento di processi, in modo che le varie funzioni di controllo,
106 ed i segnali inviati dal terminale, possano fare riferimento ad esso.
108 In generale all'interno di una sessione avremo un eventuale (può non esserci)
109 \itindex{process~group} \textit{process group} in \textit{foreground}, che
110 riunisce i processi che possono accedere al terminale, e più
111 \itindex{process~group} \textit{process group} in \textit{background}, che non
112 possono accedervi. Il \textit{job control} prevede che quando un processo
113 appartenente ad un raggruppamento in \textit{background} cerca di accedere al
114 terminale, venga inviato un segnale a tutti i processi del raggruppamento, in
115 modo da bloccarli (vedi sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term}).
117 Un comportamento analogo si ha anche per i segnali generati dai comandi di
118 tastiera inviati dal terminale, che vengono inviati a tutti i processi del
119 raggruppamento in \textit{foreground}. In particolare \cmd{C-z} interrompe
120 l'esecuzione del comando, che può poi essere mandato in \textit{background}
121 con il comando \cmd{bg}.\footnote{si tenga presente che \cmd{bg} e \cmd{fg}
122 sono parole chiave che indicano comandi interni alla shell, e nel caso non
123 comportano l'esecuzione di un programma esterno ma operazioni di gestione
124 compiute direttamente dalla shell stessa.} Il comando \cmd{fg} consente
125 invece di mettere in \textit{foreground} un comando precedentemente lanciato
126 in \textit{background}.
128 Di norma la shell si cura anche di notificare all'utente (di solito prima
129 della stampa a video del prompt) lo stato dei vari processi; essa infatti sarà
130 in grado, grazie all'uso di \func{waitpid}, di rilevare sia i processi che
131 sono terminati, sia i raggruppamenti che sono bloccati (in questo caso usando
132 l'opzione \const{WUNTRACED}, secondo quanto illustrato in
133 sez.~\ref{sec:proc_wait}).
136 \subsection{I \textit{process group} e le \textsl{sessioni}}
137 \label{sec:sess_proc_group}
139 \itindbeg{process~group}
141 Come accennato in sez.~\ref{sec:sess_job_control_overview} nel job control i
142 processi vengono raggruppati in \textit{process group} e \textsl{sessioni};
143 per far questo vengono utilizzati due ulteriori identificatori (oltre quelli
144 visti in sez.~\ref{sec:proc_pid}) che il kernel associa a ciascun
145 processo:\footnote{in Linux questi identificatori sono mantenuti nei campi
146 \var{pgrp} e \var{session} della struttura \kstruct{task\_struct} definita
147 in \file{include/linux/sched.h}.} l'identificatore del \textit{process
148 group} e l'identificatore della \textsl{sessione}, che vengono indicati
149 rispettivamente con le sigle \acr{pgid} e \acr{sid}, e sono mantenuti in
150 variabili di tipo \type{pid\_t}. I valori di questi identificatori possono
151 essere visualizzati dal comando \cmd{ps} usando l'opzione \cmd{-j}.
153 Un \textit{process group} è pertanto definito da tutti i processi che hanno lo
154 stesso \acr{pgid}; è possibile leggere il valore di questo identificatore con
155 le funzioni \funcd{getpgid} e \funcd{getpgrp},\footnote{\func{getpgrp} è
156 definita nello standard POSIX.1, mentre \func{getpgid} è richiesta da SVr4.}
157 i cui prototipi sono:
161 \funcdecl{pid\_t getpgid(pid\_t pid)}
162 Legge il \acr{pgid} del processo \param{pid}.
164 \funcdecl{pid\_t getpgrp(void)}
165 Legge il \acr{pgid} del processo corrente.
167 \bodydesc{Le funzioni restituiscono il \acr{pgid} del processo,
168 \func{getpgrp} ha sempre successo, mentre \func{getpgid} restituisce -1
169 ponendo \var{errno} a \errval{ESRCH} se il processo selezionato non
173 La funzione \func{getpgid} permette di specificare il \ids{PID} del processo
174 di cui si vuole sapere il \acr{pgid}; un valore nullo per \param{pid}
175 restituisce il \acr{pgid} del processo corrente; \func{getpgrp} è di norma
176 equivalente a \code{getpgid(0)}.
178 In maniera analoga l'identificatore della sessione può essere letto dalla
179 funzione \funcd{getsid}, che però nelle \acr{glibc}\footnote{la system call è
180 stata introdotta in Linux a partire dalla versione 1.3.44, il supporto nelle
181 librerie del C è iniziato dalla versione 5.2.19. La funzione non è prevista
182 da POSIX.1, che parla solo di processi leader di sessione, e non di
183 identificatori di sessione.} è accessibile solo definendo
184 \macro{\_XOPEN\_SOURCE} e \macro{\_XOPEN\_SOURCE\_EXTENDED}; il suo prototipo
186 \begin{prototype}{unistd.h}{pid\_t getsid(pid\_t pid)}
187 Legge l'identificatore di sessione del processo \param{pid}.
189 \bodydesc{La funzione restituisce l'identificatore (un numero positivo) in
190 caso di successo, e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà
193 \item[\errcode{ESRCH}] il processo selezionato non esiste.
194 \item[\errcode{EPERM}] in alcune implementazioni viene restituito quando il
195 processo selezionato non fa parte della stessa sessione del processo
201 Entrambi gli identificatori vengono inizializzati alla creazione di ciascun
202 processo con lo stesso valore che hanno nel processo padre, per cui un
203 processo appena creato appartiene sempre allo stesso raggruppamento e alla
204 stessa sessione del padre. Vedremo poi come sia possibile creare più
205 \textit{process group} all'interno della stessa sessione, e spostare i
206 processi dall'uno all'altro, ma sempre all'interno di una stessa sessione.
208 Ciascun raggruppamento di processi ha sempre un processo principale, il
209 cosiddetto \itindex{process~group~leader} \textit{process group leader}, che è
210 identificato dall'avere un \acr{pgid} uguale al suo \ids{PID}, in genere
211 questo è il primo processo del raggruppamento, che si incarica di lanciare
212 tutti gli altri. Un nuovo raggruppamento si crea con la funzione
213 \funcd{setpgrp},\footnote{questa è la definizione di POSIX.1, BSD definisce
214 una funzione con lo stesso nome, che però è identica a \func{setpgid}; nelle
215 \acr{glibc} viene sempre usata sempre questa definizione, a meno di non
216 richiedere esplicitamente la compatibilità all'indietro con BSD, definendo
217 la macro \macro{\_BSD\_SOURCE}.} il cui prototipo è:
218 \begin{prototype}{unistd.h}{int setpgrp(void)}
219 Modifica il \acr{pgid} al valore del \ids{PID} del processo corrente.
221 \bodydesc{La funzione restituisce il valore del nuovo \textit{process
225 La funzione, assegnando al \acr{pgid} il valore del \ids{PID} processo
226 corrente, rende questo \itindex{process~group~leader} \textit{group leader} di
227 un nuovo raggruppamento, tutti i successivi processi da esso creati
228 apparterranno (a meno di non cambiare di nuovo il \acr{pgid}) al nuovo
229 raggruppamento. È possibile invece spostare un processo da un raggruppamento
230 ad un altro con la funzione \funcd{setpgid}, il cui prototipo è:
231 \begin{prototype}{unistd.h}{int setpgid(pid\_t pid, pid\_t pgid)}
232 Assegna al \acr{pgid} del processo \param{pid} il valore \param{pgid}.
234 \bodydesc{La funzione ritorna il valore del nuovo \textit{process group}, e
235 -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
237 \item[\errcode{ESRCH}] il processo selezionato non esiste.
238 \item[\errcode{EPERM}] il cambiamento non è consentito.
239 \item[\errcode{EACCES}] il processo ha già eseguito una \func{exec}.
240 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{pgid} è negativo.
245 La funzione permette di cambiare il \acr{pgid} del processo \param{pid}, ma il
246 cambiamento può essere effettuato solo se \param{pgid} indica un
247 \textit{process group} che è nella stessa sessione del processo chiamante.
248 Inoltre la funzione può essere usata soltanto sul processo corrente o su uno
249 dei suoi figli, ed in quest'ultimo caso ha successo soltanto se questo non ha
250 ancora eseguito una \func{exec}.\footnote{questa caratteristica è implementata
251 dal kernel che mantiene allo scopo un altro campo, \var{did\_exec}, in
252 \struct{task\_struct}.} Specificando un valore nullo per \param{pid} si
253 indica il processo corrente, mentre specificando un valore nullo per
254 \param{pgid} si imposta il \textit{process group} al valore del \ids{PID} del
255 processo selezionato; pertanto \func{setpgrp} è equivalente a \code{setpgid(0,
258 Di norma questa funzione viene usata dalla shell quando si usano delle
259 pipeline, per mettere nello stesso \textit{process group} tutti i programmi
260 lanciati su ogni linea di comando; essa viene chiamata dopo una \func{fork}
261 sia dal processo padre, per impostare il valore nel figlio, che da
262 quest'ultimo, per sé stesso, in modo che il cambiamento di \textit{process
263 group} sia immediato per entrambi; una delle due chiamate sarà ridondante,
264 ma non potendo determinare quale dei due processi viene eseguito per primo,
265 occorre eseguirle comunque entrambe per evitare di esporsi ad una
266 \itindex{race~condition} \textit{race condition}.
268 Si noti come nessuna delle funzioni esaminate finora permetta di spostare un
269 processo da una sessione ad un altra; infatti l'unico modo di far cambiare
270 sessione ad un processo è quello di crearne una nuova con l'uso di
271 \funcd{setsid}; il suo prototipo è:
272 \begin{prototype}{unistd.h}{pid\_t setsid(void)}
273 Crea una nuova sessione sul processo corrente impostandone \acr{sid} e
276 \bodydesc{La funzione ritorna il valore del nuovo \acr{sid}, e -1 in caso di
277 errore, il solo errore possibile è \errval{EPERM}, che si ha quando il
278 \acr{pgid} e \ids{PID} del processo coincidono.}
281 La funzione imposta il \acr{pgid} ed il \acr{sid} del processo corrente al
282 valore del suo \ids{PID}, creando così una nuova sessione ed un nuovo
283 \textit{process group} di cui esso diventa leader (come per i \textit{process
284 group} un processo si dice leader di sessione\footnote{in Linux la proprietà
285 è mantenuta in maniera indipendente con un apposito campo \var{leader} in
286 \struct{task\_struct}.} se il suo \acr{sid} è uguale al suo \ids{PID}) ed
287 unico componente. Inoltre la funzione distacca il processo da ogni terminale
288 di controllo (torneremo sull'argomento in sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term}) cui
289 fosse in precedenza associato.
291 La funzione ha successo soltanto se il processo non è già
292 \itindex{process~group~leader} leader di un \textit{process group}, per cui
293 per usarla di norma si esegue una \func{fork} e si esce, per poi chiamare
294 \func{setsid} nel processo figlio, in modo che, avendo questo lo stesso
295 \acr{pgid} del padre ma un \ids{PID} diverso, non ci siano possibilità di
296 errore.\footnote{potrebbe sorgere il dubbio che, per il riutilizzo dei valori
297 dei \ids{PID} fatto nella creazione dei nuovi processi (vedi
298 sez.~\ref{sec:proc_pid}), il figlio venga ad assumere un valore
299 corrispondente ad un \textit{process group} esistente; questo viene evitato
300 dal kernel che considera come disponibili per un nuovo \ids{PID} solo valori
301 che non corrispondono ad altri \ids{PID}, \acr{pgid} o \acr{sid} in uso nel
302 sistema.} Questa funzione viene usata di solito nel processo di login (per i
303 dettagli vedi sez.~\ref{sec:sess_login}) per raggruppare in una sessione tutti
304 i comandi eseguiti da un utente dalla sua shell.
306 \itindend{process~group}
308 \subsection{Il terminale di controllo e il controllo di sessione}
309 \label{sec:sess_ctrl_term}
311 Come accennato in sez.~\ref{sec:sess_job_control_overview}, nel sistema del
312 \textit{job control} i processi all'interno di una sessione fanno riferimento
313 ad un terminale di controllo (ad esempio quello su cui si è effettuato il
314 login), sul quale effettuano le operazioni di lettura e
315 scrittura,\footnote{nel caso di login grafico la cosa può essere più
316 complessa, e di norma l'I/O è effettuato tramite il server X, ma ad esempio
317 per i programmi, anche grafici, lanciati da un qualunque emulatore di
318 terminale, sarà quest'ultimo a fare da terminale (virtuale) di controllo.} e
319 dal quale ricevono gli eventuali segnali da tastiera.
321 A tale scopo lo standard POSIX.1 prevede che ad ogni sessione possa essere
322 associato un terminale di controllo; in Linux questo viene realizzato
323 mantenendo fra gli attributi di ciascun processo anche qual'è il suo terminale
324 di controllo.\footnote{lo standard POSIX.1 non specifica nulla riguardo
325 l'implementazione; in Linux anch'esso viene mantenuto nella solita struttura
326 \struct{task\_struct}, nel campo \var{tty}.} In generale ogni processo
327 eredita dal padre, insieme al \acr{pgid} e al \acr{sid} anche il terminale di
328 controllo (vedi sez.~\ref{sec:proc_fork}). In questo modo tutti processi
329 originati dallo stesso leader di sessione mantengono lo stesso terminale di
332 Alla creazione di una nuova sessione con \func{setsid} ogni associazione con
333 il precedente terminale di controllo viene cancellata, ed il processo che è
334 divenuto un nuovo leader di sessione dovrà riottenere\footnote{solo quando ciò
335 è necessario, cosa che, come vedremo in sez.~\ref{sec:sess_daemon}, non è
336 sempre vera.}, un terminale di controllo. In generale questo viene fatto
337 automaticamente dal sistema\footnote{a meno di non avere richiesto
338 esplicitamente che questo non diventi un terminale di controllo con il flag
339 \const{O\_NOCTTY} (vedi sez.~\ref{sec:file_open_close}). In questo Linux
340 segue la semantica di SVr4; BSD invece richiede che il terminale venga
341 allocato esplicitamente con una \func{ioctl} con il comando
342 \const{TIOCSCTTY}.} quando viene aperto il primo terminale (cioè uno dei
343 vari file di dispositivo \file{/dev/tty*}) che diventa automaticamente il
344 terminale di controllo, mentre il processo diventa il \textsl{processo di
345 controllo} di quella sessione.
347 In genere (a meno di redirezioni) nelle sessioni di lavoro questo terminale è
348 associato ai file standard (di input, output ed error) dei processi nella
349 sessione, ma solo quelli che fanno parte del cosiddetto raggruppamento di
350 \textit{foreground}, possono leggere e scrivere in certo istante. Per
351 impostare il raggruppamento di \textit{foreground} di un terminale si usa la
352 funzione \funcd{tcsetpgrp}, il cui prototipo è:
357 \funcdecl{int tcsetpgrp(int fd, pid\_t pgrpid)} Imposta a \param{pgrpid} il
358 \textit{process group} di \textit{foreground} del terminale associato al
359 file descriptor \param{fd}.
361 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo, e -1 in caso di
362 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
364 \item[\errcode{ENOTTY}] il file \param{fd} non corrisponde al terminale di
365 controllo del processo chiamante.
366 \item[\errcode{ENOSYS}] il sistema non supporta il job control.
367 \item[\errcode{EPERM}] il \textit{process group} specificato non è nella
368 stessa sessione del processo chiamante.
370 ed inoltre \errval{EBADF} ed \errval{EINVAL}.
373 \noindent la funzione può essere eseguita con successo solo da
374 un processo nella stessa sessione e con lo stesso terminale di controllo.
376 Come accennato in sez.~\ref{sec:sess_job_control_overview}, tutti i processi
377 (e relativi raggruppamenti) che non fanno parte del gruppo di
378 \textit{foreground} sono detti in \textit{background}; se uno si essi cerca di
379 accedere al terminale di controllo provocherà l'invio da parte del kernel di
380 uno dei due segnali \signal{SIGTTIN} o \signal{SIGTTOU} (a seconda che l'accesso
381 sia stato in lettura o scrittura) a tutto il suo \itindex{process~group}
382 \textit{process group}; dato che il comportamento di default di questi segnali
383 (si riveda quanto esposto in sez.~\ref{sec:sig_job_control}) è di fermare il
384 processo, di norma questo comporta che tutti i membri del gruppo verranno
385 fermati, ma non si avranno condizioni di errore.\footnote{la shell in genere
386 notifica comunque un avvertimento, avvertendo la presenza di processi
387 bloccati grazie all'uso di \func{waitpid}.} Se però si bloccano o ignorano i
388 due segnali citati, le funzioni di lettura e scrittura falliranno con un
389 errore di \errcode{EIO}.
391 Un processo può controllare qual è il gruppo di \textit{foreground} associato
392 ad un terminale con la funzione \funcd{tcgetpgrp}, il cui prototipo è:
394 \headdecl{unistd.h} \headdecl{termios.h}
396 \funcdecl{pid\_t tcgetpgrp(int fd)} Legge il \textit{process group} di
397 \textit{foreground} del terminale associato al file descriptor \param{fd}.
398 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il \acr{pgid} del
399 gruppo di \textit{foreground}, e -1 in caso di errore, nel qual caso
400 \var{errno} assumerà i valori:
402 \item[\errcode{ENOTTY}] non c'è un terminale di controllo o \param{fd} non
403 corrisponde al terminale di controllo del processo chiamante.
405 ed inoltre \errval{EBADF} ed \errval{ENOSYS}.
409 Si noti come entrambe le funzioni usino come argomento il valore di un file
410 descriptor, il risultato comunque non dipende dal file descriptor che si usa
411 ma solo dal terminale cui fa riferimento; il kernel inoltre permette a ciascun
412 processo di accedere direttamente al suo terminale di controllo attraverso il
413 file speciale \file{/dev/tty}, che per ogni processo è un sinonimo per il
414 proprio terminale di controllo. Questo consente anche a processi che possono
415 aver rediretto l'output di accedere al terminale di controllo, pur non
416 disponendo più del file descriptor originario; un caso tipico è il programma
417 \cmd{crypt} che accetta la redirezione sullo standard input di un file da
418 decifrare, ma deve poi leggere la password dal terminale.
420 Un'altra caratteristica del terminale di controllo usata nel job control è che
421 utilizzando su di esso le combinazioni di tasti speciali (\texttt{C-z},
422 \texttt{C-c}, \texttt{C-y} e \texttt{C-|}) si farà sì che il kernel invii i
423 corrispondenti segnali (rispettivamente \signal{SIGTSTP}, \signal{SIGINT},
424 \signal{SIGQUIT} e \signal{SIGTERM}, trattati in sez.~\ref{sec:sig_job_control})
425 a tutti i processi del raggruppamento di \textit{foreground}; in questo modo
426 la shell può gestire il blocco e l'interruzione dei vari comandi.
429 Per completare la trattazione delle caratteristiche del job control legate al
430 terminale di controllo, occorre prendere in considerazione i vari casi legati
431 alla terminazione anomala dei processi, che sono di norma gestite attraverso
432 il segnale \signal{SIGHUP}. Il nome del segnale deriva da \textit{hungup},
433 termine che viene usato per indicare la condizione in cui il terminale diventa
434 inutilizzabile, (letteralmente sarebbe \textsl{impiccagione}).
436 Quando si verifica questa condizione, ad esempio se si interrompe la linea, o
437 va giù la rete o più semplicemente si chiude forzatamente la finestra di
438 terminale su cui si stava lavorando, il kernel provvederà ad inviare il
439 segnale di \signal{SIGHUP} al processo di controllo. L'azione preimpostata in
440 questo caso è la terminazione del processo, il problema che si pone è cosa
441 accade agli altri processi nella sessione, che non han più un processo di
442 controllo che possa gestire l'accesso al terminale, che potrebbe essere
443 riutilizzato per qualche altra sessione.
445 Lo standard POSIX.1 prevede che quando il processo di controllo termina, che
446 ciò avvenga o meno per un \textit{hungup} del terminale (ad esempio si
447 potrebbe terminare direttamente la shell con \cmd{kill}) venga inviato un
448 segnale di \signal{SIGHUP} ai processi del raggruppamento di foreground. In
449 questo modo essi potranno essere avvisati che non esiste più un processo in
450 grado di gestire il terminale (di norma tutto ciò comporta la terminazione
451 anche di questi ultimi).
453 Restano però gli eventuali processi in background, che non ricevono il
454 segnale; in effetti se il terminale non dovesse più servire essi potrebbero
455 proseguire fino al completamento della loro esecuzione; ma si pone il problema
456 di come gestire quelli che sono bloccati, o che si bloccano nell'accesso al
457 terminale, in assenza di un processo che sia in grado di effettuare il
458 controllo dello stesso.
460 Questa è la situazione in cui si ha quello che viene chiamato un
461 \itindex{process~group~orphaned} \textit{orphaned process group}. Lo standard
462 POSIX.1 lo definisce come un \itindex{process~group} \textit{process group} i
463 cui processi hanno come padri esclusivamente o altri processi nel
464 raggruppamento, o processi fuori della sessione. Lo standard prevede inoltre
465 che se la terminazione di un processo fa sì che un raggruppamento di processi
466 diventi orfano e se i suoi membri sono bloccati, ad essi vengano inviati in
467 sequenza i segnali di \signal{SIGHUP} e \signal{SIGCONT}.
469 La definizione può sembrare complicata, e a prima vista non è chiaro cosa
470 tutto ciò abbia a che fare con il problema della terminazione del processo di
471 controllo. Consideriamo allora cosa avviene di norma nel \textit{job
472 control}: una sessione viene creata con \func{setsid} che crea anche un
473 nuovo \itindex{process~group} \textit{process group}: per definizione
474 quest'ultimo è sempre \itindex{process~group~orphaned} \textsl{orfano}, dato
475 che il padre del leader di sessione è fuori dalla stessa e il nuovo
476 \textit{process group} \itindex{process~group} contiene solo il leader di
477 sessione. Questo è un caso limite, e non viene emesso nessun segnale perché
478 quanto previsto dallo standard riguarda solo i raggruppamenti che diventano
479 orfani in seguito alla terminazione di un processo.\footnote{l'emissione dei
480 segnali infatti avviene solo nella fase di uscita del processo, come una
481 delle operazioni legate all'esecuzione di \func{\_exit}, secondo quanto
482 illustrato in sez.~\ref{sec:proc_termination}.}
484 Il leader di sessione provvederà a creare nuovi raggruppamenti che a questo
485 punto non sono orfani in quanto esso resta padre per almeno uno dei processi
486 del gruppo (gli altri possono derivare dal primo). Alla terminazione del
487 leader di sessione però avremo che, come visto in
488 sez.~\ref{sec:proc_termination}, tutti i suoi figli vengono adottati da
489 \cmd{init}, che è fuori dalla sessione. Questo renderà orfani tutti i process
490 group creati direttamente dal leader di sessione (a meno di non aver spostato
491 con \func{setpgid} un processo da un gruppo ad un altro, cosa che di norma non
492 viene fatta) i quali riceveranno, nel caso siano bloccati, i due segnali;
493 \signal{SIGCONT} ne farà proseguire l'esecuzione, ed essendo stato nel
494 frattempo inviato anche \signal{SIGHUP}, se non c'è un gestore per
495 quest'ultimo, i processi bloccati verranno automaticamente terminati.
499 \subsection{Dal login alla shell}
500 \label{sec:sess_login}
502 L'organizzazione del sistema del job control è strettamente connessa alle
503 modalità con cui un utente accede al sistema per dare comandi, collegandosi ad
504 esso con un terminale, che sia questo realmente tale, come un VT100 collegato
505 ad una seriale o virtuale, come quelli associati a schermo e tastiera o ad una
506 connessione di rete. Dato che i concetti base sono gli stessi, e dato che alla
507 fine le differenze sono\footnote{in generale nel caso di login via rete o di
508 terminali lanciati dall'interfaccia grafica cambia anche il processo da cui
509 ha origine l'esecuzione della shell.} nel dispositivo cui il kernel associa
510 i file standard (vedi tab.~\ref{tab:file_std_files}) per l'I/O, tratteremo
511 solo il caso classico del terminale.
513 Abbiamo già brevemente illustrato in sez.~\ref{sec:intro_kern_and_sys} le
514 modalità con cui il sistema si avvia, e di come, a partire da \cmd{init},
515 vengano lanciati tutti gli altri processi. Adesso vedremo in maniera più
516 dettagliata le modalità con cui il sistema arriva a fornire ad un utente la
517 shell che gli permette di lanciare i suoi comandi su un terminale.
519 Nella maggior parte delle distribuzioni di GNU/Linux\footnote{in realtà negli
520 ultimi tempi questa situazione sta cambiando, e sono state proposte diversi
521 possibili rimpiazzi per il tradizionale \texttt{init} di System V, come
522 \texttt{upstart} o \texttt{systemd}, ma per quanto trattato in questa
523 sezione il risultato finale non cambia, si avrà comunque il lancio di un
524 programma che consenta l'accesso al terminale.} viene usata la procedura di
525 avvio di System V; questa prevede che \cmd{init} legga dal file di
526 configurazione \conffile{/etc/inittab} quali programmi devono essere lanciati,
527 ed in quali modalità, a seconda del cosiddetto \textit{run level}, anch'esso
528 definito nello stesso file.
530 Tralasciando la descrizione del sistema dei \textit{run level}, (per il quale
531 si rimanda alla lettura delle pagine di manuale di \cmd{init} e di
532 \file{inittab} o alla trattazione in sez.~5.3.5 di \cite{AGL}) quello che
533 comunque viene sempre fatto è di eseguire almeno una istanza di un programma
534 che permetta l'accesso ad un terminale. Uno schema di massima della procedura
535 è riportato in fig.~\ref{fig:sess_term_login}.
538 \centering \includegraphics[width=13cm]{img/tty_login}
539 \caption{Schema della procedura di login su un terminale.}
540 \label{fig:sess_term_login}
543 Un terminale, che esso sia un terminale effettivo, attaccato ad una seriale o
544 ad un altro tipo di porta di comunicazione, o una delle console virtuali
545 associate allo schermo, viene sempre visto attraverso un device driver che ne
546 presenta un'interfaccia comune su un apposito file di dispositivo.
548 Per controllare un terminale si usa di solito il programma \cmd{getty} (od una
549 delle sue varianti), che permette di mettersi in ascolto su uno di questi
550 dispositivi. Alla radice della catena che porta ad una shell per i comandi
551 perciò c'è sempre \cmd{init} che esegue prima una \func{fork} e poi una
552 \func{exec} per lanciare una istanza di questo programma su un terminale, il
553 tutto ripetuto per ciascuno dei terminali che si hanno a disposizione (o per
554 un certo numero di essi, nel caso delle console virtuali), secondo quanto
555 indicato dall'amministratore nel file di configurazione del programma,
556 \conffile{/etc/inittab}.
558 Quando viene lanciato da \cmd{init} il programma parte con i privilegi di
559 amministratore e con un ambiente vuoto; \cmd{getty} si cura di chiamare
560 \func{setsid} per creare una nuova sessione ed un nuovo
561 \itindex{process~group} \textit{process group}, e di aprire il terminale (che
562 così diventa il terminale di controllo della sessione) in lettura sullo
563 standard input ed in scrittura sullo standard output e sullo standard error;
564 inoltre effettuerà, qualora servano, ulteriori impostazioni.\footnote{ad
565 esempio, come qualcuno si sarà accorto scrivendo un nome di login in
566 maiuscolo, può effettuare la conversione automatica dell'input in minuscolo,
567 ponendosi in una modalità speciale che non distingue fra i due tipi di
568 caratteri (a beneficio di alcuni vecchi terminali che non supportavano le
569 minuscole).} Alla fine il programma stamperà un messaggio di benvenuto per
570 poi porsi in attesa dell'immissione del nome di un utente.
572 Una volta che si sia immesso il nome di login \cmd{getty} esegue direttamente
573 il programma \cmd{login} con una \func{execle}, passando come argomento la
574 stringa con il nome, ed un ambiente opportunamente costruito che contenga
575 quanto necessario; ad esempio di solito viene opportunamente inizializzata la
576 variabile di ambiente \envvar{TERM} per identificare il terminale su cui si
577 sta operando, a beneficio dei programmi che verranno lanciati in seguito.
579 A sua volta \cmd{login}, che mantiene i privilegi di amministratore, usa il
580 nome dell'utente per effettuare una ricerca nel database degli
581 utenti,\footnote{in genere viene chiamata \func{getpwnam}, che abbiamo visto
582 in sez.~\ref{sec:sys_user_group}, per leggere la password e gli altri dati
583 dal database degli utenti.} e richiede una password. Se l'utente non esiste
584 o se la password non corrisponde\footnote{il confronto non viene effettuato
585 con un valore in chiaro; quanto immesso da terminale viene invece a sua
586 volta criptato, ed è il risultato che viene confrontato con il valore che
587 viene mantenuto nel database degli utenti.} la richiesta viene ripetuta un
588 certo numero di volte dopo di che \cmd{login} esce ed \cmd{init} provvede a
589 rilanciare un'altra istanza di \cmd{getty}.
591 Se invece la password corrisponde \cmd{login} esegue \func{chdir} per
592 impostare come \index{directory~di~lavoro} directory di lavoro la \textit{home
593 directory} dell'utente, cambia i diritti di accesso al terminale (con
594 \func{chown} e \func{chmod}) per assegnarne la titolarità all'utente ed al suo
595 gruppo principale, assegnandogli al contempo i diritti di lettura e
596 scrittura.\footnote{oggi queste operazioni, insieme ad altre relative alla
597 contabilità ed alla tracciatura degli accessi, vengono gestite dalle
598 distribuzioni più recenti in una maniera generica appoggiandosi a servizi di
599 sistema come \textit{ConsoleKit}, ma il concetto generale resta
600 sostanzialmente lo stesso.} Inoltre il programma provvede a costruire gli
601 opportuni valori per le variabili di ambiente, come \envvar{HOME},
602 \envvar{SHELL}, ecc. Infine attraverso l'uso di \func{setuid}, \func{setgid}
603 e \func{initgroups} verrà cambiata l'identità del proprietario del processo,
604 infatti, come spiegato in sez.~\ref{sec:proc_setuid}, avendo invocato tali
605 funzioni con i privilegi di amministratore, tutti gli \ids{UID} ed i \ids{GID}
606 (reali, effettivi e salvati) saranno impostati a quelli dell'utente.
608 A questo punto \cmd{login} provvederà (fatte salve eventuali altre azioni
609 iniziali, come la stampa di messaggi di benvenuto o il controllo della posta)
610 ad eseguire con un'altra \func{exec} la shell, che si troverà con un ambiente
611 già pronto con i file standard di tab.~\ref{tab:file_std_files} impostati sul
612 terminale, e pronta, nel ruolo di leader di sessione e di processo di
613 controllo per il terminale, a gestire l'esecuzione dei comandi come illustrato
614 in sez.~\ref{sec:sess_job_control_overview}.
616 Dato che il processo padre resta sempre \cmd{init} quest'ultimo potrà
617 provvedere, ricevendo un \signal{SIGCHLD} all'uscita della shell quando la
618 sessione di lavoro è terminata, a rilanciare \cmd{getty} sul terminale per
619 ripetere da capo tutto il procedimento.
623 \subsection{Interazione senza terminale: i \textsl{demoni} ed il
625 \label{sec:sess_daemon}
627 Come sottolineato fin da sez.~\ref{sec:intro_base_concept}, in un sistema
628 unix-like tutte le operazioni sono eseguite tramite processi, comprese quelle
629 operazioni di sistema (come l'esecuzione dei comandi periodici, o la consegna
630 della posta, ed in generale tutti i programmi di servizio) che non hanno
631 niente a che fare con la gestione diretta dei comandi dell'utente.
633 Questi programmi, che devono essere eseguiti in modalità non interattiva e
634 senza nessun intervento dell'utente, sono normalmente chiamati
635 \textsl{demoni}, (o \textit{daemons}), nome ispirato dagli omonimi spiritelli
636 della mitologia greca che svolgevano compiti che gli dei trovavano noiosi, di
637 cui parla anche Socrate (che sosteneva di averne uno al suo servizio).
639 %TODO ricontrollare, i miei ricordi di filosofia sono piuttosto datati.
641 Se però si lancia un programma demone dalla riga di comando in un sistema che
642 supporta, come Linux, il \textit{job control} esso verrà comunque associato ad
643 un terminale di controllo e mantenuto all'interno di una sessione, e anche se
644 può essere mandato in background e non eseguire più nessun I/O su terminale,
645 si avranno comunque tutte le conseguenze che abbiamo appena visto in
646 sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term} (in particolare l'invio dei segnali in
647 corrispondenza dell'uscita del leader di sessione).
649 Per questo motivo un programma che deve funzionare come demone deve sempre
650 prendere autonomamente i provvedimenti opportuni (come distaccarsi dal
651 terminale e dalla sessione) ad impedire eventuali interferenze da parte del
652 sistema del \textit{job control}; questi sono riassunti in una lista di
653 prescrizioni\footnote{ad esempio sia Stevens in \cite{APUE}, che la
654 \textit{Unix Programming FAQ} \cite{UnixFAQ} ne riportano di sostanzialmente
655 identiche.} da seguire quando si scrive un demone.
657 Pertanto, quando si lancia un programma che deve essere eseguito come demone
658 occorrerà predisporlo in modo che esso compia le seguenti azioni:
660 \item Eseguire una \func{fork} e terminare immediatamente il processo padre
661 proseguendo l'esecuzione nel figlio. In questo modo si ha la certezza che
662 il figlio non è un \itindex{process~group~leader} \textit{process group
663 leader}, (avrà il \acr{pgid} del padre, ma un \ids{PID} diverso) e si può
664 chiamare \func{setsid} con successo. Inoltre la shell considererà terminato
665 il comando all'uscita del padre.
666 \item Eseguire \func{setsid} per creare una nuova sessione ed un nuovo
667 raggruppamento di cui il processo diventa automaticamente il leader, che
668 però non ha associato nessun terminale di controllo.
669 \item Assicurarsi che al processo non venga associato in seguito nessun nuovo
670 terminale di controllo; questo può essere fatto sia avendo cura di usare
671 sempre l'opzione \const{O\_NOCTTY} nell'aprire i file di terminale, che
672 eseguendo una ulteriore \func{fork} uscendo nel padre e proseguendo nel
673 figlio. In questo caso, non essendo più quest'ultimo un leader di sessione
674 non potrà ottenere automaticamente un terminale di controllo.
675 \item Eseguire una \func{chdir} per impostare la \index{directory~di~lavoro}
676 directory di lavoro del processo (su \file{/} o su una directory che
677 contenga dei file necessari per il programma), per evitare che la directory
678 da cui si è lanciato il processo resti in uso e non sia possibile rimuoverla
679 o smontare il filesystem che la contiene.
680 \item Impostare la \itindex{umask} maschera dei permessi (di solito con
681 \code{umask(0)}) in modo da non essere dipendenti dal valore ereditato da
682 chi ha lanciato originariamente il processo.
683 \item Chiudere tutti i file aperti che non servono più (in generale tutti); in
684 particolare vanno chiusi i file standard che di norma sono ancora associati
685 al terminale (un'altra opzione è quella di redirigerli verso
690 In Linux buona parte di queste azioni possono venire eseguite invocando la
691 funzione \funcd{daemon}, introdotta per la prima volta in BSD4.4; il suo
693 \begin{prototype}{unistd.h}{int daemon(int nochdir, int noclose)}
694 Esegue le operazioni che distaccano il processo dal terminale di controllo e
695 lo fanno girare come demone.
697 \bodydesc{La funzione restituisce (nel nuovo processo) 0 in caso di
698 successo, e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i
699 valori impostati dalle sottostanti \func{fork} e \func{setsid}.}
702 La funzione esegue una \func{fork}, per uscire subito, con \func{\_exit}, nel
703 padre, mentre l'esecuzione prosegue nel figlio che esegue subito una
704 \func{setsid}. In questo modo si compiono automaticamente i passi 1 e 2 della
705 precedente lista. Se \param{nochdir} è nullo la funzione imposta anche la
706 \index{directory~di~lavoro} directory di lavoro su \file{/},
707 se \param{noclose} è nullo i file standard vengono rediretti su
708 \file{/dev/null} (corrispondenti ai passi 4 e 6); in caso di valori non nulli
709 non viene eseguita nessuna altra azione.
711 Dato che un programma demone non può più accedere al terminale, si pone il
712 problema di come fare per la notifica di eventuali errori, non potendosi più
713 utilizzare lo standard error; per il normale I/O infatti ciascun demone avrà
714 le sue modalità di interazione col sistema e gli utenti a seconda dei compiti
715 e delle funzionalità che sono previste; ma gli errori devono normalmente
716 essere notificati all'amministratore del sistema.
720 Una soluzione può essere quella di scrivere gli eventuali messaggi su uno
721 specifico file (cosa che a volte viene fatta comunque) ma questo comporta il
722 grande svantaggio che l'amministratore dovrà tenere sotto controllo un file
723 diverso per ciascun demone, e che possono anche generarsi conflitti di nomi.
724 Per questo in BSD4.2 venne introdotto un servizio di sistema, il
725 \textit{syslog}, che oggi si trova su tutti i sistemi Unix, e che permette ai
726 demoni di inviare messaggi all'amministratore in una maniera
729 Il servizio prevede vari meccanismi di notifica, e, come ogni altro servizio
730 in un sistema unix-like, viene gestito attraverso un apposito programma, che è
731 anch'esso un \textsl{demone}. In generale i messaggi di errore vengono
732 raccolti dal file speciale \file{/dev/log}, un socket locale (vedi
733 sez.~\ref{sec:sock_sa_local}) dedicato a questo scopo, o via rete, con un
734 socket UDP e trattati dal demone che gestisce il servizio. Il più comune di
735 questi è \texttt{syslogd}, che consente un semplice smistamento dei messaggi
736 sui file in base alle informazioni in esse presenti.\footnote{ad oggi però
737 \texttt{syslogd} è in sostanziale disuso, sostituito da programmi più
738 sofisticati come \texttt{rsyslog} o \texttt{syslog-ng}.}
740 Il servizio del \textit{syslog} permette infatti di trattare i vari messaggi
741 classificandoli attraverso due indici; il primo, chiamato \textit{facility},
742 suddivide in diverse categorie i messaggi in modo di raggruppare quelli
743 provenienti da operazioni che hanno attinenza fra loro, ed è organizzato in
744 sottosistemi (kernel, posta elettronica, demoni di stampa, ecc.). Il secondo,
745 chiamato \textit{priority}, identifica l'importanza dei vari messaggi, e
746 permette di classificarli e differenziare le modalità di notifica degli
749 Il sistema del \textit{syslog} attraverso il proprio demone di gestione
750 provvede poi a riportare i messaggi all'amministratore attraverso una serie
751 differenti meccanismi come:
753 \item scriverli sulla console.
754 \item inviarli via mail ad uno specifico utente.
755 \item scriverli su un file (comunemente detto \textit{log file}, o giornale).
756 \item inviarli ad un altro demone (anche via rete su una macchina diversa).
757 \item ignorarli completamente.
759 le modalità con cui queste azioni vengono realizzate dipendono ovviamente dal
760 demone che si usa, per la gestione del quale si rimanda ad un testo di
761 amministrazione di sistema.\footnote{l'argomento è ad esempio coperto dal
762 capitolo 3.2.3 si \cite{AGL}.}
764 Le \acr{glibc} definiscono una serie di funzioni standard con cui un processo
765 può accedere in maniera generica al servizio di \textit{syslog}, che però
766 funzionano solo localmente; se si vogliono inviare i messaggi ad un altro
767 sistema occorre farlo esplicitamente con un socket UDP, o utilizzare le
768 capacità di reinvio del servizio.
770 La prima funzione definita dall'interfaccia è \funcd{openlog}, che apre una
771 connessione al servizio di \textit{syslog}; essa in generale non è necessaria
772 per l'uso del servizio, ma permette di impostare alcuni valori che controllano
773 gli effetti delle chiamate successive; il suo prototipo è:
774 \begin{prototype}{syslog.h}{void openlog(const char *ident, int option,
777 Apre una connessione al sistema del \textit{syslog}.
779 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
782 La funzione permette di specificare, tramite \param{ident}, l'identità di chi
783 ha inviato il messaggio (di norma si passa il nome del programma, come
784 specificato da \code{argv[0]}); la stringa verrà preposta all'inizio di ogni
785 messaggio. Si tenga presente che il valore di \param{ident} che si passa alla
786 funzione è un puntatore, se la stringa cui punta viene cambiata lo sarà pure
787 nei successivi messaggi, e se viene cancellata i risultati potranno essere
788 impredicibili, per questo è sempre opportuno usare una stringa costante.
790 L'argomento \param{facility} permette invece di preimpostare per le successive
791 chiamate l'omonimo indice che classifica la categoria del messaggio.
792 L'argomento è interpretato come una maschera binaria, e pertanto è possibile
793 inviare i messaggi su più categorie alla volta; i valori delle costanti che
794 identificano ciascuna categoria sono riportati in
795 tab.~\ref{tab:sess_syslog_facility}, il valore di \param{facility} deve essere
796 specificato con un OR aritmetico.
801 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
803 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
806 \const{LOG\_AUTH} & Messaggi relativi ad autenticazione e sicurezza,
807 obsoleto, è sostituito da \const{LOG\_AUTHPRIV}.\\
808 \const{LOG\_AUTHPRIV} & Sostituisce \const{LOG\_AUTH}.\\
809 \const{LOG\_CRON} & Messaggi dei demoni di gestione dei comandi
810 programmati (\cmd{cron} e \cmd{at}).\\
811 \const{LOG\_DAEMON} & Demoni di sistema.\\
812 \const{LOG\_FTP} & Servizio FTP.\\
813 \const{LOG\_KERN} & Messaggi del kernel.\\
814 \const{LOG\_LOCAL0} & Riservato all'amministratore per uso locale.\\
815 \hspace{.5cm}--- & \hspace{3cm} ...\\
816 \const{LOG\_LOCAL7} & Riservato all'amministratore per uso locale.\\
817 \const{LOG\_LPR} & Messaggi del sistema di gestione delle stampanti.\\
818 \const{LOG\_MAIL} & Messaggi del sistema di posta elettronica.\\
819 \const{LOG\_NEWS} & Messaggi del sistema di gestione delle news
821 \const{LOG\_SYSLOG} & Messaggi generati dal demone di gestione del
823 \const{LOG\_USER} & Messaggi generici a livello utente.\\
824 \const{LOG\_UUCP} & Messaggi del sistema UUCP (\textit{Unix to Unix
825 CoPy}, ormai in disuso).\\
828 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{facility} di \func{openlog}.}
829 \label{tab:sess_syslog_facility}
832 L'argomento \param{option} serve invece per controllare il comportamento della
833 funzione \func{openlog} e delle modalità con cui le successive chiamate
834 scriveranno i messaggi, esso viene specificato come maschera binaria composta
835 con un OR aritmetico di una qualunque delle costanti riportate in
836 tab.~\ref{tab:sess_openlog_option}.
841 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
843 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
846 \const{LOG\_CONS} & Scrive sulla console in caso di errore nell'invio del
847 messaggio al sistema del \textit{syslog}. \\
848 \const{LOG\_NDELAY} & Apre la connessione al sistema del \textit{syslog}
849 subito invece di attendere l'invio del primo messaggio.\\
850 \const{LOG\_NOWAIT} & Non usato su Linux, su altre piattaforme non attende i
851 processi figli creati per inviare il messaggio.\\
852 \const{LOG\_ODELAY} & Attende il primo messaggio per aprire la connessione al
853 sistema del \textit{syslog}.\\
854 \const{LOG\_PERROR} & Stampa anche su \file{stderr} (non previsto in
856 \const{LOG\_PID} & Inserisce nei messaggi il \ids{PID} del processo
860 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{option} di \func{openlog}.}
861 \label{tab:sess_openlog_option}
864 La funzione che si usa per generare un messaggio è \funcd{syslog}, dato che
865 l'uso di \func{openlog} è opzionale, sarà quest'ultima a provvede a chiamare la
866 prima qualora ciò non sia stato fatto (nel qual caso il valore di
867 \param{ident} è \val{NULL}). Il suo prototipo è:
868 \begin{prototype}{syslog.h}
869 {void syslog(int priority, const char *format, ...)}
871 Genera un messaggio di priorità \param{priority}.
873 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
876 Il comportamento della funzione è analogo quello di \func{printf}, e il valore
877 dell'argomento \param{format} è identico a quello descritto nella pagina di
878 manuale di quest'ultima (per i valori principali si può vedere la trattazione
879 sommaria che se ne è fatto in sez.~\ref{sec:file_formatted_io}); l'unica
880 differenza è che la sequenza \val{\%m} viene rimpiazzata dalla stringa
881 restituita da \code{strerror(errno)}. Gli argomenti seguenti i primi due
882 devono essere forniti secondo quanto richiesto da \param{format}.
884 L'argomento \param{priority} permette di impostare sia la \textit{facility}
885 che la \textit{priority} del messaggio. In realtà viene prevalentemente usato
886 per specificare solo quest'ultima in quanto la prima viene di norma
887 preimpostata con \func{openlog}. La priorità è indicata con un valore
888 numerico\footnote{le \acr{glibc}, seguendo POSIX.1-2001, prevedono otto
889 diverse priorità ordinate da 0 a 7, in ordine di importanza decrescente;
890 questo comporta che i tre bit meno significativi dell'argomento
891 \param{priority} sono occupati da questo valore, mentre i restanti bit più
892 significativi vengono usati per specificare la \textit{facility}.}
893 specificabile attraverso le costanti riportate in
894 tab.~\ref{tab:sess_syslog_priority}. Nel caso si voglia specificare anche la
895 \textit{facility} basta eseguire un OR aritmetico del valore della priorità
896 con la maschera binaria delle costanti di tab.~\ref{tab:sess_syslog_facility}.
901 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
903 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
906 \const{LOG\_EMERG} & Il sistema è inutilizzabile.\\
907 \const{LOG\_ALERT} & C'è una emergenza che richiede intervento
909 \const{LOG\_CRIT} & Si è in una condizione critica.\\
910 \const{LOG\_ERR} & Si è in una condizione di errore.\\
911 \const{LOG\_WARNING} & Messaggio di avvertimento.\\
912 \const{LOG\_NOTICE} & Notizia significativa relativa al comportamento.\\
913 \const{LOG\_INFO} & Messaggio informativo.\\
914 \const{LOG\_DEBUG} & Messaggio di debug.\\
917 \caption{Valori possibili per l'indice di importanza del messaggio da
918 specificare nell'argomento \param{priority} di \func{syslog}.}
919 \label{tab:sess_syslog_priority}
922 Una funzione sostanzialmente identica a \func{syslog}, la cui sola differenza
923 è prendere invece di una lista esplicita di argomenti un unico argomento
924 finale nella forma di una lista di argomenti passato come \macro{va\_list},
925 utile qualora si ottengano questi nella invocazione di una funzione
926 \index{funzioni!variadic} \textit{variadic} (si rammenti quanto visto in
927 sez.~\ref{sec:proc_variadic}), è \funcd{vsyslog},\footnote{la funzione è
928 originaria di BSD e per utilizzarla deve essere definito
929 \macro{\_BSD\_SOURCE}.} il suo prototipo è:
930 \begin{prototype}{syslog.h}
931 {void vsyslog(int priority, const char *format, va\_list src)}
933 Genera un messaggio di priorità \param{priority}.
935 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
938 Per semplificare la gestione della scelta del livello di priorità a partire
939 dal quale si vogliono registrare i messaggi, le funzioni di gestione
940 mantengono per ogni processo una maschera che determina quale delle chiamate
941 effettuate a \func{syslog} verrà effettivamente registrata. In questo modo
942 sarà possibile escludere, impostando opportunamente la maschera una volta per
943 tutte, i livelli di priorità che non interessa registrare.\footnote{questo
944 significa che in genere nei programmi vengono comunque previste le chiamate
945 a \func{syslog} per tutti i livelli di priorità, ma poi si imposta questa
946 maschera per registrare solo quello che effettivamente interessa.} La
947 funzione che consente di fare questo è \funcd{setlogmask}, ed il suo prototipo
949 \begin{prototype}{syslog.h}{int setlogmask(int mask)}
951 Imposta la maschera dei messaggi al valore specificato.
953 \bodydesc{La funzione restituisce il precedente valore.}
956 La funzione restituisce il valore della maschera corrente, e se si passa un
957 valore nullo per \param{mask} la maschera corrente non viene modificata; in
958 questo modo si può leggere il valore della maschera corrente. Indicando un
959 valore non nullo per \param{mask} la registrazione dei messaggi viene
960 disabilitata per tutte quelle priorità che non rientrano nella maschera. In
961 genere il valore viene impostato usando la macro \macro{LOG\_MASK}\texttt{(p)}
962 dove \code{p} è una delle costanti di tab.~\ref{tab:sess_syslog_priority}. É
963 inoltre disponibile anche la macro \macro{LOG\_UPTO}\texttt{(p)} che permette
964 di specificare automaticamente tutte le priorità fino a quella indicata da
967 Una volta che si sia certi che non si intende registrare più nessun messaggio
968 si può chiudere esplicitamente la connessione al \textit{syslog} con la
969 funzione \funcd{closelog}, il cui prototipo è:
970 \begin{prototype}{syslog.h}{void closelog(void)}
972 Chiude la connessione al \textit{syslog}.
974 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
976 \noindent l'uso di questa funzione è comunque completamente opzionale.
978 Come si evince anche dalla presenza della facility \const{LOG\_KERN} in
979 tab.~\ref{tab:sess_syslog_facility}, uno dei possibili utenti del servizio del
980 \textit{syslog} è anche il kernel, che a sua volta può avere necessità di
981 inviare messaggi verso l'\textit{user space}. I messaggi del kernel sono
982 mantenuti in un apposito buffer circolare e generati all'interno del kernel
983 tramite la funzione \texttt{printk}, analoga alla \func{printf} usata in
984 \textit{user space}.\footnote{una trattazione eccellente dell'argomento si
985 trova nel quarto capitolo di \cite{LinDevDri}.}
987 Come per i messaggi ordinari anche i messaggi del kernel hanno una priorità ma
988 in questo caso non si può contare sulla coincidenza con le costanti di
989 tab.~\ref{tab:sess_syslog_priority} dato che il codice del kernel viene
990 mantenuto in maniera indipendente dalle librerie. Per questo motivo le varie
991 priorità usate dal kernel sono associate ad un valore numerico che viene
992 tradotto in una stringa preposta ad ogni messaggio, secondo i valori che si
993 sono riportati in fig.~\ref{fig:printk_priority}
996 \footnotesize \centering
997 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
998 \includestruct{listati/printk_prio.c}
1001 \caption{Definizione delle stringhe coi relativi valori numerici che
1002 indicano le priorità dei messaggi del kernel (ripresa da
1003 \file{include/linux/kernel.h}).}
1004 \label{fig:printk_priority}
1007 Dato che i messaggi generati da \texttt{printk} hanno un loro specifico
1008 formato tradizionalmente si usava un demone ausiliario, \cmd{klogd}, per
1009 leggerli, rimappare le priorità sui valori di
1010 tab.~\ref{tab:sess_syslog_priority} e inviarli al sistema del \textit{syslog}
1011 nella facility \const{LOG\_KERN}. Oggi i nuovi demoni più avanzati che
1012 realizzano il servizio (come \texttt{rsyslog} o \texttt{syslog-ng}) sono in
1013 grado di fare tutto questo da soli.
1015 Ma i messaggi del kernel non sono necessariamente connessi al sistema del
1016 \textit{syslog}; ad esempio possono anche essere letti direttamente dal buffer
1017 circolare con il comando \texttt{dmesg}. Inoltre è previsto che essi vengano
1018 stampati direttamente sul terminale indicato come \textit{console} di
1019 sistema,\footnote{quello che viene indicato con il parametro di avvio
1020 \texttt{console} del kernel, si consulti al riguardo sez.~5.3.1 di
1021 \cite{AGL}.} se superano una certa priorità, in modo che sia possibile
1022 vederli anche in caso di blocco totale del sistema (nell'assunzione che la
1023 console sia collegata).
1025 In particolare la stampa dei messaggi sulla console è controllata dal
1026 contenuto del file \sysctlfile{kernel/printk} (o con l'equivalente
1027 parametro di \func{sysctl}) che prevede quattro valori numerici interi: il
1028 primo (\textit{console\_loglevel}) indica la priorità corrente oltre la quale
1029 vengono stampati i messaggi sulla console, il secondo
1030 (\textit{default\_message\_loglevel}) la priorità di default assegnata ai
1031 messaggi che non ne hanno impostata una, il terzo
1032 (\textit{minimum\_console\_level}) il valore minimo che si può assegnare al
1033 primo valore,\footnote{quello che può essere usato con una delle operazioni di
1034 gestione che vedremo a breve per ``\textsl{silenziare}'' il kernel. } ed il
1035 quarto (\textit{default\_console\_loglevel}) il valore di
1036 default.\footnote{anch'esso viene usato nelle operazioni di controllo per
1037 tornare ad un valore predefinito.}
1039 Per la lettura dei messaggi del kernel e la gestione del relativo buffer
1040 circolare esiste una apposita \textit{system call} chiamata anch'essa
1041 \texttt{syslog}, ma dato il conflitto di nomi questa viene rimappata su
1042 un'altra funzione di libreria, in particolare nelle \acr{glibc} essa viene
1043 invocata tramite la funzione \funcd{klogctl},\footnote{nelle \acr{libc4} e
1044 nelle \acr{libc5} la funzione invece era \code{SYS\_klog}.} il cui prototipo
1046 \begin{prototype}{sys/klog.h}{int klogctl(int op, char *buffer, int len)}
1048 Gestisce i messaggi di log del kernel.
1050 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo un intero positivo o
1051 nullo dipendente dall'operazione scelta e $-1$ in caso di errore, nel qual
1052 caso \var{errno} assumerà i valori:
1054 \item[\errcode{EINVAL}] l'argomento \param{op} non ha un valore valido, o si
1055 sono specificati valori non validi per gli altri argomenti quando questi
1057 \item[\errcode{ERESTARTSYS}] l'operazione è stata interrotta da un segnale.
1058 \item[\errcode{EPERM}] non si hanno i privilegi richiesti per l'operazione
1060 \item[\errcode{ENOSYS}] il supporto per \texttt{printk} non è stato compilato
1063 ed inoltre \errval{EBADF} ed \errval{ENOSYS}.
1067 La funzione prevede che si passi come primo argomento \param{op} un codice
1068 numerico che indica l'operazione richiesta, il secondo argomento deve essere,
1069 per le operazioni che compiono una lettura di dati, l'indirizzo del buffer su
1070 cui copiarli, ed il terzo quanti leggerne. L'effettivo uso di questi due
1071 argomenti dipende comunque dall'operazione richiesta, ma essi devono essere
1072 comunque specificati, anche quando non servono, nel qual caso verranno
1073 semplicemente ignorati.
1078 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1080 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1083 \texttt{0} & apre il log (attualmente non fa niente), \param{buffer}
1084 e \param{len} sono ignorati.\\
1085 \texttt{1} & chiude il log (attualmente non fa niente), \param{buffer}
1086 e \param{len} sono ignorati.\\
1087 \texttt{2} & legge \param{len} byte nel buffer \param{buffer} dal log dei
1089 \texttt{3} & legge \param{len} byte nel buffer \param{buffer} dal buffer
1090 circolare dei messaggi.\\
1091 \texttt{4} & legge \param{len} byte nel buffer \param{buffer} dal buffer
1092 circolare dei messaggi e lo svuota.\\
1093 \texttt{5} & svuota il buffer circolare dei messaggi, \param{buffer}
1094 e \param{len} sono ignorati.\\
1095 \texttt{6} & disabilita la stampa dei messaggi sulla console, \param{buffer}
1096 e \param{len} sono ignorati.\\
1097 \texttt{7} & abilita la stampa dei messaggi sulla console, \param{buffer}
1098 e \param{len} sono ignorati.\\
1099 \texttt{8} & imposta a \param{len} il livello dei messaggi stampati sulla
1100 console, \param{buffer} è ignorato.\\
1101 \texttt{9} & ritorna il numero di byte da leggere presenti sul buffer di
1102 log, \param{buffer} e \param{len} sono ignorati (dal kernel
1104 \texttt{10}& ritorna la dimensione del buffer di log, \param{buffer}
1105 e \param{len} sono ignorati (dal kernel 2.6.6).\\
1108 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{op} di \func{klogctl}.}
1109 \label{tab:klogctl_operation}
1112 Si sono riportati in tab.~\ref{tab:klogctl_operation} i possibili valori
1113 utilizzabili per \param{op}, con una breve spiegazione della relativa
1114 operazione e a come vengono usati gli altri due argomenti. Come si può notare
1115 la funzione è una sorta di interfaccia comune usata per eseguire operazioni
1116 completamente diverse fra loro.
1118 L'operazione corrispondente al valore 2 \param{op} consente di leggere un
1119 messaggio dal cosiddetto \textit{log} del kernel. Eseguire questa operazione è
1120 equivalente ad eseguire una lettura dal file
1121 \procfile{/proc/kmsg},\footnote{in realtà è vero l'opposto, è questa funzione
1122 che viene eseguita quando si legge da questo file.} se non vi sono messaggi
1123 la funzione blocca in attesa di dati e ritorna soltanto quando questi
1124 diventino disponibili. In tal caso verranno letti ed
1125 estratti\footnote{estratti in quanti i dati del \textit{log} del kernel si
1126 possono leggere una volta sola, se più processi eseguono l'operazione di
1127 lettura soltanto uno riceverà i dati, a meno che completata la propria
1128 operazione di lettura non restino altri messaggi pendenti che a questo punto
1129 potrebbero essere letti da un altro processo in attesa.} dal log \param{len}
1130 byte che verranno scritti su \param{buffer}; il valore di ritorno di
1131 \func{klogctl} corrisponderà al numero di byte ottenuti.
1133 Se invece si usa l'operazione 3 i dati vengono letti dal buffer circolare
1134 usato da \texttt{printk}, che mantiene tutti i messaggi stampati dal kernel
1135 fino al limite delle sue dimensioni, in questo caso i messaggi possono essere
1136 letti più volte. Usando invece l'operazione 4 si richiede, dopo aver fatto la
1137 lettura, di cancellare il buffer circolare, che risulterà vuoto ad una lettura
1138 successiva. Anche con queste operazioni \param{len} indica il numero di byte
1139 da leggere e \param{buffer} il buffer dover leggerli, e la funzione ritorna il
1140 numero di byte effettivamente letti. L'operazione 5 esegue soltanto la
1141 cancellazione del buffer circolare, \param{len} e \param{buffer} sono ignorati
1142 e la funzione ritorna un valore nullo.
1144 Le operazioni corrispondenti ai valori 6, 7 ed 8 consentono di modificare la
1145 priorità oltre la quale i messaggi vengono stampati direttamente sulla
1146 \textit{console} e fanno riferimento ai parametri del kernel gestiti con le
1147 variabili contenute in \sysctlfile{kernel/printk} di cui abbiamo
1148 parlato prima, ed in particolare con 6 si imposta come corrente il valore
1149 minimo della terza variabile (\textit{minimum\_console\_level}), ottenendo
1150 l'effetto di ridurre al minimo i messaggi che arrivano in console, mentre con
1151 7 si ripristina il valore di default.\footnote{secondo la documentazione
1152 questo sarebbe quello indicato della quarta variabile,
1153 \textit{default\_console\_loglevel} in genere pari a 7, ma alcune prove con
1154 il programma \texttt{mydmesg} che si trova nei sorgenti allegati alla guida
1155 rivelano che l'unico effetto di questa operazione è riportare il valore a
1156 quello precedente se lo si è ridotto al minimo con l'operazione 6.} Per
1157 impostare direttamente un valore specifico infine si può usare 8, nel qual
1158 caso il valore numerico del livello da impostare deve essere specificato
1159 con \param{len}, che può assumere solo un valore fra 1 e 8.
1161 Infine le due operazioni 9 e 10 consentono di ottenere rispettivamente il
1162 numero di byte ancora non letti dal log del kernel, e la dimensione totale di
1163 questo. Per entrambe i dati sono restituiti come valore di ritorno, e gli
1164 argomento \param{buffer} e \param{len} sono ignorati.
1166 Si tenga presente che la modifica del livello minimo per cui i messaggi
1167 vengono stampati sulla console (operazioni 6, 7 e 8) e la cancellazione del
1168 buffer circolare di \texttt{printk} (operazioni 4 e 5) sono privilegiate; fino
1169 al kernel 2.6.30 era richiesta la capacità \const{CAP\_SYS\_ADMIN}, a partire
1170 dal 2.6.38 detto privilegio è stato assegnato ad una capacità aggiuntiva,
1171 \const{CAP\_SYSLOG}. Tutto questo è stato fatto per evitare che processi
1172 eseguiti all'interno di un sistema di virtualizzazione ``\textsl{leggera}''
1173 (come i \textit{Linux Container} di LXC) che necessitano di
1174 \const{CAP\_SYS\_ADMIN} per operare all'interno del proprio ambiente
1175 ristretto, potessero anche avere la capacità di influire sui log del kernel
1176 al di fuori di questo.
1182 \section{L'I/O su terminale}
1183 \label{sec:sess_terminal_io}
1185 Benché come ogni altro dispositivo i terminali siano accessibili come file,
1186 essi hanno assunto storicamente (essendo stati a lungo l'unico modo di
1187 accedere al sistema) una loro rilevanza specifica, che abbiamo già avuto modo
1188 di incontrare nella precedente sezione.
1190 Esamineremo qui le peculiarità dell'I/O eseguito sui terminali, che per la
1191 loro particolare natura presenta delle differenze rispetto ai normali file su
1192 disco e agli altri dispositivi.
1196 \subsection{L'architettura dell'I/O su terminale}
1197 \label{sec:term_io_design}
1199 I terminali sono una classe speciale di dispositivi a caratteri (si ricordi la
1200 classificazione di sez.~\ref{sec:file_file_types}); un terminale ha infatti una
1201 caratteristica che lo contraddistingue da un qualunque altro dispositivo, e
1202 cioè che è destinato a gestire l'interazione con un utente (deve essere cioè
1203 in grado di fare da terminale di controllo per una sessione), che comporta la
1204 presenza di ulteriori capacità.
1206 L'interfaccia per i terminali è una delle più oscure e complesse, essendosi
1207 stratificata dagli inizi dei sistemi Unix fino ad oggi. Questo comporta una
1208 grande quantità di opzioni e controlli relativi ad un insieme di
1209 caratteristiche (come ad esempio la velocità della linea) necessarie per
1210 dispositivi, come i terminali seriali, che al giorno d'oggi sono praticamente
1213 Storicamente i primi terminali erano appunto terminali di telescriventi
1214 (\textit{teletype}), da cui deriva sia il nome dell'interfaccia, \textit{TTY},
1215 che quello dei relativi file di dispositivo, che sono sempre della forma
1216 \texttt{/dev/tty*}.\footnote{ciò vale solo in parte per i terminali virtuali,
1217 essi infatti hanno due lati, un \textit{master}, che può assumere i nomi
1218 \file{/dev/pty[p-za-e][0-9a-f]} ed un corrispondente \textit{slave} con nome
1219 \file{/dev/tty[p-za-e][0-9a-f]}.} Oggi essi includono le porte seriali, le
1220 console virtuali dello schermo, i terminali virtuali che vengono creati come
1221 canali di comunicazione dal kernel e che di solito vengono associati alle
1222 connessioni di rete (ad esempio per trattare i dati inviati con \cmd{telnet} o
1225 L'I/O sui terminali si effettua con le stesse modalità dei file normali: si
1226 apre il relativo file di dispositivo, e si leggono e scrivono i dati con le
1227 usuali funzioni di lettura e scrittura, così se apriamo una console virtuale
1228 avremo che \func{read} leggerà quanto immesso dalla tastiera, mentre
1229 \func{write} scriverà sullo schermo. In realtà questo è vero solo a grandi
1230 linee, perché non tiene conto delle caratteristiche specifiche dei terminali;
1231 una delle principali infatti è che essi prevedono due modalità di operazione,
1232 dette rispettivamente ``\textsl{modo canonico}'' e ``\textsl{modo non
1233 canonico}'', che hanno dei comportamenti nettamente diversi.
1235 % TODO: inserire qui il comportamento di read relativo all'errore EIO sulla
1236 % lettura in background???
1238 La modalità preimpostata all'apertura del terminale è quella canonica, in cui
1239 le operazioni di lettura vengono sempre effettuate assemblando i dati in una
1240 linea;\footnote{per cui eseguendo una \func{read} su un terminale in modo
1241 canonico la funzione si bloccherà, anche se si sono scritti dei caratteri,
1242 fintanto che non si preme il tasto di ritorno a capo: a questo punto la
1243 linea sarà completa e la funzione ritornerà.} ed in cui alcuni caratteri
1244 vengono interpretati per compiere operazioni (come la generazione dei segnali
1245 illustrata in sez.~\ref{sec:sig_job_control}), questa di norma è la modalità
1246 in cui funziona la shell.
1248 Un terminale in modo non canonico invece non effettua nessun accorpamento dei
1249 dati in linee né li interpreta; esso viene di solito usato dai programmi (gli
1250 editor ad esempio) che necessitano di poter leggere un carattere alla volta e
1251 che gestiscono al loro interno i vari comandi.
1253 Per capire le caratteristiche dell'I/O sui terminali, occorre esaminare le
1254 modalità con cui esso viene effettuato; l'accesso, come per tutti i
1255 dispositivi, viene gestito da un driver apposito, la cui struttura generica è
1256 mostrata in fig.~\ref{fig:term_struct}. Ad un terminale sono sempre associate
1257 due code per gestire l'input e l'output, che ne implementano una
1258 bufferizzazione all'interno del kernel.\footnote{completamente indipendente
1259 dalla eventuale ulteriore bufferizzazione fornita dall'interfaccia standard
1262 \begin{figure}[!htb]
1263 \centering \includegraphics[width=14.5cm]{img/term_struct}
1264 \caption{Struttura interna generica di un driver per un terminale.}
1265 \label{fig:term_struct}
1268 La coda di ingresso mantiene i caratteri che sono stati letti dal terminale ma
1269 non ancora letti da un processo, la sua dimensione è definita dal parametro di
1270 sistema \const{MAX\_INPUT} (si veda sez.~\ref{sec:sys_file_limits}), che ne
1271 specifica il limite minimo, in realtà la coda può essere più grande e cambiare
1272 dimensione dinamicamente. Se è stato abilitato il controllo di flusso in
1273 ingresso il driver emette i caratteri di STOP e START per bloccare e sbloccare
1274 l'ingresso dei dati; altrimenti i caratteri immessi oltre le dimensioni
1275 massime vengono persi; in alcuni casi il driver provvede ad inviare
1276 automaticamente un avviso (un carattere di BELL, che provoca un beep)
1277 sull'output quando si eccedono le dimensioni della coda. Se è abilitato il
1278 modo canonico i caratteri in ingresso restano nella coda fintanto che non
1279 viene ricevuto un a capo; un altro parametro del sistema, \const{MAX\_CANON},
1280 specifica la dimensione massima di una riga in modo canonico.
1282 La coda di uscita è analoga a quella di ingresso e contiene i caratteri
1283 scritti dai processi ma non ancora inviati al terminale. Se è abilitato il
1284 controllo di flusso in uscita il driver risponde ai caratteri di START e STOP
1285 inviati dal terminale. Le dimensioni della coda non sono specificate, ma non
1286 hanno molta importanza, in quanto qualora esse vengano eccedute il driver
1287 provvede automaticamente a bloccare la funzione chiamante.
1291 \subsection{La gestione delle caratteristiche di un terminale}
1292 \label{sec:term_attr}
1294 Data le loro peculiarità, fin dall'inizio si è posto il problema di come
1295 gestire le caratteristiche specifiche dei terminali. Storicamente i vari
1296 dialetti di Unix hanno utilizzato diverse funzioni, ma alla fine con POSIX.1 è
1297 stata effettuata una standardizzazione unificando le differenze fra BSD e
1298 System V in una unica interfaccia, che è quella usata da Linux.
1300 Alcune di queste funzioni prendono come argomento un file descriptor (in
1301 origine molte operazioni venivano effettuate con \func{ioctl}), ma ovviamente
1302 possono essere usate solo con file che corrispondano effettivamente ad un
1303 terminale, altrimenti si otterrà un errore di \errcode{ENOTTY}; questo può
1304 essere evitato utilizzando preventivamente la funzione \funcd{isatty}, il cui
1306 \begin{prototype}{unistd.h}{int isatty(int fd)}
1308 Controlla se il file descriptor \param{fd} è un terminale.
1310 \bodydesc{La funzione restituisce 1 se \param{fd} è connesso ad un
1311 terminale, 0 altrimenti, ed in tal caso \var{errno} potrà assumere i
1314 \item[\errcode{EBADF}] \param{fd} non è un file descriptor valido.
1315 \item[\errcode{EINVAL}] \param{fd} non è associato a un terminale (non
1316 ottempera a POSIX.1-2001 che richiederebbe \errcode{ENOTTY}).
1321 Un'altra funzione che fornisce informazioni su un terminale è \funcd{ttyname},
1322 che permette di ottenere il nome del file di dispositivo del terminale
1323 associato ad un file descriptor; il suo prototipo è:
1324 \begin{prototype}{unistd.h}{char *ttyname(int fd)}
1326 Restituisce il nome del terminale associato a \param{fd}.
1328 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla stringa contenente il
1329 nome del terminale associato \param{fd} e \val{NULL} in caso di errore,
1330 nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1332 \item[\errcode{EBADF}] \param{fd} non è un file descriptor valido.
1333 \item[\errcode{ENOTTY}] \param{fd} non è associato a un terminale.
1337 \noindent ma si tenga presente che la funzione restituisce un indirizzo di
1338 dati statici, che pertanto possono essere sovrascritti da successive chiamate.
1340 Della funzione esiste anche una versione \index{funzioni!rientranti}
1341 rientrante, \funcd{ttyname\_r}, che non presenta il problema dell'uso di una
1342 zona di memoria statica; il suo prototipo è:
1343 \begin{prototype}{unistd.h}{int ttyname\_r(int fd, char *buff, size\_t len)}
1345 Restituisce il nome del terminale associato a \param{fd}.
1347 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1348 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1350 \item[\errcode{ERANGE}] la lunghezza del buffer \param{len} non è
1351 sufficiente per contenere la stringa restituita.
1353 oltre ai precedenti \errval{EBADF} ed \errval{ENOTTY}. }
1356 La funzione prende due argomenti in più, il puntatore \param{buff} alla zona
1357 di memoria in cui l'utente vuole che il risultato venga scritto, che dovrà
1358 essere stata allocata in precedenza, e la relativa dimensione,
1359 \param{len}. Se la stringa che deve essere restituita, compreso lo zero di
1360 terminazione finale, eccede questa dimensione si avrà una condizione di
1363 Una funzione funzione analoga alle precedenti anch'essa prevista da POSIX.1,
1364 che restituisce sempre il nome di un file di dispositivo, è \funcd{ctermid},
1366 \begin{prototype}{stdio.h}{char *ctermid(char *s)}
1368 Restituisce il nome del terminale di controllo del processo.
1370 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla stringa contenente il
1371 \textit{pathname} del terminale o \val{NULL} se non non riesce ad eseguire
1375 La funzione restituisce un puntatore al \textit{pathname} del file di
1376 dispositivo del terminale di controllo del processo chiamante. Se si passa
1377 come argomento \val{NULL} la funzione restituisce il puntatore ad una stringa
1378 statica che può essere sovrascritta da chiamate successive, e non è
1379 rientrante. Indicando invece un puntatore ad una zona di memoria già allocata
1380 la stringa sarà scritta su di essa, ma in questo caso il buffer preallocato
1381 deve essere di almeno \const{L\_ctermid}\footnote{\const{L\_ctermid} è una
1382 delle varie costanti del sistema, non trattata esplicitamente in
1383 sez.~\ref{sec:sys_characteristics} che indica la dimensione che deve avere
1384 una stringa per poter contenere il nome di un terminale.} caratteri.
1386 Si tenga presente che il \textit{pathname} restituito dalla funzione potrebbe
1387 non identificare univocamente il terminale (ad esempio potrebbe essere
1388 \file{/dev/tty}), inoltre non è detto che il processo possa effettivamente
1389 essere in grado di aprire il terminale.
1391 I vari attributi associati ad un terminale vengono mantenuti per ciascuno di
1392 essi in una struttura \struct{termios} che viene usata dalle varie funzioni
1393 dell'interfaccia. In fig.~\ref{fig:term_termios} si sono riportati tutti i
1394 campi della definizione di questa struttura usata in Linux; di questi solo i
1395 primi cinque sono previsti dallo standard POSIX.1, ma le varie implementazioni
1396 ne aggiungono degli altri per mantenere ulteriori informazioni.\footnote{la
1397 definizione della struttura si trova in \file{bits/termios.h}, da non
1398 includere mai direttamente, Linux, seguendo l'esempio di BSD, aggiunge i due
1399 campi \var{c\_ispeed} e \var{c\_ospeed} per mantenere le velocità delle
1400 linee seriali, ed un campo ulteriore, \var{c\_line} per indicare la
1401 disciplina di linea.}
1403 \begin{figure}[!htb]
1404 \footnotesize \centering
1405 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
1406 \includestruct{listati/termios.h}
1409 \caption{La struttura \structd{termios}, che identifica le proprietà di un
1411 \label{fig:term_termios}
1414 % per le definizioni dei dati vedi anche:
1415 % http://www.lafn.org/~dave/linux/termios.txt
1417 I primi quattro campi sono quattro flag che controllano il comportamento del
1418 terminale; essi sono realizzati come maschera binaria, pertanto il tipo
1419 \type{tcflag\_t} è di norma realizzato con un intero senza segno di lunghezza
1420 opportuna. I valori devono essere specificati bit per bit, avendo cura di non
1421 modificare i bit su cui non si interviene.
1426 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1428 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1431 \const{IGNBRK} & Ignora le condizioni di BREAK sull'input. Una
1432 \textit{condizione di BREAK} è definita nel contesto di
1433 una trasmissione seriale asincrona come una sequenza di
1434 bit nulli più lunga di un byte.\\
1435 \const{BRKINT} & Controlla la reazione ad un BREAK quando
1436 \const{IGNBRK} non è impostato. Se \const{BRKINT} è
1437 impostato il BREAK causa lo scarico delle code,
1438 e se il terminale è il terminale di controllo per un
1439 gruppo in foreground anche l'invio di \signal{SIGINT} ai
1440 processi di quest'ultimo. Se invece \const{BRKINT} non è
1441 impostato un BREAK viene letto come un carattere
1442 NUL, a meno che non sia impostato \const{PARMRK}
1443 nel qual caso viene letto come la sequenza di caratteri
1444 \texttt{0xFF 0x00 0x00}.\\
1445 \const{IGNPAR} & Ignora gli errori di parità, il carattere viene passato
1446 come ricevuto. Ha senso solo se si è impostato
1448 \const{PARMRK} & Controlla come vengono riportati gli errori di parità. Ha
1449 senso solo se \const{INPCK} è impostato e \const{IGNPAR}
1450 no. Se impostato inserisce una sequenza \texttt{0xFF
1451 0x00} prima di ogni carattere che presenta errori di
1452 parità, se non impostato un carattere con errori di
1453 parità viene letto come uno \texttt{0x00}. Se un
1454 carattere ha il valore \texttt{0xFF} e \const{ISTRIP}
1455 non è impostato, per evitare ambiguità esso viene sempre
1456 riportato come \texttt{0xFF 0xFF}.\\
1457 \const{INPCK} & Abilita il controllo di parità in ingresso. Se non viene
1458 impostato non viene fatto nessun controllo ed i caratteri
1459 vengono passati in input direttamente.\\
1460 \const{ISTRIP} & Se impostato i caratteri in input sono tagliati a sette
1461 bit mettendo a zero il bit più significativo, altrimenti
1462 vengono passati tutti gli otto bit.\\
1463 \const{INLCR} & Se impostato in ingresso il carattere di a capo
1464 (\verb|'\n'|) viene automaticamente trasformato in un
1465 ritorno carrello (\verb|'\r'|).\\
1466 \const{IGNCR} & Se impostato il carattere di ritorno carrello
1467 (\textit{carriage return}, \verb|'\r'|) viene scartato
1468 dall'input. Può essere utile per i terminali che inviano
1469 entrambi i caratteri di ritorno carrello e a capo
1470 (\textit{newline}, \verb|'\n'|).\\
1471 \const{ICRNL} & Se impostato un carattere di ritorno carrello
1472 (\verb|'\r'|) sul terminale viene automaticamente
1473 trasformato in un a capo (\verb|'\n'|) sulla coda di
1475 \const{IUCLC} & Se impostato trasforma i caratteri maiuscoli dal
1476 terminale in minuscoli sull'ingresso (opzione non
1478 \const{IXON} & Se impostato attiva il controllo di flusso in uscita con i
1479 caratteri di START e STOP. se si riceve
1480 uno STOP l'output viene bloccato, e viene fatto
1481 ripartire solo da uno START, e questi due
1482 caratteri non vengono passati alla coda di input. Se non
1483 impostato i due caratteri sono passati alla coda di input
1484 insieme agli altri.\\
1485 \const{IXANY} & Se impostato con il controllo di flusso permette a
1486 qualunque carattere di far ripartire l'output bloccato da
1487 un carattere di STOP.\\
1488 \const{IXOFF} & Se impostato abilita il controllo di flusso in
1489 ingresso. Il computer emette un carattere di STOP per
1490 bloccare l'input dal terminale e lo sblocca con il
1492 \const{IMAXBEL}& Se impostato fa suonare il cicalino se si riempie la cosa
1493 di ingresso; in Linux non è implementato e il kernel si
1494 comporta cose se fosse sempre impostato (è una estensione
1496 \const{IUTF8} & Indica che l'input è in UTF-8, cosa che consente di
1497 utilizzare la cancellazione dei caratteri in maniera
1498 corretta (dal kernel 2.6.4 e non previsto in POSIX).\\
1501 \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1502 \var{c\_iflag} delle modalità di input di un terminale.}
1503 \label{tab:sess_termios_iflag}
1506 Il primo flag, mantenuto nel campo \var{c\_iflag}, è detto \textsl{flag di
1507 input} e controlla le modalità di funzionamento dell'input dei caratteri sul
1508 terminale, come il controllo di parità, il controllo di flusso, la gestione
1509 dei caratteri speciali; un elenco dei vari bit, del loro significato e delle
1510 costanti utilizzate per identificarli è riportato in
1511 tab.~\ref{tab:sess_termios_iflag}.
1513 Si noti come alcuni di questi flag (come quelli per la gestione del flusso)
1514 fanno riferimento a delle caratteristiche che ormai sono completamente
1515 obsolete; la maggior parte inoltre è tipica di terminali seriali, e non ha
1516 alcun effetto su dispositivi diversi come le console virtuali o gli
1517 pseudo-terminali usati nelle connessioni di rete.
1519 Il secondo flag, mantenuto nel campo \var{c\_oflag}, è detto \textsl{flag di
1520 output} e controlla le modalità di funzionamento dell'output dei caratteri,
1521 come l'impacchettamento dei caratteri sullo schermo, la traslazione degli a
1522 capo, la conversione dei caratteri speciali; un elenco dei vari bit, del loro
1523 significato e delle costanti utilizzate per identificarli è riportato in
1524 tab.~\ref{tab:sess_termios_oflag}, di questi solo \const{OPOST} era previsto
1525 da POSIX.1, buona parte degli altri sono stati aggiunti in POSIX.1-2001,
1526 quelli ancora assenti sono stati indicati esplicitamente.
1531 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1533 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1536 \const{OPOST} & Se impostato i caratteri vengono convertiti opportunamente
1537 (in maniera dipendente dall'implementazione) per la
1538 visualizzazione sul terminale, ad esempio al
1539 carattere di a capo (NL) può venire aggiunto un ritorno
1541 \const{OLCUC} & Se impostato trasforma i caratteri minuscoli in ingresso
1542 in caratteri maiuscoli sull'uscita (non previsto da
1544 \const{ONLCR} & Se impostato converte automaticamente il carattere di a
1545 capo (NL) in un carattere di ritorno carrello (CR).\\
1546 \const{OCRNL} & Se impostato converte automaticamente il carattere di a
1547 capo (NL) nella coppia di caratteri ritorno carrello, a
1549 \const{ONOCR} & Se impostato converte il carattere di ritorno carrello
1550 (CR) nella coppia di caratteri CR-NL.\\
1551 \const{ONLRET}& Se impostato rimuove dall'output il carattere di ritorno
1553 \const{OFILL} & Se impostato in caso di ritardo sulla linea invia dei
1554 caratteri di riempimento invece di attendere.\\
1555 \const{OFDEL} & Se impostato il carattere di riempimento è DEL
1556 (\texttt{0x3F}), invece che NUL (\texttt{0x00}), (non
1557 previsto da POSIX e non implementato su Linux).\\
1558 \const{NLDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1559 carattere di a capo (NL), i valori possibili sono
1560 \val{NL0} o \val{NL1}.\\
1561 \const{CRDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1562 carattere ritorno carrello (CR), i valori possibili sono
1563 \val{CR0}, \val{CR1}, \val{CR2} o \val{CR3}.\\
1564 \const{TABDLY}& Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1565 carattere di tabulazione, i valori possibili sono
1566 \val{TAB0}, \val{TAB1}, \val{TAB2} o \val{TAB3}.\\
1567 \const{BSDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1568 carattere di ritorno indietro (\textit{backspace}), i
1569 valori possibili sono \val{BS0} o \val{BS1}.\\
1570 \const{VTDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1571 carattere di tabulazione verticale, i valori possibili sono
1572 \val{VT0} o \val{VT1}.\\
1573 \const{FFDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1574 carattere di pagina nuova (\textit{form feed}), i valori
1575 possibili sono \val{FF0} o \val{FF1}.\\
1578 \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1579 \var{c\_oflag} delle modalità di output di un terminale.}
1580 \label{tab:sess_termios_oflag}
1583 Si noti come alcuni dei valori riportati in tab.~\ref{tab:sess_termios_oflag}
1584 fanno riferimento a delle maschere di bit; essi infatti vengono utilizzati per
1585 impostare alcuni valori numerici relativi ai ritardi nell'output di alcuni
1586 caratteri: una caratteristica originaria dei primi terminali su telescrivente,
1587 che avevano bisogno di tempistiche diverse per spostare il carrello in
1588 risposta ai caratteri speciali, e che oggi sono completamente in disuso.
1590 Si tenga presente inoltre che nel caso delle maschere il valore da inserire in
1591 \var{c\_oflag} deve essere fornito avendo cura di cancellare prima tutti i bit
1592 della maschera, i valori da immettere infatti (quelli riportati nella
1593 spiegazione corrispondente) sono numerici e non per bit, per cui possono
1594 sovrapporsi fra di loro. Occorrerà perciò utilizzare un codice del tipo:
1596 \includecodesnip{listati/oflag.c}
1598 \noindent che prima cancella i bit della maschera in questione e poi setta il
1605 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1607 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1610 \const{CBAUD} & Maschera dei bit (4+1) usati per impostare della velocità
1611 della linea (il \textit{baud rate}) in ingresso; non è
1612 presente in POSIX ed in Linux non è implementato in
1613 quanto viene usato un apposito campo di
1615 \const{CBAUDEX}& Bit aggiuntivo per l'impostazione della velocità della
1616 linea, non è presente in POSIX e per le stesse
1617 motivazioni del precedente non è implementato in Linux.\\
1618 \const{CSIZE} & Maschera per i bit usati per specificare la dimensione
1619 del carattere inviato lungo la linea di trasmissione, i
1620 valore ne indica la lunghezza (in bit), ed i valori
1621 possibili sono \val{CS5}, \val{CS6}, \val{CS7} e \val{CS8}
1622 corrispondenti ad un analogo numero di bit.\\
1623 \const{CSTOPB} & Se impostato vengono usati due bit di stop sulla linea
1624 seriale, se non impostato ne viene usato soltanto uno.\\
1625 \const{CREAD} & Se è impostato si può leggere l'input del terminale,
1626 altrimenti i caratteri in ingresso vengono scartati
1628 \const{PARENB} & Se impostato abilita la generazione il controllo di
1629 parità. La reazione in caso di errori dipende dai
1630 relativi valori per \var{c\_iflag}, riportati in
1631 tab.~\ref{tab:sess_termios_iflag}. Se non è impostato i
1632 bit di parità non vengono generati e i caratteri non
1633 vengono controllati.\\
1634 \const{PARODD} & Ha senso solo se è attivo anche \const{PARENB}. Se
1635 impostato viene usata una parità è dispari, altrimenti
1636 viene usata una parità pari.\\
1637 \const{HUPCL} & Se è impostato viene distaccata la connessione del
1638 modem quando l'ultimo dei processi che ha ancora un file
1639 aperto sul terminale lo chiude o esce.\\
1640 \const{LOBLK} & Se impostato blocca l'output su un layer di shell non
1641 corrente, non è presente in POSIX e non è implementato
1643 \const{CLOCAL} & Se impostato indica che il terminale è connesso in locale
1644 e che le linee di controllo del modem devono essere
1645 ignorate. Se non impostato effettuando una chiamata ad
1646 \func{open} senza aver specificato il flag di
1647 \const{O\_NONBLOCK} si bloccherà il processo finché
1648 non si è stabilita una connessione con il modem; inoltre
1649 se viene rilevata una disconnessione viene inviato un
1650 segnale di \signal{SIGHUP} al processo di controllo del
1651 terminale. La lettura su un terminale sconnesso comporta
1652 una condizione di \textit{end of file} e la scrittura un
1653 errore di \errcode{EIO}.\\
1654 \const{CIBAUD} & Maschera dei bit della velocità della linea in
1655 ingresso; analogo a \const{CBAUD}, non è previsto da
1656 POSIX e non è implementato in Linux dato che è
1657 mantenuto in un apposito campo di \struct{termios}.\\
1658 \const{CMSPAR} & imposta un bit di parità costante: se \const{PARODD} è
1659 impostato la parità è sempre 1 (\textit{MARK}) se non è
1660 impostato la parità è sempre 0 (\textit{SPACE}), non è
1661 previsto da POSIX.\\
1662 % vedi: http://www.lothosoft.ch/thomas/libmip/markspaceparity.php
1663 \const{CRTSCTS}& Abilita il controllo di flusso hardware sulla seriale,
1664 attraverso l'utilizzo delle dei due fili di RTS e CTS.\\
1667 \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1668 \var{c\_cflag} delle modalità di controllo di un terminale.}
1669 \label{tab:sess_termios_cflag}
1672 Il terzo flag, mantenuto nel campo \var{c\_cflag}, è detto \textsl{flag di
1673 controllo} ed è legato al funzionamento delle linee seriali, permettendo di
1674 impostarne varie caratteristiche, come il numero di bit di stop, le
1675 impostazioni della parità, il funzionamento del controllo di flusso; esso ha
1676 senso solo per i terminali connessi a linee seriali. Un elenco dei vari bit,
1677 del loro significato e delle costanti utilizzate per identificarli è riportato
1678 in tab.~\ref{tab:sess_termios_cflag}.
1680 I valori di questo flag sono molto specifici, e completamente indirizzati al
1681 controllo di un terminale che opera attraverso una linea seriale; essi
1682 pertanto non hanno nessuna rilevanza per i terminali che usano un'altra
1683 interfaccia fisica, come le console virtuali e gli pseudo-terminali usati
1684 dalle connessioni di rete.
1686 Inoltre alcuni valori di questi flag sono previsti solo per quelle
1687 implementazioni (lo standard POSIX non specifica nulla riguardo
1688 l'implementazione, ma solo delle funzioni di lettura e scrittura) che
1689 mantengono le velocità delle linee seriali all'interno dei flag; come
1690 accennato in Linux questo viene fatto (seguendo l'esempio di BSD) attraverso
1691 due campi aggiuntivi, \var{c\_ispeed} e \var{c\_ospeed}, nella struttura
1692 \struct{termios} (mostrati in fig.~\ref{fig:term_termios}).
1694 Il quarto flag, mantenuto nel campo \var{c\_lflag}, è detto \textsl{flag
1695 locale}, e serve per controllare il funzionamento dell'interfaccia fra il
1696 driver e l'utente, come abilitare l'eco, gestire i caratteri di controllo e
1697 l'emissione dei segnali, impostare modo canonico o non canonico; un elenco dei
1698 vari bit, del loro significato e delle costanti utilizzate per identificarli è
1699 riportato in tab.~\ref{tab:sess_termios_lflag}. Con i terminali odierni l'unico
1700 flag con cui probabilmente si può avere a che fare è questo, in quanto è con
1701 questo che si impostano le caratteristiche generiche comuni a tutti i
1707 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1709 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1712 \const{ISIG} & Se impostato abilita il riconoscimento dei caratteri
1713 INTR, QUIT, e SUSP generando il relativo segnale.\\
1714 \const{ICANON} & Se impostato il terminale opera in modo canonico,
1715 altrimenti opera in modo non canonico.\\
1716 \const{XCASE} & Se impostato il terminale funziona solo con le
1717 maiuscole. L'input è convertito in minuscole tranne per i
1718 caratteri preceduti da una ``\texttt{\bslash}''. In output
1719 le maiuscole sono precedute da una ``\texttt{\bslash}'' e
1720 le minuscole convertite in maiuscole. Non è presente in
1722 \const{ECHO} & Se è impostato viene attivato l'eco dei caratteri in
1723 input sull'output del terminale.\\
1724 \const{ECHOE} & Se è impostato l'eco mostra la cancellazione di un
1725 carattere in input (in reazione al carattere ERASE)
1726 cancellando l'ultimo carattere della riga corrente dallo
1727 schermo; altrimenti il carattere è rimandato in eco per
1728 mostrare quanto accaduto (usato per i terminali con
1729 l'uscita su una stampante).\\
1730 \const{ECHOK} & Se impostato abilita il trattamento della visualizzazione
1731 del carattere KILL, andando a capo dopo aver visualizzato
1732 lo stesso, altrimenti viene solo mostrato il carattere e
1733 sta all'utente ricordare che l'input precedente è stato
1735 \const{ECHONL} & Se impostato viene effettuato l'eco di un a
1736 capo (\verb|\n|) anche se non è stato impostato
1738 \const{ECHOCTL}& Se impostato insieme ad \const{ECHO} i caratteri di
1739 controllo ASCII (tranne TAB, NL, START, e STOP) sono
1740 mostrati nella forma che prepone un ``\texttt{\circonf}''
1741 alla lettera ottenuta sommando \texttt{0x40} al valore del
1742 carattere (di solito questi si possono ottenere anche
1743 direttamente premendo il tasto \texttt{ctrl} più la
1744 relativa lettera). Non è presente in POSIX.\\
1745 \const{ECHOPRT}& Se impostato abilita la visualizzazione del carattere di
1746 cancellazione in una modalità adatta ai terminali con
1747 l'uscita su stampante; l'invio del carattere di ERASE
1748 comporta la stampa di un ``\texttt{|}'' seguito dal
1749 carattere cancellato, e così via in caso di successive
1750 cancellazioni, quando si riprende ad immettere carattere
1751 normali prima verrà stampata una ``\texttt{/}''. Non è
1752 presente in POSIX.\\
1753 \const{ECHOKE} & Se impostato abilita il trattamento della visualizzazione
1754 del carattere KILL cancellando i caratteri precedenti
1755 nella linea secondo le modalità specificate dai valori di
1756 \const{ECHOE} e \const{ECHOPRT}. Non è presente in
1758 \const{DEFECHO}& Se impostato effettua l'eco solo se c'è un processo in
1759 lettura. Non è presente in POSIX e non è supportato da
1761 \const{FLUSHO} & Effettua la cancellazione della coda di uscita. Viene
1762 attivato dal carattere DISCARD. Non è presente in POSIX e
1763 non è supportato da Linux.\\
1764 \const{NOFLSH} & Se impostato disabilita lo scarico delle code di ingresso
1765 e uscita quando vengono emessi i segnali \signal{SIGINT},
1766 \signal{SIGQUIT} e \signal{SIGSUSP}.\\
1767 \const{TOSTOP} & Se abilitato, con il supporto per il job control presente,
1768 genera il segnale \signal{SIGTTOU} per un processo in
1769 background che cerca di scrivere sul terminale.\\
1770 \const{PENDIN} & Indica che la linea deve essere ristampata, viene
1771 attivato dal carattere REPRINT e resta attivo fino alla
1772 fine della ristampa. Non è presente in POSIX e
1773 non è supportato in Linux.\\
1774 \const{IEXTEN} & Abilita alcune estensioni previste dalla
1775 implementazione. Deve essere impostato perché caratteri
1776 speciali come EOL2, LNEXT, REPRINT e WERASE possano
1777 essere interpretati.\\
1780 \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1781 \var{c\_lflag} delle modalità locali di un terminale.}
1782 \label{tab:sess_termios_lflag}
1785 Si tenga presente che i flag che riguardano le modalità di eco dei caratteri
1786 (\const{ECHOE}, \const{ECHOPRT}, \const{ECHOK}, \const{ECHOKE},
1787 \const{ECHONL}) controllano solo il comportamento della visualizzazione, il
1788 riconoscimento dei vari caratteri dipende dalla modalità di operazione, ed
1789 avviene solo in modo canonico, pertanto questi flag non hanno significato se
1790 non è impostato \const{ICANON}.
1792 Oltre ai vari flag per gestire le varie caratteristiche dei terminali,
1793 \struct{termios} contiene pure il campo \var{c\_cc} che viene usato per
1794 impostare i caratteri speciali associati alle varie funzioni di controllo. Il
1795 numero di questi caratteri speciali è indicato dalla costante \const{NCCS},
1796 POSIX ne specifica almeno 11, ma molte implementazioni ne definiscono molti
1797 altri.\footnote{in Linux il valore della costante è 32, anche se i caratteri
1798 effettivamente definiti sono solo 17.}
1803 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|p{9cm}|}
1805 \textbf{Indice} & \textbf{Valore}&\textbf{Codice} & \textbf{Funzione}\\
1808 \const{VINTR} &\texttt{0x03}&(\texttt{C-c})& Carattere di interrupt,
1809 provoca l'emissione di
1811 \const{VQUIT} &\texttt{0x1C}&(\texttt{C-\bslash})& Carattere di uscita,
1812 provoca l'emissione di
1814 \const{VERASE}&\texttt{0x7f}&DEL,\texttt{C-?}& Carattere di ERASE, cancella
1816 precedente nella linea.\\
1817 \const{VKILL} &\texttt{0x15}&(\texttt{C-u})& Carattere di KILL, cancella
1819 \const{VEOF} &\texttt{0x04}&(\texttt{C-d})& Carattere di
1820 \textit{end-of-file}. Causa
1821 l'invio del contenuto del
1822 buffer di ingresso al
1823 processo in lettura anche se
1824 non è ancora stato ricevuto
1825 un a capo. Se è il primo
1826 carattere immesso comporta il
1827 ritorno di \func{read} con
1828 zero caratteri, cioè la
1830 \textit{end-of-file}.\\
1831 \const{VMIN} & --- & --- & Numero minimo di caratteri per una
1832 lettura in modo non canonico.\\
1833 \const{VEOL} &\texttt{0x00}& NUL & Carattere di fine riga. Agisce come
1834 un a capo, ma non viene scartato ed
1835 è letto come l'ultimo carattere
1837 \const{VTIME} & --- & --- & Timeout, in decimi di secondo, per
1838 una lettura in modo non canonico.\\
1839 \const{VEOL2} &\texttt{0x00}& NUL & Ulteriore carattere di fine
1840 riga. Ha lo stesso effetto di
1841 \const{VEOL} ma può essere un
1842 carattere diverso. \\
1843 \const{VSWTC} &\texttt{0x00}& NUL & Carattere di switch. Non supportato
1845 \const{VSTART}&\texttt{0x17}&(\texttt{C-q})& Carattere di START. Riavvia un
1846 output bloccato da uno STOP.\\
1847 \const{VSTOP} &\texttt{0x19}&(\texttt{C-s})& Carattere di STOP. Blocca
1848 l'output fintanto che non
1849 viene premuto un carattere di
1851 \const{VSUSP} &\texttt{0x1A}&(\texttt{C-z})& Carattere di
1852 sospensione. Invia il segnale
1854 \const{VDSUSP}&\texttt{0x19}&(\texttt{C-y})& Carattere di sospensione
1855 ritardata. Invia il segnale
1856 \signal{SIGTSTP} quando il
1857 carattere viene letto dal
1858 programma, (non presente in
1859 POSIX e non riconosciuto in
1861 \const{VLNEXT}&\texttt{0x16}&(\texttt{C-v})& Carattere di escape, serve a
1862 quotare il carattere
1863 successivo che non viene
1864 interpretato ma passato
1865 direttamente all'output.\\
1866 \const{VWERASE}&\texttt{0x17}&(\texttt{C-w})&Cancellazione di una
1868 \const{VREPRINT}&\texttt{0x12}&(\texttt{C-r})& Ristampa i caratteri non
1869 ancora letti (non presente in
1871 \const{VDISCARD}&\texttt{0x0F}&(\texttt{C-o})& Non riconosciuto in Linux.\\
1872 \const{VSTATUS} &\texttt{0x13}&(\texttt{C-t})& Non riconosciuto in Linux.\\
1875 \caption{Valori dei caratteri di controllo mantenuti nel campo \var{c\_cc}
1876 della struttura \struct{termios}.}
1877 \label{tab:sess_termios_cc}
1881 A ciascuna di queste funzioni di controllo corrisponde un elemento del vettore
1882 \var{c\_cc} che specifica quale è il carattere speciale associato; per
1883 portabilità invece di essere indicati con la loro posizione numerica nel
1884 vettore, i vari elementi vengono indicizzati attraverso delle opportune
1885 costanti, il cui nome corrisponde all'azione ad essi associata. Un elenco
1886 completo dei caratteri di controllo, con le costanti e delle funzionalità
1887 associate è riportato in tab.~\ref{tab:sess_termios_cc}, usando quelle
1888 definizioni diventa possibile assegnare un nuovo carattere di controllo con un
1890 \includecodesnip{listati/value_c_cc.c}
1892 La maggior parte di questi caratteri (tutti tranne \const{VTIME} e
1893 \const{VMIN}) hanno effetto solo quando il terminale viene utilizzato in modo
1894 canonico; per alcuni devono essere soddisfatte ulteriori richieste, ad esempio
1895 \const{VINTR}, \const{VSUSP}, e \const{VQUIT} richiedono sia impostato
1896 \const{ISIG}; \const{VSTART} e \const{VSTOP} richiedono sia impostato
1897 \const{IXON}; \const{VLNEXT}, \const{VWERASE}, \const{VREPRINT} richiedono sia
1898 impostato \const{IEXTEN}. In ogni caso quando vengono attivati i caratteri
1899 vengono interpretati e non sono passati sulla coda di ingresso.
1901 Per leggere ed scrivere tutte le varie impostazioni dei terminali viste finora
1902 lo standard POSIX prevede due funzioni che utilizzano come argomento un
1903 puntatore ad una struttura \struct{termios} che sarà quella in cui andranno
1904 immagazzinate le impostazioni. Le funzioni sono \funcd{tcgetattr} e
1905 \funcd{tcsetattr} ed il loro prototipo è:
1908 \headdecl{termios.h}
1909 \funcdecl{int tcgetattr(int fd, struct termios *termios\_p)}
1910 Legge il valore delle impostazioni di un terminale.
1912 \funcdecl{int tcsetattr(int fd, int optional\_actions, struct termios
1914 Scrive le impostazioni di un terminale.
1916 \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in
1917 caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1919 \item[\errcode{EINTR}] la funzione è stata interrotta.
1921 ed inoltre \errval{EBADF}, \errval{ENOTTY} ed \errval{EINVAL}.
1925 Le funzioni operano sul terminale cui fa riferimento il file descriptor
1926 \param{fd} utilizzando la struttura indicata dal puntatore \param{termios\_p}
1927 per lo scambio dei dati. Si tenga presente che le impostazioni sono associate
1928 al terminale e non al file descriptor; questo significa che se si è cambiata
1929 una impostazione un qualunque altro processo che apra lo stesso terminale, od
1930 un qualunque altro file descriptor che vi faccia riferimento, vedrà le nuove
1931 impostazioni pur non avendo nulla a che fare con il file descriptor che si è
1932 usato per effettuare i cambiamenti.
1934 Questo significa che non è possibile usare file descriptor diversi per
1935 utilizzare automaticamente il terminale in modalità diverse, se esiste una
1936 necessità di accesso differenziato di questo tipo occorrerà cambiare
1937 esplicitamente la modalità tutte le volte che si passa da un file descriptor
1940 La funzione \func{tcgetattr} legge i valori correnti delle impostazioni di un
1941 terminale qualunque nella struttura puntata da \param{termios\_p};
1942 \func{tcsetattr} invece effettua la scrittura delle impostazioni e quando
1943 viene invocata sul proprio terminale di controllo può essere eseguita con
1944 successo solo da un processo in foreground. Se invocata da un processo in
1945 background infatti tutto il gruppo riceverà un segnale di \signal{SIGTTOU} come
1946 se si fosse tentata una scrittura, a meno che il processo chiamante non abbia
1947 \signal{SIGTTOU} ignorato o bloccato, nel qual caso l'operazione sarà eseguita.
1949 La funzione \func{tcsetattr} prevede tre diverse modalità di funzionamento,
1950 specificabili attraverso l'argomento \param{optional\_actions}, che permette
1951 di stabilire come viene eseguito il cambiamento delle impostazioni del
1952 terminale, i valori possibili sono riportati in
1953 tab.~\ref{tab:sess_tcsetattr_option}; di norma (come fatto per le due funzioni
1954 di esempio) si usa sempre \const{TCSANOW}, le altre opzioni possono essere
1955 utili qualora si cambino i parametri di output.
1960 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
1962 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1965 \const{TCSANOW} & Esegue i cambiamenti in maniera immediata.\\
1966 \const{TCSADRAIN}& I cambiamenti vengono eseguiti dopo aver atteso che
1967 tutto l'output presente sulle code è stato scritto.\\
1968 \const{TCSAFLUSH}& È identico a \const{TCSADRAIN}, ma in più scarta
1969 tutti i dati presenti sulla coda di input.\\
1972 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{optional\_actions} della
1973 funzione \func{tcsetattr}.}
1974 \label{tab:sess_tcsetattr_option}
1977 Occorre infine tenere presente che \func{tcsetattr} ritorna con successo anche
1978 se soltanto uno dei cambiamenti richiesti è stato eseguito. Pertanto se si
1979 effettuano più cambiamenti è buona norma controllare con una ulteriore
1980 chiamata a \func{tcgetattr} che essi siano stati eseguiti tutti quanti.
1982 \begin{figure}[!htbp]
1983 \footnotesize \centering
1984 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1985 \includecodesample{listati/SetTermAttr.c}
1988 \caption{Codice della funzione \func{SetTermAttr} che permette di
1989 impostare uno dei flag di controllo locale del terminale.}
1990 \label{fig:term_set_attr}
1993 Come già accennato per i cambiamenti effettuati ai vari flag di controllo
1994 occorre che i valori di ciascun bit siano specificati avendo cura di mantenere
1995 intatti gli altri; per questo motivo in generale si deve prima leggere il
1996 valore corrente delle impostazioni con \func{tcgetattr} per poi modificare i
1999 In fig.~\ref{fig:term_set_attr} e fig.~\ref{fig:term_unset_attr} si è
2000 riportato rispettivamente il codice delle due funzioni \func{SetTermAttr} e
2001 \func{UnSetTermAttr}, che possono essere usate per impostare o rimuovere, con
2002 le dovute precauzioni, un qualunque bit di \var{c\_lflag}. Il codice completo
2003 di entrambe le funzioni può essere trovato nel file \file{SetTermAttr.c} dei
2004 sorgenti allegati alla guida.
2006 La funzione \func{SetTermAttr} provvede ad impostare il bit specificato
2007 dall'argomento \param{flag}; prima si leggono i valori correnti
2008 (\texttt{\small 8}) con \func{tcgetattr}, uscendo con un messaggio in caso di
2009 errore (\texttt{\small 9--10}), poi si provvede a impostare solo i bit
2010 richiesti (possono essere più di uno) con un OR binario (\texttt{\small 12});
2011 infine si scrive il nuovo valore modificato con \func{tcsetattr}
2012 (\texttt{\small 13}), notificando un eventuale errore (\texttt{\small 14-15})
2013 o uscendo normalmente.
2015 \begin{figure}[!htbp]
2016 \footnotesize \centering
2017 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2018 \includecodesample{listati/UnSetTermAttr.c}
2021 \caption{Codice della funzione \func{UnSetTermAttr} che permette di
2022 rimuovere uno dei flag di controllo locale del terminale.}
2023 \label{fig:term_unset_attr}
2026 La seconda funzione, \func{UnSetTermAttr}, è assolutamente identica alla
2027 prima, solo che in questo caso (\texttt{\small 9}) si rimuovono i bit
2028 specificati dall'argomento \param{flag} usando un AND binario del valore
2031 Al contrario di tutte le altre caratteristiche dei terminali, che possono
2032 essere impostate esplicitamente utilizzando gli opportuni campi di
2033 \struct{termios}, per le velocità della linea (il cosiddetto \textit{baud
2034 rate}) non è prevista una implementazione standardizzata, per cui anche se
2035 in Linux sono mantenute in due campi dedicati nella struttura, questi non
2036 devono essere acceduti direttamente ma solo attraverso le apposite funzioni di
2037 interfaccia provviste da POSIX.1.
2039 Lo standard prevede due funzioni per scrivere la velocità delle linee seriali,
2040 \funcd{cfsetispeed} per la velocità della linea di ingresso e
2041 \funcd{cfsetospeed} per la velocità della linea di uscita; i loro prototipi
2045 \headdecl{termios.h}
2046 \funcdecl{int cfsetispeed(struct termios *termios\_p, speed\_t speed)}
2047 Imposta la velocità delle linee seriali in ingresso.
2049 \funcdecl{int cfsetospeed(struct termios *termios\_p, speed\_t speed)}
2050 Imposta la velocità delle linee seriali in uscita.
2052 \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in
2053 caso di errore, che avviene solo quando il valore specificato non è
2057 Si noti che le funzioni si limitano a scrivere opportunamente il valore della
2058 velocità prescelta \param{speed} all'interno della struttura puntata da
2059 \param{termios\_p}; per effettuare l'impostazione effettiva occorrerà poi
2060 chiamare \func{tcsetattr}.
2062 Si tenga presente che per le linee seriali solo alcuni valori di velocità sono
2063 validi; questi possono essere specificati direttamente (le \acr{glibc}
2064 prevedono che i valori siano indicati in bit per secondo), ma in generale
2065 altre versioni di librerie possono utilizzare dei valori diversi; per questo
2066 POSIX.1 prevede una serie di costanti che però servono solo per specificare le
2067 velocità tipiche delle linee seriali:
2069 B0 B50 B75 B110 B134 B150 B200
2070 B300 B600 B1200 B1800 B2400 B4800 B9600
2071 B19200 B38400 B57600 B115200 B230400 B460800
2074 Un terminale può utilizzare solo alcune delle velocità possibili, le funzioni
2075 però non controllano se il valore specificato è valido, dato che non possono
2076 sapere a quale terminale le velocità saranno applicate; sarà l'esecuzione di
2077 \func{tcsetattr} a fallire quando si cercherà di eseguire l'impostazione.
2078 Di norma il valore ha senso solo per i terminali seriali dove indica appunto
2079 la velocità della linea di trasmissione; se questa non corrisponde a quella
2080 del terminale quest'ultimo non potrà funzionare: quando il terminale non è
2081 seriale il valore non influisce sulla velocità di trasmissione dei dati.
2083 In generale impostare un valore nullo (\val{B0}) sulla linea di output fa si
2084 che il modem non asserisca più le linee di controllo, interrompendo di fatto
2085 la connessione, qualora invece si utilizzi questo valore per la linea di input
2086 l'effetto sarà quello di rendere la sua velocità identica a quella della linea
2089 Dato che in genere si imposta sempre la stessa velocità sulle linee di uscita
2090 e di ingresso è supportata anche la funzione \funcd{cfsetspeed}, una
2091 estensione di BSD,\footnote{la funzione origina da 4.4BSD e richiede sua
2092 definita la macro \macro{\_BSD\_SOURCE}.} il cui prototipo è:
2095 \headdecl{termios.h}
2096 \funcdecl{int cfsetspeed(struct termios *termios\_p, speed\_t speed)}
2097 Imposta la velocità delle linee seriali.
2099 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
2100 errore, che avviene solo quando il valore specificato non è valido.}
2102 \noindent la funzione è identica alle due precedenti ma imposta la stessa
2103 velocità sia per la linea di ingresso che per quella di uscita.
2105 Analogamente a quanto avviene per l'impostazione, le velocità possono essere
2106 lette da una struttura \struct{termios} utilizzando altre due funzioni,
2107 \funcd{cfgetispeed} e \funcd{cfgetospeed}, i cui prototipi sono:
2110 \headdecl{termios.h}
2111 \funcdecl{speed\_t cfgetispeed(struct termios *termios\_p)}
2112 Legge la velocità delle linee seriali in ingresso.
2114 \funcdecl{speed\_t cfgetospeed(struct termios *termios\_p)}
2115 Legge la velocità delle linee seriali in uscita.
2117 \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono la velocità della linea, non
2118 sono previste condizioni di errore.}
2121 Anche in questo caso le due funzioni estraggono i valori della velocità della
2122 linea da una struttura, il cui indirizzo è specificato dall'argomento
2123 \param{termios\_p} che deve essere stata letta in precedenza con
2126 Infine sempre da BSD è stata ripresa una funzione che consente di impostare il
2127 teminale in una modalità analoga all cosiddetta modalità ``\textit{raw}'' di
2128 System V, in cui i dati in input vengono resi disponibili un carattere alla
2129 volta, e l'echo e tutte le interpretazioni dei caratteri in entrata e uscita
2130 sono disabilitate. La funzione è \funcd{cfmakeraw} ed il suo prototipo è:
2133 \headdecl{termios.h}
2134 \funcdecl{void cfmakeraw(struct termios *termios\_p)}
2135 Importa il terminale in modalità ``\textit{raw}'' alla System V.
2137 \bodydesc{La funzione imposta solo i valori in \param{termios\_p}, e non
2138 sono previste condizioni di errore.}
2141 Anche in questo caso la funzione si limita a preparare i valori che poi
2142 saranno impostato con una successiva chiamata a \func{tcsetattr}, in sostanza
2143 la funzione è equivalente a:
2144 \includecodesnip{listati/cfmakeraw.c}
2147 \subsection{La gestione della disciplina di linea.}
2148 \label{sec:term_line_discipline}
2150 Come illustrato dalla struttura riportata in fig.~\ref{fig:term_struct} tutti
2151 i terminali hanno un insieme di funzionalità comuni, che prevedono la presenza
2152 di code di ingresso ed uscita; in generale si fa riferimento ad esse con il
2153 nome di \textsl{discipline di linea}.
2155 Lo standard POSIX prevede alcune funzioni che permettono di intervenire
2156 direttamente sulla gestione di quest'ultime e sull'interazione fra i dati in
2157 ingresso ed uscita e le relative code. In generale tutte queste funzioni
2158 vengono considerate, dal punto di vista dell'accesso al terminale, come delle
2159 funzioni di scrittura, pertanto se usate da processi in background sul loro
2160 terminale di controllo provocano l'emissione di \signal{SIGTTOU} come
2161 illustrato in sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term}.\footnote{con la stessa eccezione,
2162 già vista per \func{tcsetattr}, che quest'ultimo sia bloccato o ignorato dal
2163 processo chiamante.}
2165 Una prima funzione, che è efficace solo in caso di terminali seriali asincroni
2166 (non fa niente per tutti gli altri terminali), è \funcd{tcsendbreak}; il suo
2170 \headdecl{termios.h}
2172 \funcdecl{int tcsendbreak(int fd, int duration)} Genera una condizione di
2173 break inviando un flusso di bit nulli.
2175 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
2176 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
2180 La funzione invia un flusso di bit nulli (che genera una condizione di break)
2181 sul terminale associato a \param{fd}; un valore nullo di \param{duration}
2182 implica una durata del flusso fra 0.25 e 0.5 secondi, un valore diverso da
2183 zero implica una durata pari a \code{duration*T} dove \code{T} è un valore
2184 compreso fra 0.25 e 0.5.\footnote{lo standard POSIX specifica il comportamento
2185 solo nel caso si sia impostato un valore nullo per \param{duration}; il
2186 comportamento negli altri casi può dipendere dalla implementazione.}
2188 Le altre funzioni previste da POSIX servono a controllare il comportamento
2189 dell'interazione fra le code associate al terminale e l'utente; la prima è
2190 \funcd{tcdrain}, il cui prototipo è:
2193 \headdecl{termios.h}
2195 \funcdecl{int tcdrain(int fd)} Attende lo svuotamento della coda di output.
2197 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
2198 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
2202 La funzione blocca il processo fino a che tutto l'output presente sulla coda
2203 di uscita non è stato trasmesso al terminale associato ad \param{fd}. % La
2204 % funzione è un punto di cancellazione per i
2205 % programmi multi-thread, in tal caso le
2206 % chiamate devono essere protette con dei
2207 % gestori di cancellazione.
2209 Una seconda funzione, \funcd{tcflush}, permette svuotare immediatamente le code
2210 di cancellando tutti i dati presenti al loro interno; il suo prototipo è:
2212 \headdecl{unistd.h} \headdecl{termios.h}
2214 \funcdecl{int tcflush(int fd, int queue)} Cancella i dati presenti
2215 nelle code di ingresso o di uscita.
2217 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
2218 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
2222 La funzione agisce sul terminale associato a \param{fd}, l'argomento
2223 \param{queue} permette di specificare su quale coda (ingresso, uscita o
2224 entrambe), operare. Esso può prendere i valori riportati in
2225 tab.~\ref{tab:sess_tcflush_queue}, nel caso si specifichi la coda di ingresso
2226 cancellerà i dati ricevuti ma non ancora letti, nel caso si specifichi la coda
2227 di uscita cancellerà i dati scritti ma non ancora trasmessi.
2232 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
2234 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
2237 \const{TCIFLUSH} & Cancella i dati sulla coda di ingresso.\\
2238 \const{TCOFLUSH} & Cancella i dati sulla coda di uscita. \\
2239 \const{TCIOFLUSH}& Cancella i dati su entrambe le code.\\
2242 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{queue} della
2243 funzione \func{tcflush}.}
2244 \label{tab:sess_tcflush_queue}
2248 L'ultima funzione dell'interfaccia che interviene sulla disciplina di linea è
2249 \funcd{tcflow}, che viene usata per sospendere la trasmissione e la ricezione
2250 dei dati sul terminale; il suo prototipo è:
2253 \headdecl{termios.h}
2255 \funcdecl{int tcflow(int fd, int action)}
2257 Sospende e riavvia il flusso dei dati sul terminale.
2259 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
2260 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
2264 La funzione permette di controllare (interrompendo e facendo riprendere) il
2265 flusso dei dati fra il terminale ed il sistema sia in ingresso che in uscita.
2266 Il comportamento della funzione è regolato dall'argomento \param{action}, i
2267 cui possibili valori, e relativa azione eseguita dalla funzione, sono
2268 riportati in tab.~\ref{tab:sess_tcflow_action}.
2273 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
2275 \textbf{Valore}& \textbf{Azione}\\
2278 \const{TCOOFF}& Sospende l'output.\\
2279 \const{TCOON} & Riprende un output precedentemente sospeso.\\
2280 \const{TCIOFF}& Il sistema trasmette un carattere di STOP, che
2281 fa interrompere la trasmissione dei dati dal terminale.\\
2282 \const{TCION} & Il sistema trasmette un carattere di START, che
2283 fa riprendere la trasmissione dei dati dal terminale.\\
2286 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{action} della
2287 funzione \func{tcflow}.}
2288 \label{tab:sess_tcflow_action}
2293 \subsection{Operare in \textsl{modo non canonico}}
2294 \label{sec:term_non_canonical}
2296 Operare con un terminale in modo canonico è relativamente semplice; basta
2297 eseguire una lettura e la funzione ritornerà quando una il driver del
2298 terminale avrà completato una linea di input. Non è detto che la linea sia
2299 letta interamente (si può aver richiesto un numero inferiore di byte) ma in
2300 ogni caso nessun dato verrà perso, e il resto della linea sarà letto alla
2301 chiamata successiva.
2303 Inoltre in modo canonico la gestione dell'input è di norma eseguita
2304 direttamente dal driver del terminale, che si incarica (a seconda di quanto
2305 impostato con le funzioni viste nei paragrafi precedenti) di cancellare i
2306 caratteri, bloccare e riavviare il flusso dei dati, terminare la linea quando
2307 viene ricevuti uno dei vari caratteri di terminazione (NL, EOL, EOL2, EOF).
2309 In modo non canonico tocca invece al programma gestire tutto quanto, i
2310 caratteri NL, EOL, EOL2, EOF, ERASE, KILL, CR, REPRINT non vengono
2311 interpretati automaticamente ed inoltre, non dividendo più l'input in linee,
2312 il sistema non ha più un limite definito per quando ritornare i dati ad un
2313 processo. Per questo motivo abbiamo visto che in \var{c\_cc} sono previsti due
2314 caratteri speciali, MIN e TIME (specificati dagli indici \const{VMIN} e
2315 \const{VTIME} in \var{c\_cc}) che dicono al sistema di ritornare da una
2316 \func{read} quando è stata letta una determinata quantità di dati o è passato
2319 Come accennato nella relativa spiegazione in tab.~\ref{tab:sess_termios_cc},
2320 TIME e MIN non sono in realtà caratteri ma valori numerici. Il comportamento
2321 del sistema per un terminale in modalità non canonica prevede quattro casi
2324 \item[MIN$>0$, TIME$>0$] In questo caso MIN stabilisce il numero minimo di
2325 caratteri desiderati e TIME un tempo di attesa, in decimi di secondo, fra un
2326 carattere e l'altro. Una \func{read} ritorna se vengono ricevuti almeno MIN
2327 caratteri prima della scadenza di TIME (MIN è solo un limite inferiore, se
2328 la funzione ha richiesto un numero maggiore di caratteri ne possono essere
2329 restituiti di più); se invece TIME scade vengono restituiti i byte ricevuti
2330 fino ad allora (un carattere viene sempre letto, dato che il timer inizia a
2331 scorrere solo dopo la ricezione del primo carattere).
2332 \item[MIN$>0$, TIME$=0$] Una \func{read} ritorna solo dopo che sono stati
2333 ricevuti almeno MIN caratteri. Questo significa che una \func{read} può
2334 bloccarsi indefinitamente.
2335 \item[MIN$=0$, TIME$>0$] In questo caso TIME indica un tempo di attesa dalla
2336 chiamata di \func{read}, la funzione ritorna non appena viene ricevuto un
2337 carattere o scade il tempo. Si noti che è possibile che \func{read} ritorni
2338 con un valore nullo.
2339 \item[MIN$=0$, TIME$=0$] In questo caso una \func{read} ritorna immediatamente
2340 restituendo tutti i caratteri ricevuti. Anche in questo caso può ritornare
2341 con un valore nullo.
2346 \section{La gestione dei terminali virtuali}
2347 \label{sec:sess_virtual_terminal}
2350 % TODO terminali virtuali
2351 % Qui c'è da mettere tutta la parte sui terminali virtuali, e la gestione
2357 \subsection{I terminali virtuali}
2358 \label{sec:sess_pty}
2360 Qui vanno spiegati i terminali virtuali, \file{/dev/pty} e compagnia.
2364 \subsection{Allocazione dei terminali virtuali}
2365 \label{sec:sess_openpty}
2367 Qui vanno le cose su \func{openpty} e compagnia.
2369 % TODO le ioctl dei terminali
2370 % TODO trattare \func{posix\_openpt}
2374 % TODO materiale sulle seriali
2375 % vedi http://www.easysw.com/~mike/serial/serial.html
2376 % TODO materiale generico sul layer TTY
2377 % vedi http://www.linusakesson.net/programming/tty/index.php
2380 % LocalWords: kernel multitasking dell'I job control BSD POSIX shell sez group
2381 % LocalWords: foreground process bg fg waitpid WUNTRACED pgrp session sched
2382 % LocalWords: struct pgid sid pid ps getpgid getpgrp SVr unistd void errno int
2383 % LocalWords: ESRCH getsid glibc system call XOPEN SOURCE EPERM setpgrp EACCES
2384 % LocalWords: setpgid exec EINVAL did fork race condition setsid l'I tty ioctl
2385 % LocalWords: NOCTTY TIOCSCTTY error tcsetpgrp termios fd pgrpid descriptor VT
2386 % LocalWords: ENOTTY ENOSYS EBADF SIGTTIN SIGTTOU EIO tcgetpgrp crypt SIGTSTP
2387 % LocalWords: SIGINT SIGQUIT SIGTERM SIGHUP hungup kill orphaned SIGCONT exit
2388 % LocalWords: init Slackware run level inittab fig device getty TERM at
2389 % LocalWords: getpwnam chdir home chown chmod setuid setgid initgroups SIGCHLD
2390 % LocalWords: daemon like daemons NdT Stevens Programming FAQ filesystem umask
2391 % LocalWords: noclose syslog syslogd socket UDP klogd printk printf facility
2392 % LocalWords: priority log openlog const char ident option argv tab AUTH CRON
2393 % LocalWords: AUTHPRIV cron FTP KERN LOCAL LPR NEWS news USENET UUCP CONS CRIT
2394 % LocalWords: NDELAY NOWAIT ODELAY PERROR stderr format strerror EMERG ALERT
2395 % LocalWords: ERR WARNING NOTICE INFO DEBUG debug setlogmask mask UPTO za ssh
2396 % LocalWords: teletype telnet read write BELL beep CANON isatty desc ttyname
2397 % LocalWords: NULL ctermid stdio pathname buff size len ERANGE bits ispeed xFF
2398 % LocalWords: ospeed line tcflag INPCK IGNPAR PARMRK ISTRIP IGNBRK BREAK NUL
2399 % LocalWords: BRKINT IGNCR carriage return newline ICRNL INLCR IUCLC IXON NL
2400 % LocalWords: IXANY IXOFF IMAXBEL iflag OPOST CR OCRNL OLCUC ONLCR ONOCR OFILL
2401 % LocalWords: ONLRET OFDEL NLDLY CRDLY TABDLY BSDLY backspace BS VTDLY FFDLY
2402 % LocalWords: form feed FF oflag CLOCAL of HUPCL CREAD CSTOPB PARENB
2403 % LocalWords: PARODD CSIZE CS CBAUD CBAUDEX CIBAUD CRTSCTS RTS CTS cflag ECHO
2404 % LocalWords: ICANON ECHOE ERASE ECHOPRT ECHOK ECHOKE ECHONL ECHOCTL ctrl ISIG
2405 % LocalWords: INTR QUIT SUSP IEXTEN EOL LNEXT REPRINT WERASE NOFLSH and TOSTOP
2406 % LocalWords: SIGSUSP XCASE DEFECHO FLUSHO DISCARD PENDIN lflag NCCS VINTR EOF
2407 % LocalWords: interrupt VQUIT VERASE VKILL VEOF VTIME VMIN VSWTC switch VSTART
2408 % LocalWords: VSTOP VSUSP VEOL VREPRINT VDISCARD VWERASE VLNEXT escape actions
2409 % LocalWords: tcgetattr tcsetattr EINTR TCSANOW TCSADRAIN TCSAFLUSH speed MIN
2410 % LocalWords: SetTermAttr UnSetTermAttr cfsetispeed cfsetospeed cfgetispeed ng
2411 % LocalWords: cfgetospeed quest'ultime tcsendbreak duration break tcdrain list
2412 % LocalWords: tcflush queue TCIFLUSH TCOFLUSH TCIOFLUSH tcflow action TCOOFF
2413 % LocalWords: TCOON TCIOFF TCION timer openpty Window nochdir embedded router
2414 % LocalWords: access point upstart systemd rsyslog vsyslog variadic src linux
2415 % LocalWords: closelog dmesg sysctl klogctl sys ERESTARTSYS ConsoleKit to CoPy
2416 % LocalWords: loglevel message libc klog mydmesg CAP ADMIN LXC
2418 %%% Local Variables:
2420 %%% TeX-master: "gapil"