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11 \chapter{Terminali e sessioni di lavoro}
14 I terminali per lungo tempo tempo sono stati l'unico modo per accedere al
15 sistema, per questo anche oggi che esistono molte altre interfacce, essi
16 continuano a coprire un ruolo particolare, restando strettamente legati al
17 funzionamento dell'interfaccia a linea di comando.
19 Nella prima parte del capitolo esamineremo i concetti base del sistema delle
20 sessioni di lavoro, vale a dire il metodo con cui il kernel permette ad un
21 utente di gestire le capacità multitasking del sistema, permettendo di
22 eseguire più programmi in contemporanea. Nella seconda parte del capitolo
23 tratteremo poi il funzionamento dell'I/O su terminale, e delle varie
24 peculiarità che esso viene ad assumere a causa del suo stretto legame con il
25 suo uso come interfaccia di accesso al sistema da parte degli utenti.
28 \section{Il \textit{job control}}
29 \label{sec:sess_job_control}
31 Viene comunemente chiamato \textit{job control} quell'insieme di funzionalità
32 il cui scopo è quello di permettere ad un utente di poter sfruttare le
33 capacità multitasking di un sistema Unix per eseguire in contemporanea più
34 processi, pur potendo accedere, di solito, ad un solo terminale,\footnote{con
35 X e con i terminali virtuali tutto questo non è più vero, dato che si può
36 accedere a molti terminali in contemporanea da una singola postazione di
37 lavoro, ma il sistema è nato prima dell'esistenza di tutto ciò.} avendo cioè
38 un solo punto in cui si può avere accesso all'input ed all'output degli
42 \subsection{Una panoramica introduttiva}
43 \label{sec:sess_job_control_overview}
45 Il \textit{job control} è una caratteristica opzionale, introdotta in BSD
46 negli anni '80, e successivamente standardizzata da POSIX.1; la sua
47 disponibilità nel sistema è verificabile attraverso il controllo della macro
48 \macro{\_POSIX\_JOB\_CONTROL}. In generale il \textit{job control} richiede il
49 supporto sia da parte della shell (quasi tutte ormai lo fanno), che da parte
50 del kernel; in particolare il kernel deve assicurare sia la presenza di un
51 driver per i terminali abilitato al \textit{job control} che quella dei
52 relativi segnali illustrati in \secref{sec:sig_job_control}.
54 In un sistema che supporta il \textit{job control}, una volta completato il
55 login, l'utente avrà a disposizione una shell dalla quale eseguire i comandi e
56 potrà iniziare quella che viene chiamata una \textsl{sessione}, che riunisce
57 (vedi \secref{sec:sess_proc_group}) tutti i processi eseguiti all'interno
58 dello stesso login (esamineremo tutto il processo in dettaglio in
59 \secref{sec:sess_login}).
61 Siccome la shell è collegata ad un solo terminale, che viene usualmente
62 chiamato \textsl{terminale di controllo}, (vedi \secref{sec:sess_ctrl_term})
63 un solo comando alla volta (quello che viene detto in \textit{foreground}),
64 potrà scrivere e leggere dal terminale. La shell però può eseguire anche più
65 comandi in contemporanea, mandandoli in \textit{background} (aggiungendo una
66 \cmd{\&} alla fine del comando), nel qual caso essi saranno eseguiti senza
67 essere collegati al terminale.
69 Si noti come si sia parlato di comandi e non di programmi o processi; fra le
70 funzionalità della shell infatti c'è anche quella di consentire di concatenare
71 più programmi in una sola riga di comando con le pipe, ed in tal caso verranno
72 eseguiti più programmi, inoltre, anche quando si invoca un singolo programma,
73 questo potrà sempre lanciare sottoprocessi per eseguire dei compiti specifici.
75 Per questo l'esecuzione di un comando può originare più di un processo; quindi
76 nella gestione del job control non si può far riferimento ai singoli processi.
77 Per questo il kernel prevede la possibilità di raggruppare più processi in un
78 \textit{process group} (detto anche \textsl{raggruppamento di processi}, vedi
79 \secref{sec:sess_proc_group}) e la shell farà sì che tutti i processi che
80 originano da una riga di comando appartengano allo stesso raggruppamento, in
81 modo che le varie funzioni di controllo, ed i segnali inviati dal terminale,
82 possano fare riferimento ad esso.
84 In generale allora all'interno di una sessione avremo un eventuale (può non
85 esserci) \textit{process group} in \textit{foreground}, che riunisce i
86 processi che possono accedere al terminale, e più \textit{process group} in
87 \textit{background}, che non possono accedervi. Il job control prevede che
88 quando un processo appartenente ad un raggruppamento in \textit{background}
89 cerca di accedere al terminale, venga inviato un segnale a tutti i processi
90 del raggruppamento, in modo da bloccarli (vedi \secref{sec:sess_ctrl_term}).
92 Un comportamento analogo si ha anche per i segnali generati dai comandi di
93 tastiera inviati dal terminale che vengono inviati a tutti i processi del
94 raggruppamento in \textit{foreground}. In particolare \cmd{C-z} interrompe
95 l'esecuzione del comando, che può poi essere mandato in \textit{background}
96 con il comando \cmd{bg}.\footnote{si tenga presente che \cmd{bg} e \cmd{fg}
97 sono parole chiave che indicano comandi interni alla shell, e nel caso non
98 comportano l'esecuzione di un programma esterno.} Il comando \cmd{fg}
99 consente invece di mettere in \textit{foreground} un comando precedentemente
100 lanciato in \textit{background}.
102 Di norma la shell si cura anche di notificare all'utente (di solito prima
103 della stampa a video del prompt) lo stato dei vari processi; essa infatti sarà
104 in grado, grazie all'uso di \func{waitpid}, di rilevare sia i processi che
105 sono terminati, sia i raggruppamenti che sono bloccati (in questo caso usando
106 l'opzione \const{WUNTRACED}, secondo quanto illustrato in
107 \secref{sec:proc_wait}).
110 \subsection{I \textit{process group} e le \textsl{sessioni}}
111 \label{sec:sess_proc_group}
113 Come accennato in \secref{sec:sess_job_control_overview} nel job control i
114 processi vengono raggruppati in \textit{process group} e \textit{sessioni};
115 per far questo vengono utilizzati due ulteriori identificatori (oltre quelli
116 visti in \secref{sec:proc_pid}) che il kernel associa a ciascun
117 processo:\footnote{in Linux questi identificatori sono mantenuti nei campi
118 \var{pgrp} e \var{session} della struttura \var{task\_struct} definita in
119 \file{sched.h}.} l'identificatore del \textit{process group} e
120 l'identificatore della \textsl{sessione}, che vengono indicati rispettivamente
121 con le sigle \acr{pgid} e \acr{sid}, e sono mantenuti in variabili di tipo
122 \type{pid\_t}. I valori di questi identificatori possono essere visualizzati
123 dal comando \cmd{ps} usando l'opzione \cmd{-j}.
125 Un \textit{process group} è pertanto definito da tutti i processi che hanno lo
126 stesso \acr{pgid}; è possibile leggere il valore di questo identificatore con
127 le funzioni \func{getpgid} e \func{getpgrp},\footnote{\func{getpgrp} è
128 definita nello standard POSIX.1, mentre \func{getpgid} è richiesta da SVr4.}
129 i cui prototipi sono:
133 \funcdecl{pid\_t getpgid(pid\_t pid)}
134 Legge il \acr{pgid} del processo \param{pid}.
136 \funcdecl{pid\_t getpgrp(void)}
137 Legge il \acr{pgid} del processo corrente.
139 \bodydesc{Le funzioni restituiscono il \acr{pgid} del processo,
140 \func{getpgrp} ha sempre successo, mentre \func{getpgid} restituisce -1
141 ponendo \var{errno} a \errval{ESRCH} se il processo selezionato non
145 La funzione \func{getpgid} permette di specificare il \acr{pid} del processo
146 di cui si vuole sapere il \acr{pgid}; un valore nullo per \param{pid}
147 restituisce il \acr{pgid} del processo corrente; \func{getpgrp} è di norma
148 equivalente a \code{getpgid(0)}.
150 In maniera analoga l'identificatore della sessione può essere letto dalla
151 funzione \func{getsid}, che però nelle \acr{glibc}\footnote{la system call è
152 stata introdotta in Linux a partire dalla versione 1.3.44, il supporto nelle
153 librerie del C è iniziato dalla versione 5.2.19. La funzione non è prevista
154 da POSIX.1, che parla solo di processi leader di sessione, e non di
155 identificatori di sessione.} è accessibile solo definendo
156 \macro{\_XOPEN\_SOURCE} e \macro{\_XOPEN\_SOURCE\_EXTENDED}; il suo prototipo
158 \begin{prototype}{unistd.h}{pid\_t getsid(pid\_t pid)}
159 Legge l'identificatore di sessione del processo \param{pid}.
161 \bodydesc{La funzione restituisce l'identificatore (un numero positivo) in
162 caso di successo, e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà
165 \item[\errcode{ESRCH}] Il processo selezionato non esiste.
166 \item[\errcode{EPERM}] In alcune implementazioni viene restituito quando il
167 processo selezionato non fa parte della stessa sessione del processo
173 Entrambi gli identificatori vengono inizializzati alla creazione di ciascun
174 processo con lo stesso valore che hanno nel processo padre, per cui un
175 processo appena creato appartiene sempre allo stesso raggruppamento e alla
176 stessa sessione del padre. Vedremo poi come sia possibile creare più
177 \textit{process group} all'interno della stessa sessione, e spostare i
178 processi dall'uno all'altro, ma sempre all'interno di una stessa sessione.
180 Ciascun raggruppamento di processi ha sempre un processo principale, il
181 cosiddetto \textit{process group leader}, che è identificato dall'avere un
182 \acr{pgid} uguale al suo \acr{pid}, in genere questo è il primo processo del
183 raggruppamento, che si incarica di lanciare tutti gli altri. Un nuovo
184 raggruppamento si crea con la funzione \func{setpgrp},\footnote{questa è la
185 definizione di POSIX.1, BSD definisce una funzione con lo stesso nome, che
186 però è identica a \func{setpgid}; nelle \acr{glibc} viene sempre usata
187 sempre questa definizione, a meno di non richiedere esplicitamente la
188 compatibilità all'indietro con BSD, definendo la macro
189 \macro{\_BSD\_SOURCE}.} il cui prototipo è:
190 \begin{prototype}{unistd.h}{int setpgrp(void)}
191 Modifica il \acr{pgid} al valore del \acr{pid} del processo corrente.
193 \bodydesc{La funzione restituisce il valore del nuovo \textit{process
197 La funzione, assegnando al \acr{pgid} il valore del \acr{pid} processo
198 corrente, rende questo \textit{group leader} di un nuovo raggruppamento, tutti
199 i successivi processi da esso creati apparterranno (a meno di non cambiare di
200 nuovo il \acr{pgid}) al nuovo raggruppamento. È possibile invece spostare un
201 processo da un raggruppamento ad un altro con la funzione \func{setpgid}, il
203 \begin{prototype}{unistd.h}{int setpgid(pid\_t pid, pid\_t pgid)}
204 Assegna al \acr{pgid} del processo \param{pid} il valore \param{pgid}.
206 \bodydesc{La funzione ritorna il valore del nuovo \textit{process group}, e
207 -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
209 \item[\errcode{ESRCH}] Il processo selezionato non esiste.
210 \item[\errcode{EPERM}] Il cambiamento non è consentito.
211 \item[\errcode{EACCES}] Il processo ha già eseguito una \func{exec}.
212 \item[\errcode{EINVAL}] Il valore di \param{pgid} è negativo.
217 La funzione permette di cambiare il \acr{pgid} del processo \param{pid}, ma il
218 cambiamento può essere effettuato solo se \param{pgid} indica un
219 \textit{process group} che è nella stessa sessione del processo chiamante.
220 Inoltre la funzione può essere usata soltanto sul processo corrente o su uno
221 dei suoi figli, ed in quest'ultimo caso ha successo soltanto se questo non ha
222 ancora eseguito una \func{exec}.\footnote{questa caratteristica è implementata
223 dal kernel che mantiene allo scopo un altro campo, \var{did\_exec}, in
224 \var{task\_struct}.} Specificando un valore nullo per \param{pid} si indica
225 il processo corrente, mentre specificando un valore nullo per \param{pgid} si
226 imposta il \textit{process group} al valore del \acr{pid} del processo
227 selezionato; pertanto \func{setpgrp} è equivalente a \code{setpgid(0, 0)}.
229 Di norma questa funzione viene usata dalla shell quando si usano delle
230 pipeline, per mettere nello stesso process group tutti i programmi lanciati su
231 ogni linea di comando; essa viene chiamata dopo una \func{fork} sia dal
232 processo padre, per impostare il valore nel figlio, che da quest'ultimo, per
233 sé stesso, in modo che il cambiamento di \textit{process group} sia immediato
234 per entrambi; una delle due chiamate sarà ridondante, ma non potendo
235 determinare quale dei due processi viene eseguito per primo, occorre eseguirle
236 comunque entrambe per evitare di esporsi ad una race condition.
238 Si noti come nessuna delle funzioni esaminate finora permetta di spostare un
239 processo da una sessione ad un altra; infatti l'unico modo di far cambiare
240 sessione ad un processo è quello di crearne una nuova con l'uso di
241 \func{setsid}; il suo prototipo è:
242 \begin{prototype}{unistd.h}{pid\_t setsid(void)}
243 Crea una nuova sessione sul processo corrente impostandone \acr{sid} e
246 \bodydesc{La funzione ritorna il valore del nuovo \acr{sid}, e -1 in caso di
247 errore, il solo errore possibile è \errval{EPERM}, che si ha quando il
248 \acr{pgid} e \acr{pid} del processo coincidono.}
251 La funzione imposta il \acr{pgid} ed il \acr{sid} del processo corrente al
252 valore del suo \acr{pid}, creando così una nuova sessione ed un nuovo
253 \textit{process group} di cui esso diventa leader (come per i \textit{process
254 group} un processo si dice leader di sessione\footnote{in Linux la proprietà
255 è mantenuta in maniera indipendente con un apposito campo \var{leader} in
256 \var{task\_struct}.} se il suo \acr{sid} è uguale al suo \acr{pid}) ed unico
257 componente. Inoltre la funzione distacca il processo da ogni terminale di
258 controllo (torneremo sull'argomento in \secref{sec:sess_ctrl_term}) cui fosse
259 in precedenza associato.
261 La funzione ha successo soltanto se il processo non è già leader di un
262 \textit{process group}, per cui per usarla di norma si esegue una \func{fork}
263 e si esce, per poi chiamare \func{setsid} nel processo figlio, in modo che,
264 avendo questo lo stesso \acr{pgid} del padre ma un \acr{pid} diverso, non ci
265 siano possibilità di errore.\footnote{potrebbe sorgere il dubbio che, per il
266 riutilizzo dei valori dei \acr{pid} fatto nella creazione dei nuovi processi
267 (vedi \secref{sec:proc_pid}), il figlio venga ad assumere un valore
268 corrispondente ad un process group esistente; questo viene evitato dal
269 kernel che considera come disponibili per un nuovo \acr{pid} solo valori che
270 non corrispondono ad altri \acr{pid}, \acr{pgid} o \acr{sid} in uso nel
271 sistema.} Questa funzione viene usata di solito nel processo di login (per i
272 dettagli vedi \secref{sec:sess_login}) per raggruppare in una sessione tutti i
273 comandi eseguiti da un utente dalla sua shell.
277 \subsection{Il terminale di controllo e il controllo di sessione}
278 \label{sec:sess_ctrl_term}
280 Come accennato in \secref{sec:sess_job_control_overview}, nel sistema del
281 \textit{job control} i processi all'interno di una sessione fanno riferimento
282 ad un terminale di controllo (ad esempio quello su cui si è effettuato il
283 login), sul quale effettuano le operazioni di lettura e
284 scrittura,\footnote{nel caso di login grafico la cosa può essere più
285 complessa, e di norma l'I/O è effettuato tramite il server X, ma ad esempio
286 per i programmi, anche grafici, lanciati da un qualunque emulatore di
287 terminale, sarà quest'ultimo a fare da terminale (virtuale) di controllo.} e
288 dal quale ricevono gli eventuali segnali da tastiera.
290 A tale scopo lo standard POSIX.1 prevede che ad ogni sessione possa essere
291 associato un terminale di controllo; in Linux questo viene realizzato
292 mantenendo fra gli attributi di ciascun processo anche qual'è il suo terminale
293 di controllo. \footnote{Lo standard POSIX.1 non specifica nulla riguardo
294 l'implementazione; in Linux anch'esso viene mantenuto nella solita struttura
295 \var{task\_struct}, nel campo \var{tty}.} In generale ogni processo eredita
296 dal padre, insieme al \acr{pgid} e al \acr{sid} anche il terminale di
297 controllo (vedi \secref{sec:proc_fork}). In questo modo tutti processi
298 originati dallo stesso leader di sessione mantengono lo stesso terminale di
301 Alla creazione di una nuova sessione con \func{setsid} ogni associazione con
302 il precedente terminale di controllo viene cancellata, ed il processo che è
303 divenuto un nuovo leader di sessione dovrà riottenere\footnote{solo quando ciò
304 è necessario, cosa che, come vedremo in \secref{sec:sess_daemon}, non è
305 sempre vera.}, un terminale di controllo. In generale questo viene fatto
306 automaticamente dal sistema\footnote{a meno di non avere richiesto
307 esplicitamente che questo non diventi un terminale di controllo con il flag
308 \const{O\_NOCTTY} (vedi \secref{sec:file_open}). In questo Linux segue la
309 semantica di SVr4; BSD invece richiede che il terminale venga allocato
310 esplicitamente con una \func{ioctl} con il comando \const{TIOCSCTTY}.}
311 quando viene aperto il primo terminale (cioè uno dei vari file di dispositivo
312 \file{/dev/tty*}) che diventa automaticamente il terminale di controllo,
313 mentre il processo diventa il \textsl{processo di controllo} di quella
316 In genere (a meno di redirezioni) nelle sessioni di lavoro questo terminale è
317 associato ai file standard (di input, output ed error) dei processi nella
318 sessione, ma solo quelli che fanno parte del cosiddetto raggruppamento di
319 \textit{foreground}, possono leggere e scrivere in certo istante. Per
320 impostare il raggruppamento di \textit{foreground} di un terminale si usa la
321 funzione \func{tcsetpgrp}, il cui prototipo è:
326 \funcdecl{int tcsetpgrp(int fd, pid\_t pgrpid)} Imposta a \param{pgrpid} il
327 \textit{process group} di \textit{foreground} del terminale associato al
328 file descriptor \param{fd}.
330 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo, e -1 in caso di
331 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
333 \item[\errcode{ENOTTY}] Il file \param{fd} non corrisponde al terminale di
334 controllo del processo chiamante.
335 \item[\errcode{ENOSYS}] Il sistema non supporta il job control.
336 \item[\errcode{EPERM}] Il \textit{process group} specificato non è nella
337 stessa sessione del processo chiamante.
339 ed inoltre \errval{EBADF} ed \errval{EINVAL}.
342 \noindent la funzione può essere eseguita con successo solo da
343 un processo nella stessa sessione e con lo stesso terminale di controllo.
345 Come accennato in \secref{sec:sess_job_control_overview}, tutti i processi (e
346 relativi raggruppamenti) che non fanno parte del gruppo di \textit{foreground}
347 sono detti in \textit{background}; se uno si essi cerca di accedere al
348 terminale di controllo provocherà l'invio da parte del kernel di uno dei due
349 segnali \const{SIGTTIN} o \const{SIGTTOU} (a seconda che l'accesso sia stato
350 in lettura o scrittura) a tutto il suo \textit{process group}; dato che il
351 comportamento di default di questi segnali (si riveda quanto esposto in
352 \secref{sec:sig_job_control}) è di fermare il processo, di norma questo
353 comporta che tutti i membri del gruppo verranno fermati, ma non si avranno
354 condizioni di errore.\footnote{la shell in genere notifica comunque un
355 avvertimento, avvertendo la presenza di processi bloccati grazie all'uso di
356 \func{waitpid}.} Se però si bloccano o ignorano i due segnali citati, le
357 funzioni di lettura e scrittura falliranno con un errore di \errcode{EIO}.
359 Un processo può controllare qual'è il gruppo di \textit{foreground} associato
360 ad un terminale con la funzione \func{tcgetpgrp}, il cui prototipo è:
362 \headdecl{unistd.h} \headdecl{termios.h}
364 \funcdecl{pid\_t tcgetpgrp(int fd)} Legge il \textit{process group} di
365 \textit{foreground} del terminale associato al file descriptor \param{fd}.
366 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il \acr{pgid} del
367 gruppo di \textit{foreground}, e -1 in caso di errore, nel qual caso
368 \var{errno} assumerà i valori:
370 \item[\errcode{ENOTTY}] Non c'è un terminale di controllo o \param{fd} non
371 corrisponde al terminale di controllo del processo chiamante.
373 ed inoltre \errval{EBADF} ed \errval{ENOSYS}.
377 Si noti come entrambe le funzioni usino come argomento il valore di un file
378 descriptor, il risultato comunque non dipende dal file descriptor che si usa
379 ma solo dal terminale cui fa riferimento; il kernel inoltre permette a ciascun
380 processo di accedere direttamente al suo terminale di controllo attraverso il
381 file speciale \file{/dev/tty}, che per ogni processo è un sinonimo per il
382 proprio terminale di controllo. Questo consente anche a processi che possono
383 aver rediretto l'output di accedere al terminale di controllo, pur non
384 disponendo più del file descriptor originario; un caso tipico è il programma
385 \cmd{crypt} che accetta la redirezione sullo standard input di un file da
386 decifrare, ma deve poi leggere la password dal terminale.
388 Un'altra caratteristica del terminale di controllo usata nel job control è che
389 utilizzando su di esso le combinazioni di tasti speciali (\cmd{C-z},
390 \cmd{C-c}, \cmd{C-y} e \verb|C-\|) si farà sì che il kernel invii i
391 corrispondenti segnali (rispettivamente \const{SIGTSTP}, \const{SIGINT},
392 \const{SIGQUIT} e \const{SIGTERM}, trattati in \secref{sec:sig_job_control}) a
393 tutti i processi del raggruppamento di \textit{foreground}; in questo modo la
394 shell può gestire il blocco e l'interruzione dei vari comandi.
396 Per completare la trattazione delle caratteristiche del job control legate al
397 terminale di controllo, occorre prendere in considerazione i vari casi legati
398 alla terminazione anomala dei processi, che sono di norma gestite attraverso
399 il segnale \const{SIGHUP}. Il nome del segnale deriva da \textit{hungup},
400 termine che viene usato per indicare la condizione in cui il terminale diventa
401 inutilizzabile, (letteralmente sarebbe \textsl{impiccagione}).
403 Quando si verifica questa condizione, ad esempio se si interrompe la linea, o
404 va giù la rete o più semplicemente si chiude forzatamente la finestra di
405 terminale su cui si stava lavorando, il kernel provvederà ad inviare il
406 segnale di \const{SIGHUP} al processo di controllo. L'azione preimpostata in
407 questo caso è la terminazione del processo, il problema che si pone è cosa
408 accade agli altri processi nella sessione, che non han più un processo di
409 controllo che possa gestire l'accesso al terminale, che potrebbe essere
410 riutilizzato per qualche altra sessione.
412 Lo standard POSIX.1 prevede che quando il processo di controllo termina, che
413 ciò avvenga o meno per un \textit{hungup} del terminale (ad esempio si
414 potrebbe terminare direttamente la shell con \cmd{kill}) venga inviato un
415 segnale di \const{SIGHUP} ai processi del raggruppamento di foreground. In
416 questo modo essi potranno essere avvisati che non esiste più un processo in
417 grado di gestire il terminale (di norma tutto ciò comporta la terminazione
418 anche di questi ultimi).
420 Restano però gli eventuali processi in background, che non ricevono il
421 segnale; in effetti se il terminale non dovesse più servire essi potrebbero
422 proseguire fino al completamento della loro esecuzione; ma si pone il problema
423 di come gestire quelli che sono bloccati, o che si bloccano nell'accesso al
424 terminale, in assenza di un processo che sia in grado di effettuare il
425 controllo dello stesso.
427 Questa è la situazione in cui si ha quello che viene chiamato un
428 \textit{orphaned process group}. Lo standard POSIX.1 lo definisce come un
429 \textit{process group} i cui processi hanno come padri esclusivamente o altri
430 processi nel raggruppamento, o processi fuori della sessione. Lo standard
431 prevede inoltre che se la terminazione di un processo fa sì che un
432 raggruppamento di processi diventi orfano e se i suoi membri sono bloccati, ad
433 essi vengano inviati in sequenza i segnali di \const{SIGHUP} e
436 La definizione può sembrare complicata, e a prima vista non è chiaro cosa
437 tutto ciò abbia a che fare con il problema della terminazione del processo di
438 controllo. Consideriamo allora cosa avviene di norma nel \textit{job
439 control}: una sessione viene creata con \func{setsid} che crea anche un
440 nuovo process group: per definizione quest'ultimo è sempre \textsl{orfano},
441 dato che il padre del leader di sessione è fuori dalla stessa e il nuovo
442 process group contiene solo il leader di sessione. Questo è un caso limite, e
443 non viene emesso nessun segnale perché quanto previsto dallo standard riguarda
444 solo i raggruppamenti che diventano orfani in seguito alla terminazione di un
445 processo.\footnote{l'emissione dei segnali infatti avviene solo nella fase di
446 uscita del processo, come una delle operazioni legate all'esecuzione di
447 \func{\_exit}, secondo quanto illustrato in \secref{sec:proc_termination}.}
449 Il leader di sessione provvederà a creare nuovi raggruppamenti che a questo
450 punto non sono orfani in quanto esso resta padre per almeno uno dei processi
451 del gruppo (gli altri possono derivare dal primo). Alla terminazione del
452 leader di sessione però avremo che, come visto in
453 \secref{sec:proc_termination}, tutti i suoi figli vengono adottati da
454 \cmd{init}, che è fuori dalla sessione. Questo renderà orfani tutti i process
455 group creati direttamente dal leader di sessione (a meno di non aver spostato
456 con \func{setpgid} un processo da un gruppo ad un altro, cosa che di norma non
457 viene fatta) i quali riceveranno, nel caso siano bloccati, i due segnali;
458 \const{SIGCONT} ne farà proseguire l'esecuzione, ed essendo stato nel
459 frattempo inviato anche \const{SIGHUP}, se non c'è un gestore per
460 quest'ultimo, i processi bloccati verranno automaticamente terminati.
464 \subsection{Dal login alla shell}
465 \label{sec:sess_login}
467 L'organizzazione del sistema del job control è strettamente connessa alle
468 modalità con cui un utente accede al sistema per dare comandi, collegandosi ad
469 esso con un terminale, che sia questo realmente tale, come un VT100 collegato
470 ad una seriale o virtuale, come quelli associati a schermo e tastiera o ad una
471 connessione di rete. Dato che i concetti base sono gli stessi, e dato che alla
472 fine le differenze sono\footnote{in generale nel caso di login via rete o di
473 terminali lanciati dall'interfaccia grafica cambia anche il processo da cui
474 ha origine l'esecuzione della shell.} nel dispositivo cui il kernel associa i
475 file standard (vedi \secref{sec:file_std_descr}) per l'I/O, tratteremo solo il
476 caso classico del terminale.
478 Abbiamo già brevemente illustrato in \secref{sec:intro_kern_and_sys} le
479 modalità con cui il sistema si avvia, e di come, a partire da \cmd{init},
480 vengano lanciati tutti gli altri processi. Adesso vedremo in maniera più
481 dettagliata le modalità con cui il sistema arriva a fornire ad un utente la
482 shell che gli permette di lanciare i suoi comandi su un terminale.
484 Nella maggior parte delle distribuzioni di GNU/Linux\footnote{fa eccezione la
485 distribuzione \textit{Slackware}, come alcune distribuzioni su dischetto, ed
486 altre distribuzioni dedicate a compiti limitati e specifici.} viene usata
487 la procedura di avvio di System V; questa prevede che \cmd{init} legga dal
488 file di configurazione \file{/etc/inittab} quali programmi devono essere
489 lanciati, ed in quali modalità, a seconda del cosiddetto \textit{run level},
490 anch'esso definito nello stesso file.
492 Tralasciando la descrizione del sistema dei run level, (per il quale si
493 rimanda alla lettura delle pagine di manuale di \cmd{init} e di
494 \file{inittab}) quello che comunque viene sempre fatto è di eseguire almeno
495 una istanza di un programma che permetta l'accesso ad un terminale. Uno schema
496 di massima della procedura è riportato in \figref{fig:sess_term_login}.
500 \includegraphics[width=15cm]{img/tty_login}
501 \caption{Schema della procedura di login su un terminale.}
502 \label{fig:sess_term_login}
505 Un terminale, che esso sia un terminale effettivo, attaccato ad una seriale o
506 ad un altro tipo di porta di comunicazione, o una delle console virtuali
507 associate allo schermo, viene sempre visto attraverso attraverso un device
508 driver che ne presenta un'interfaccia comune su un apposito file di
511 Per controllare un terminale si usa di solito il programma \cmd{getty} (od una
512 delle sue varianti), che permette di mettersi in ascolto su uno di questi
513 dispositivi. Alla radice della catena che porta ad una shell per i comandi
514 perciò c'è sempre \cmd{init} che esegue prima una \func{fork} e poi una
515 \func{exec} per lanciare una istanza di questo programma su un terminale, il
516 tutto ripetuto per ciascuno dei terminali che si hanno a disposizione (o per
517 un certo numero di essi, nel caso delle console virtuali), secondo quanto
518 indicato dall'amministratore nel file di configurazione del programma,
521 Quando viene lanciato da \cmd{init} il programma parte con i privilegi di
522 amministratore e con un ambiente vuoto; \cmd{getty} si cura di chiamare
523 \func{setsid} per creare una nuova sessione ed un nuovo process group, e di
524 aprire il terminale (che così diventa il terminale di controllo della
525 sessione) in lettura sullo standard input ed in scrittura sullo standard
526 output e sullo standard error; inoltre effettuerà, qualora servano, ulteriori
527 settaggi.\footnote{ad esempio, come qualcuno si sarà accorto scrivendo un nome
528 di login in maiuscolo, può effettuare la conversione automatica dell'input
529 in minuscolo, ponendosi in una modalità speciale che non distingue fra i due
530 tipi di caratteri (a beneficio di alcuni vecchi terminali che non
531 supportavano le minuscole).} Alla fine il programma stamperà un messaggio di
532 benvenuto per poi porsi in attesa dell'immissione del nome di un utente.
534 Una volta che si sia immesso il nome di login \cmd{getty} esegue direttamente
535 il programma \cmd{login} con una \func{exevle}, passando come argomento la
536 stringa con il nome, ed un ambiente opportunamente costruito che contenga
537 quanto necessario (ad esempio di solito viene opportunamente inizializzata la
538 variabile di ambiente \texttt{TERM}) ad identificare il terminale su cui si
539 sta operando, a beneficio dei programmi che verranno lanciati in seguito.
541 A sua volta \cmd{login}, che mantiene i privilegi di amministratore, usa il
542 nome dell'utente per effettuare una ricerca nel database degli
543 utenti,\footnote{in genere viene chiamata \func{getpwnam}, che abbiamo visto
544 in \secref{sec:sys_user_group}, per leggere la password e gli altri dati dal
545 database degli utenti.} e richiede una password. Se l'utente non esiste o se
546 la password non corrisponde\footnote{il confronto non viene effettuato con un
547 valore in chiaro; quanto immesso da terminale viene invece a sua volta
548 criptato, ed è il risultato che viene confrontato con il valore che viene
549 mantenuto nel database degli utenti.} la richiesta viene ripetuta un certo
550 numero di volte dopo di che \cmd{login} esce ed \cmd{init} provvede a
551 rilanciare un'altra istanza di \func{getty}.
553 Se invece la password corrisponde \cmd{login} esegue \func{chdir} per settare
554 la \textit{home directory} dell'utente, cambia i diritti di accesso al
555 terminale (con \func{chown} e \func{chmod}) per assegnarne la titolarità
556 all'utente ed al suo gruppo principale, assegnandogli al contempo i diritti di
557 lettura e scrittura. Inoltre il programma provvede a costruire gli opportuni
558 valori per le variabili di ambiente, come \texttt{HOME}, \texttt{SHELL}, ecc.
559 Infine attraverso l'uso di \func{setuid}, \func{setpid} e \func{initgroups}
560 verrà cambiata l'identità del proprietario del processo, infatti, come
561 spiegato in \secref{sec:proc_setuid}, avendo invocato tali funzioni con i
562 privilegi di amministratore, tutti gli userid ed i groupid (reali, effettivi e
563 salvati) saranno settati a quelli dell'utente.
565 A questo punto \cmd{login} provvederà (fatte salve eventuali altre azioni
566 iniziali, come la stampa di messaggi di benvenuto o il controllo della posta)
567 ad eseguire con un'altra \func{exec} la shell, che si troverà con un ambiente
568 già pronto con i file standard di \secref{sec:file_std_descr} impostati sul
569 terminale, e pronta, nel ruolo di leader di sessione e di processo di
570 controllo per il terminale, a gestire l'esecuzione dei comandi come illustrato
571 in \secref{sec:sess_job_control_overview}.
573 Dato che il processo padre resta sempre \cmd{init} quest'ultimo potrà
574 provvedere, ricevendo un \const{SIGCHLD} all'uscita della shell quando la
575 sessione di lavoro è terminata, a rilanciare \cmd{getty} sul terminale per
576 ripetere da capo tutto il procedimento.
580 \subsection{Prescrizioni per un programma \textit{daemon}}
581 \label{sec:sess_daemon}
583 Come sottolineato fin da \secref{sec:intro_base_concept}, in un sistema
584 unix-like tutte le operazioni sono eseguite tramite processi, comprese quelle
585 operazioni di sistema (come l'esecuzione dei comandi periodici, o la consegna
586 della posta, ed in generale tutti i programmi di servizio) che non hanno
587 niente a che fare con la gestione diretta dei comandi dell'utente.
589 Questi programmi, che devono essere eseguiti in modalità non interattiva e
590 senza nessun intervento dell'utente, sono normalmente chiamati
591 \textsl{demoni}, (o \textit{daemons}), nome ispirato dagli omonimi spiritelli
592 che svolgevano compiti vari, di cui parlava Socrate (che sosteneva di averne
593 uno al suo servizio).\footnote{NdT. ricontrollare, i miei ricordi di filosofia
594 sono piuttosto datati.}
596 Se però si lancia un programma demone dalla riga di comando in un sistema che
597 supporta, come Linux, il \textit{job control} esso verrà comunque associato ad
598 un terminale di controllo e mantenuto all'interno di una sessione, e anche se
599 può essere mandato in background e non eseguire più nessun I/O su terminale,
600 si avranno comunque tutte le conseguenze che abbiamo appena visto in
601 \secref{sec:sess_ctrl_term} (in particolare l'invio dei segnali in
602 corrispondenza dell'uscita del leader di sessione).
604 Per questo motivo un programma che deve funzionare come demone deve sempre
605 prendere autonomamente i provvedimenti opportuni (come distaccarsi dal
606 terminale e dalla sessione) ad impedire eventuali interferenze da parte del
607 sistema del \textit{job control}; questi sono riassunti in una lista di
608 prescrizioni\footnote{ad esempio sia Stevens in \cite{APUE}, che la
609 \textit{Unix Programming FAQ} \cite{UnixFAQ} ne riportano di sostanzialmente
610 identiche.} da seguire quando si scrive un demone.
612 Pertanto, quando si lancia un programma che deve essere eseguito come demone
613 occorrerà predisporlo in modo che esso compia le seguenti azioni:
615 \item Eseguire una \func{fork} e terminare immediatamente il processo padre
616 proseguendo l'esecuzione nel figlio. In questo modo si ha la certezza che
617 il figlio non è un \textit{process group leader}, (avrà il \acr{pgid} del
618 padre, ma un \acr{pid} diverso) e si può chiamare \func{setsid} con
619 successo. Inoltre la shell considererà terminato il comando all'uscita del
621 \item Eseguire \func{setsid} per creare una nuova sessione ed un nuovo
622 raggruppamento di cui il processo diventa automaticamente il leader, che
623 però non ha associato nessun terminale di controllo.
624 \item Assicurarsi che al processo non venga associato in seguito nessun nuovo
625 terminale di controllo; questo può essere fatto sia avendo cura di usare
626 sempre l'opzione \const{O\_NOCTTY} nell'aprire i file di terminale, che
627 eseguendo una ulteriore \func{fork} uscendo nel padre e proseguendo nel
628 figlio. In questo caso, non essendo più quest'ultimo un leader di sessione
629 non potrà ottenere automaticamente un terminale di controllo.
630 \item Eseguire una \func{chdir} per impostare la directory di lavoro del
631 processo (su \file{/} o su una directory che contenga dei file necessari per
632 il programma), per evitare che la directory da cui si è lanciato il processo
633 resti in uso e non sia possibile rimuoverla o smontare il filesystem che la
635 \item Impostare la maschera dei permessi (di solito con \code{umask(0)}) in
636 modo da non essere dipendenti dal valore ereditato da chi ha lanciato
637 originariamente il processo.
638 \item Chiudere tutti i file aperti che non servono più (in generale tutti); in
639 particolare vanno chiusi i file standard che di norma sono ancora associati
640 al terminale (un'altra opzione è quella di redirigerli verso
645 In Linux buona parte di queste azioni possono venire eseguite invocando la
646 funzione \func{daemon}, introdotta per la prima volta in BSD4.4; il suo
648 \begin{prototype}{unistd.h}{int daemon(int nochdir, int noclose)}
649 Esegue le operazioni che distaccano il processo dal terminale di controllo e
650 lo fanno girare come demone.
652 \bodydesc{La funzione restituisce (nel nuovo processo) 0 in caso di
653 successo, e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i
654 valori impostati dalle sottostanti \func{fork} e \func{setsid}.}
657 La funzione esegue una \func{fork}, per uscire subito, con \func{\_exit}, nel
658 padre, mentre l'esecuzione prosegue nel figlio che esegue subito una
659 \func{setsid}. In questo modo si compiono automaticamente i passi 1 e 2 della
660 precedente lista. Se \param{nochdir} è nullo la funzione imposta anche la
661 directory di lavoro su \file{/}, se \param{noclose} è nullo i file standard
662 vengono rediretti su \file{/dev/null} (corrispondenti ai passi 4 e 6); in caso
663 di valori non nulli non viene eseguita nessuna altra azione.
665 Dato che un programma demone non può più accedere al terminale, si pone il
666 problema di come fare per la notifica di eventuali errori, non potendosi più
667 utilizzare lo standard error; per il normale I/O infatti ciascun demone avrà
668 le sue modalità di interazione col sistema e gli utenti a seconda dei compiti
669 e delle funzionalità che sono sono previste; ma gli errori devono normalmente
670 essere notificati all'amministratore del sistema.
672 Una soluzione può essere quella di scrivere gli eventuali messaggi su uno
673 specifico file (cosa che a volte viene fatta comunque) ma questo comporta il
674 grande svantaggio che l'amministratore dovrà tenere sotto controllo un file
675 diverso per ciascun demone, e che possono anche generarsi conflitti di nomi.
676 Per questo in BSD4.2 venne introdotto un servizio di sistema, il
677 \textit{syslog}, che oggi si trova su tutti i sistemi Unix, e che permettesse
678 ai demoni di inviare messaggi all'amministratore in una maniera
681 Il servizio prevede vari meccanismi di notifica, e, come ogni altro servizio
682 in un sistema unix-like, viene gestito attraverso un apposito programma,
683 \cmd{syslogd}, che è anch'esso un \textsl{demone}. In generale i messaggi di
684 errore vengono raccolti dal file speciale \file{/dev/log}, un \textit{socket}
685 locale (vedi \secref{sec:sock_sa_local}) dedicato a questo scopo, o via rete,
686 con un \textit{socket} UDP, o da un apposito demone, \cmd{klogd}, che estrae i
687 messaggi del kernel.\footnote{i messaggi del kernel sono tenuti in un buffer
688 circolare e scritti tramite la funzione \func{printk}, analoga alla
689 \func{printf} usata in user space; una trattazione eccellente dell'argomento
690 si trova in \cite{LinDevDri}, nel quarto capitolo.}
692 Il servizio permette poi di trattare i vari messaggi classificandoli
693 attraverso due indici; il primo, chiamato \textit{facility}, suddivide in
694 diverse categorie i vari demoni in modo di raggruppare i messaggi provenienti
695 da operazioni che hanno attinenza fra loro, ed è organizzato in sottosistemi
696 (kernel, posta elettronica, demoni di stampa, ecc.). Il secondo, chiamato
697 \textit{priority}, identifica l'importanza dei vari messaggi, e permette di
698 classificarli e differenziare le modalità di notifica degli stessi.
700 Il sistema di \textit{syslog} attraverso \cmd{syslogd} provvede poi a
701 riportare i messaggi all'amministratore attraverso una serie differenti
704 \item scrivere sulla console.
705 \item inviare via mail ad uno specifico utente.
706 \item scrivere su un file (comunemente detto \textit{log file}).
707 \item inviare ad un altro demone (anche via rete).
710 secondo le modalità che questo preferisce e che possono essere impostate
711 attraverso il file di configurazione \file{/etc/syslog.conf} (maggiori
712 dettagli si possono trovare sulle pagine di manuale per questo file e per
715 Le \acr{glibc} definiscono una serie di funzioni standard con cui un processo
716 può accedere in maniera generica al servizio di \textit{syslog}, che però
717 funzionano solo localmente; se si vogliono inviare i messaggi ad un'altro
718 sistema occorre farlo esplicitamente con un socket UDP, o utilizzare le
719 capacità di reinvio del servizio.
721 La prima funzione definita dall'interfaccia è \func{openlog}, che apre una
722 connessione al servizio di \textit{syslog}; essa in generale non è necessaria
723 per l'uso del servizio, ma permette di impostare alcuni valori che controllano
724 gli effetti delle chiamate successive; il suo prototipo è:
725 \begin{prototype}{syslog.h}{void openlog(const char *ident, int option,
728 Apre una connessione al sistema di \textit{syslog}.
730 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
733 La funzione permette di specificare, tramite \param{ident}, l'identità di chi
734 ha inviato il messaggio (di norma si passa il nome del programma, come
735 specificato da \code{argv[0]}); la stringa verrà preposta all'inizio di ogni
736 messaggio. Si tenga presente che il valore di \param{ident} che si passa alla
737 funzione è un puntatore, se la stringa cui punta viene cambiata lo sarà pure
738 nei successivi messaggi, e se viene cancellata i risultati potranno essere
739 impredicibili, per questo è sempre opportuno usare una stringa costante.
741 L'argomento \param{facility} permette invece di preimpostare per le successive
742 chiamate l'omonimo indice che classifica la categoria del messaggio.
743 L'argomento è interpretato come una maschera binaria, e pertanto è possibile
744 inviare i messaggi su più categorie alla volta; i valori delle costanti che
745 identificano ciascuna categoria sono riportati in
746 \tabref{tab:sess_syslog_facility}, il valore di \param{facility} deve essere
747 specificato con un OR aritmetico.
752 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
754 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
757 \const{LOG\_AUTH} & Messaggi relativi ad autenticazione e sicurezza,
758 obsoleto, è sostituito da \const{LOG\_AUTHPRIV}. \\
759 \const{LOG\_AUTHPRIV} & Sostituisce \const{LOG\_AUTH}.\\
760 \const{LOG\_CRON} & Messaggi dei demoni di gestione dei comandi
761 programmati (\cmd{cron} e \cmd{at}).\\
762 \const{LOG\_DAEMON} & Demoni di sistema.\\
763 \const{LOG\_FTP} & Server FTP.\\
764 \const{LOG\_KERN} & Messaggi del kernel\\
765 \const{LOG\_LOCAL0} & Riservato all'amministratore per uso locale\\
767 \const{LOG\_LOCAL7} & Riservato all'amministratore per uso locale\\
768 \const{LOG\_LPR} & Messaggi del sistema di gestione delle stampanti \\
769 \const{LOG\_MAIL} & Messaggi del sistema di posta elettronica\\
770 \const{LOG\_NEWS} & Messaggi del sistema di gestione delle news
772 \const{LOG\_SYSLOG} & Messaggi generati dallo stesso \cmd{syslogd}\\
773 \const{LOG\_USER} & Messaggi generici a livello utente\\
774 \const{LOG\_UUCP} & Messaggi del sistema UUCP\\
777 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{facility} di \func{openlog}.}
778 \label{tab:sess_syslog_facility}
781 L'argomento \param{option} serve invece per controllare il comportamento della
782 funzione \func{openlog} e delle modalità con cui le successive chiamate
783 scriveranno i messaggi, esso viene specificato come maschera binaria composta
784 con un OR aritmetico di una qualunque delle costanti riportate in
785 \tabref{tab:sess_openlog_option}.
790 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
792 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
795 \const{LOG\_CONS} & Scrive sulla console quando. \\
796 \const{LOG\_NDELAY} & Sostituisce \const{LOG\_AUTH}.\\
797 \const{LOG\_NOWAIT} & Messaggi dei demoni di gestione dei comandi
798 programmati (\cmd{cron} e \cmd{at}).\\
799 \const{LOG\_ODELAY} & .\\
800 \const{LOG\_PERROR} & Stampa anche su \file{stderr}.\\
801 \const{LOG\_PID} & Inserisce nei messaggi il \acr{pid} del processo
805 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{option} di \func{openlog}.}
806 \label{tab:sess_openlog_option}
809 La funzione che si usa per generare un messaggio è \func{syslog}, dato che
810 l'uso di \func{openlog} è opzionale, sarà quest'ultima a provvede a chiamare la
811 prima qualora ciò non sia stato fatto (nel qual caso il valore di
812 \param{ident} è nullo). Il suo prototipo è:
813 \begin{prototype}{syslog.h}
814 {void syslog(int priority, const char *format, ...)}
816 Genera un messaggio di priorità \param{priority}.
818 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
821 Il comportamento della funzione è analogo quello di \func{printf}, e il valore
822 dell'argomento \param{format} è identico a quello descritto nella pagina di
823 manuale di quest'ultima (per i valori principali si può vedere la trattazione
824 sommaria che se ne è fatto in \secref{sec:file_formatted_io}); l'unica
825 differenza è che la sequenza \val{\%m} viene rimpiazzata dalla stringa
826 restituita da \code{strerror(errno)}. Gli argomenti seguenti i primi due
827 devono essere forniti secondo quanto richiesto da \param{format}.
829 L'argomento \param{priority} permette di impostare sia la \textit{facility}
830 che la \textit{priority} del messaggio. In realtà viene prevalentemente usato
831 per specificare solo quest'ultima in quanto la prima viene di norma
832 preimpostata con \func{openlog}. La priorità è indicata con un valore
833 numerico\footnote{le \acr{glibc}, seguendo POSIX.1-2001, prevedono otto
834 diverse priorità ordinate da 0 a 7, in ordine di importanza decrescente;
835 questo comporta che i tre bit meno significativi dell'argomento
836 \param{priority} sono occupati da questo valore, mentre i restanti bit più
837 significativi vengono usati per specificare la \textit{facility}.}
838 specificabile attraverso le costanti riportate in
839 \secref{tab:sess_syslog_priority}. Nel caso si voglia specificare anche la
840 \textit{facility} basta eseguire un OR aritmetico del valore della priorità
841 con la maschera binaria delle costanti di \tabref{tab:sess_syslog_facility}.
846 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
848 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
851 \const{LOG\_EMERG} & Il sistema è inutilizzabile. \\
852 \const{LOG\_ALERT} & C'è una emergenza che richiede intervento
854 \const{LOG\_CRIT} & Si è in una condizione critica.\\
855 \const{LOG\_ERR} & Si è in una condizione di errore.\\
856 \const{LOG\_WARNING} & Messaggio di avvertimento.\\
857 \const{LOG\_NOTICE} & Notizia significativa relativa al comportamento.\\
858 \const{LOG\_INFO} & Messaggio informativo. \\
859 \const{LOG\_DEBUG} & Messaggio di debug.\\
862 \caption{Valori possibili per l'indice di importanza del messaggio da
863 specificare nell'argomento \param{priority} di \func{syslog}.}
864 \label{tab:sess_syslog_priority}
867 Una ulteriore funzione, \func{setlogmask}, permette di filtrare
868 preliminarmente i messaggi in base alla loro priorità; il suo prototipo è:
869 \begin{prototype}{syslog.h}{int setlogmask(int mask)}
871 Imposta la maschera dei log al valore specificato.
873 \bodydesc{La funzione restituisce il precedente valore.}
876 Le routine di gestione mantengono per ogni processo una maschera che determina
877 quale delle chiamate effettuate a \func{syslog} verrà effettivamente
878 registrata. La registrazione viene disabilitata per tutte quelle priorità che
879 non rientrano nella maschera; questa viene settata usando la macro
880 \macro{LOG\_MASK(p)} dove \code{p} è una delle costanti di
881 \secref{tab:sess_syslog_priority}. É inoltre disponibile anche la macro
882 \macro{LOG\_UPTO(p)} che permette di specificare automaticamente tutte le
883 priorità fino ad un certo valore.
887 \section{L'I/O su terminale}
888 \label{sec:sess_terminal_io}
890 Benché come ogni altro dispositivo i terminali siano accessibili come file,
891 essi hanno assunto storicamente (essendo stati a lungo l'unico modo di
892 accedere al sistema) una loro rilevanza specifica, che abbiamo già avuto modo
893 di incontrare nella precedente sezione.
895 Esamineremo qui le peculiarità dell'I/O eseguito sui terminali, che per la
896 loro particolare natura presenta delle differenze rispetto ai normali file su
897 disco e agli altri dispositivi.
901 \subsection{L'architettura}
902 \label{sec:term_design}
904 I terminali sono una classe speciale di dispositivi a caratteri (si ricordi la
905 classificazione di \secref{sec:file_file_types}); un terminale ha infatti una
906 caratteristica che lo contraddistingue da un qualunque altro dispositivo, e
907 cioè che è destinato a gestire l'interazione con un utente (deve essere cioè
908 in grado di fare da terminale di controllo per una sessione), che comporta la
909 presenza di ulteriori capacità.
911 L'interfaccia per i terminali è una delle più oscure e complesse, essendosi
912 stratificata dagli inizi dei sistemi Unix fino ad oggi. Questo comporta una
913 grande quantità di opzioni e controlli relativi ad un insieme di
914 caratteristiche (come ad esempio la velocità della linea) necessarie per
915 dispositivi, come i terminali seriali, che al giorno d'oggi sono praticamente
918 Storicamente i primi terminali erano appunto terminali di telescriventi
919 (\textit{teletype}), da cui deriva sia il nome dell'interfaccia, \textit{TTY},
920 che quello dei relativi file di dispositivo, che sono sempre della forma
921 \texttt{/dev/tty*}.\footnote{ciò vale solo in parte per i terminali virtuali,
922 essi infatti hanno due lati, un \textit{master}, che può assumere i nomi
923 \file{/dev/pty[p-za-e][0-9a-f]} ed un corrispondente \textit{slave} con nome
924 \file{/dev/tty[p-za-e][0-9a-f]}.} Oggi essi includono le porte seriali, le
925 console virtuali dello schermo, i terminali virtuali che vengono creati come
926 canali di comunicazione dal kernel e che di solito vengono associati alle
927 connessioni di rete (ad esempio per trattare i dati inviati con \cmd{telnet} o
930 L'I/O sui terminali si effettua con le stesse modalità dei file normali: si
931 apre il relativo file di dispositivo, e si leggono e scrivono i dati con le
932 usuali funzioni di lettura e scrittura, così se apriamo una console virtuale
933 avremo che \func{read} leggerà quanto immesso dalla tastiera, mentre
934 \func{write} scriverà sullo schermo. In realtà questo è vero solo a grandi
935 linee, perché non tiene conto delle caratteristiche specifiche dei terminali;
936 una delle principali infatti è che essi prevedono due modalità di operazione,
937 dette rispettivamente \textsl{modo canonico} e \textsl{modo non canonico}, che
938 comportano dei comportamenti nettamente diversi.
940 La modalità preimpostata all'apertura del terminale è quella canonica, in cui
941 le operazioni di lettura vengono sempre effettuate assemblando i dati in una
942 linea;\footnote{per cui eseguendo una \func{read} su un terminale in modo
943 canonico la funzione si bloccherà, anche se si sono scritti dei caratteri,
944 fintanto che non si preme il tasto di ritorno a capo: a questo punto la
945 linea sarà completa e la funzione ritornerà.} ed in cui alcuni caratteri
946 vengono interpretati per compiere operazioni (come la generazione dei segnali
947 illustrati in \secref{sec:sig_job_control}), questa di norma è la modalità in
948 cui funziona la shell.
950 Un terminale in modo non canonico invece non effettua nessun accorpamento dei
951 dati in linee né li interpreta; esso viene di solito usato dai programmi (gli
952 editor ad esempio) che necessitano di poter leggere un carattere alla volta e
953 che gestiscono al loro interno i vari comandi.
955 Per capire le caratteristiche dell'I/O sui terminali, occorre esaminare le
956 modalità con cui esso viene effettuato; l'accesso, come per tutti i
957 dispositivi, viene gestito da un driver apposito, la cui struttura generica è
958 mostrata in \secref{fig:term_struct}. Ad un terminale sono sempre associate
959 due code per gestire l'input e l'output, che ne implementano una
960 bufferizzazione\footnote{completamente indipendente dalla eventuale ulteriore
961 bufferizzazione fornita dall'interfaccia standard dei file.} all'interno del
965 \centering \includegraphics[width=13cm]{img/term_struct}
966 \caption{Struttura interna generica di un driver per un terminale.}
967 \label{fig:term_struct}
970 La coda di ingresso mantiene i caratteri che sono stati letti dal terminale ma
971 non ancora letti da un processo, la sua dimensione è definita dal parametro di
972 sistema \const{MAX\_INPUT} (si veda \secref{sec:sys_file_limits}), che ne
973 specifica il limite minimo, in realtà la coda può essere più grande e cambiare
974 dimensione dinamicamente. Se è stato abilitato il controllo di flusso in
975 ingresso il driver emette i caratteri di STOP e START per bloccare e sbloccare
976 l'ingresso dei dati; altrimenti i caratteri immessi oltre le dimensioni
977 massime vengono persi; in alcuni casi il driver provvede ad inviare
978 automaticamente un avviso (un carattere di BELL, che provoca un beep)
979 sull'output quando si eccedono le dimensioni della coda. Se è abilitato il
980 modo canonico i caratteri in ingresso restano nella coda fintanto che non
981 viene ricevuto un a capo; un'altra parametro del sistema, \const{MAX\_CANON},
982 specifica la dimensione massima di una riga in modo canonico.
984 La coda di uscita è analoga a quella di ingresso e contiene i caratteri
985 scritti dai processi ma non ancora inviati al terminale. Se è abilitato il
986 controllo di flusso in uscita il driver risponde ai caratteri di START e STOP
987 inviati dal terminale. Le dimensioni della coda non sono specificate, ma non
988 hanno molta importanza, in quanto qualora esse vengano eccedute il driver
989 provvede automaticamente a bloccare la funzione chiamante.
993 \subsection{La gestione delle caratteristiche di un terminale}
994 \label{sec:term_attr}
996 Data le loro peculiarità, fin dall'inizio si è posto il problema di come
997 gestire le caratteristiche specifiche dei terminali; storicamente i vari
998 dialetti di Unix hanno utilizzato diverse funzioni, alla fine con POSIX.1, è
999 stata effettuata una standardizzazione, unificando le differenze fra BSD e
1000 System V in una unica interfaccia, che è quella usata dal Linux.
1002 Alcune di queste funzioni prendono come argomento un file descriptor (in
1003 origine molte operazioni venivano effettuate con \func{ioctl}), ma ovviamente
1004 possono essere usate solo con file che corrispondano effettivamente ad un
1005 terminale (altrimenti si otterrà un errore di \errcode{ENOTTY}); questo può
1006 essere evitato utilizzando la funzione \func{isatty}, il cui prototipo è:
1007 \begin{prototype}{unistd.h}{int isatty(int desc)}
1009 Controlla se il file descriptor \param{desc} è un terminale.
1011 \bodydesc{La funzione restituisce 1 se \param{desc} è connesso ad un
1012 terminale, 0 altrimenti.}
1015 Un'altra funzione che fornisce informazioni su un terminale è \func{ttyname},
1016 che permette di ottenere il nome del terminale associato ad un file
1017 descriptor; il suo prototipo è:
1018 \begin{prototype}{unistd.h}{char *ttyname(int desc)}
1020 Restituisce il nome del terminale associato al file \param{desc}.
1022 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla stringa contenente il
1023 nome del terminale associato \param{desc} e \val{NULL} in caso di
1027 Si tenga presente che la funzione restituisce un indirizzo di dati statici,
1028 che pertanto possono essere sovrascritti da successive chiamate. Una funzione
1029 funzione analoga, anch'essa prevista da POSIX.1, è \func{ctermid}, il cui
1031 \begin{prototype}{stdio.h}{char *ctermid(char *s)}
1033 Restituisce il nome del terminale di controllo del processo.
1035 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla stringa contenente il
1036 pathname del terminale.}
1039 La funzione scrive il pathname del terminale di controllo del processo
1040 chiamante nella stringa posta all'indirizzo specificato dall'argomento
1041 \param{s}. La memoria per contenere la stringa deve essere stata allocata in
1042 precedenza ed essere lunga almeno
1043 \const{L\_ctermid}\footnote{\const{L\_ctermid} è una delle varie costanti del
1044 sistema, non trattata esplicitamente in \secref{sec:sys_characteristics} che
1045 indica la dimensione che deve avere una stringa per poter contenere il nome
1046 di un terminale.} caratteri.
1048 Esiste infine una versione rientrante \func{ttyname\_r} della funzione
1049 \func{ttyname}, che non presenta il problema dell'uso di una zona di memoria
1050 statica; il suo prototipo è:
1051 \begin{prototype}{unistd.h}{int ttyname\_r(int desc, char *buff, size\_t len)}
1053 Restituisce il nome del terminale associato al file \param{desc}.
1055 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1056 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1058 \item[\errcode{ERANGE}] la lunghezza del buffer, \param{len}, non è
1059 sufficiente per contenere la stringa restituita.
1061 ed inoltre \errval{EBADF} ed \errval{ENOSYS}.
1065 La funzione prende due argomenti, il puntatore alla zona di memoria
1066 \param{buff}, in cui l'utente vuole che il risultato venga scritto (dovrà
1067 ovviamente essere stata allocata in precedenza), e la relativa dimensione,
1068 \param{len}; se la stringa che deve essere restituita eccede questa dimensione
1069 si avrà una condizione di errore.
1071 Se si passa come argomento \val{NULL} la funzione restituisce il puntatore
1072 ad una stringa statica che può essere sovrascritta da chiamate successive. Si
1073 tenga presente che il pathname restituito potrebbe non identificare
1074 univocamente il terminale (ad esempio potrebbe essere \file{/dev/tty}),
1075 inoltre non è detto che il processo possa effettivamente aprire il terminale.
1077 I vari attributi vengono mantenuti per ciascun terminale in una struttura
1078 \var{termios}, (la cui definizione è riportata in \figref{fig:term_termios}),
1079 usata dalle varie funzioni dell'interfaccia. In \figref{fig:term_termios} si
1080 sono riportati tutti i campi della definizione usata in Linux; di questi solo
1081 i primi cinque sono previsti dallo standard POSIX.1, ma le varie
1082 implementazioni ne aggiungono degli altri per mantenere ulteriori
1083 informazioni.\footnote{la definizione della struttura si trova in
1084 \file{bits/termios.h}, da non includere mai direttamente, Linux, seguendo
1085 l'esempio di BSD, aggiunge i due campi \var{c\_ispeed} e \var{c\_ospeed} per
1086 mantenere le velocità delle linee seriali, ed un campo ulteriore,
1087 \var{c\_line} per ... (NdT, trovare a che serve).}
1089 \begin{figure}[!htb]
1090 \footnotesize \centering
1091 \begin{minipage}[c]{15cm}
1092 \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}
1094 tcflag_t c_iflag; /* input modes */
1095 tcflag_t c_oflag; /* output modes */
1096 tcflag_t c_cflag; /* control modes */
1097 tcflag_t c_lflag; /* local modes */
1098 cc_t c_cc[NCCS]; /* control characters */
1099 cc_t c_line; /* line discipline */
1100 speed_t c_ispeed; /* input speed */
1101 speed_t c_ospeed; /* output speed */
1106 \caption{La struttura \var{termios}, che identifica le proprietà di un
1108 \label{fig:term_termios}
1111 I primi quattro campi sono quattro flag che controllano il comportamento del
1112 terminale; essi sono realizzati come maschera binaria, pertanto il tipo
1113 \type{tcflag\_t} è di norma realizzato con un intero senza segno di lunghezza
1114 opportuna. I valori devono essere specificati bit per bit, avendo cura di non
1115 modificare i bit su cui non si interviene.
1120 \begin{tabular}[c]{|l|p{11cm}|}
1122 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1125 \const{INPCK} & Abilita il controllo di parità in ingresso. Se non viene
1126 impostato non viene fatto nessun controllo ed i caratteri
1127 vengono passati in input direttamente.\\
1128 \const{IGNPAR} & Ignora gli errori di parità, il carattere viene passato
1129 come ricevuto. Ha senso solo se si è impostato
1131 \const{PARMRK} & Controlla come vengono riportati gli errori di parità. Ha
1132 senso solo se \const{INPCK} è impostato e \const{IGNPAR}
1133 no. Se impostato inserisce una sequenza \texttt{0xFF
1134 0x00} prima di ogni carattere che presenta errori di
1135 parità, se non impostato un carattere con errori di
1136 parità viene letto come uno \texttt{0x00}. Se un
1137 carattere ha il valore \texttt{0xFF} e \const{ISTRIP}
1138 non è settato, per evitare ambiguità esso viene sempre
1139 riportato come \texttt{0xFF 0xFF}.\\
1140 \const{ISTRIP} & Se impostato i caratteri in input sono tagliati a sette
1141 bit mettendo a zero il bit più significativo, altrimenti
1142 vengono passati tutti gli otto bit.\\
1143 \const{IGNBRK} & Ignora le condizioni di BREAK sull'input. Una
1144 \textit{condizione di BREAK} è definita nel contesto di
1145 una trasmissione seriale asincrona come una sequenza di
1146 bit nulli più lunga di un byte. \\
1147 \const{BRKINT} & Controlla la reazione ad un BREAK quando
1148 \const{IGNBRK} non è impostato. Se \const{BRKINT} è
1149 impostato il BREAK causa lo scarico delle code,
1150 e se il terminale è il terminale di controllo per un
1151 gruppo in foreground anche l'invio di \const{SIGINT} ai
1152 processi di quest'ultimo. Se invece \const{BRKINT} non è
1153 impostato un BREAK viene letto come un carattere
1154 NUL, a meno che non sia settato \const{PARMRK}
1155 nel qual caso viene letto come la sequenza di caratteri
1156 \texttt{0xFF 0x00 0x00}.\\
1157 \const{IGNCR} & Se impostato il carattere di ritorno carrello
1158 (\textit{carriage return}, \verb|'\r'|) viene scartato
1159 dall'input. Può essere utile per i terminali che inviano
1160 entrambi i caratteri di ritorno carrello e a capo
1161 (\textit{newline}, \verb|'\n'|). \\
1162 \const{ICRNL} & Se impostato un carattere di ritorno carrello
1163 (\verb|'\r'|) sul terminale viene automaticamente
1164 trasformato in un a capo (\verb|'\n'|) sulla coda di
1166 \const{INLCR} & Se impostato il carattere di a capo
1167 (\verb|'\n'|) viene automaticamente trasformato in un
1168 ritorno carrello (\verb|'\r'|).\\
1169 \const{IUCLC} & Se impostato trasforma i caratteri maiuscoli dal
1170 terminale in minuscoli sull'ingresso (opzione non
1172 \const{IXON} & Se impostato attiva il controllo di flusso in uscita con i
1173 caratteri di START e STOP. se si riceve
1174 uno STOP l'output viene bloccato, e viene fatto
1175 ripartire solo da uno START, e questi due
1176 caratteri non vengono passati alla coda di input. Se non
1177 impostato i due caratteri sono passati alla coda di input
1178 insieme agli altri.\\
1179 \const{IXANY} & Se impostato con il controllo di flusso permette a
1180 qualunque carattere di far ripartire l'output bloccato da
1181 un carattere di STOP.\\
1182 \const{IXOFF} & Se impostato abilita il controllo di flusso in
1183 ingresso. Il computer emette un carattere di STOP per
1184 bloccare l'input dal terminale e lo sblocca con il
1186 \const{IMAXBEL}& Se impostato fa suonare il cicalino se si riempie la cosa
1187 di ingresso; in Linux non è implementato e il kernel si
1188 comporta cose se fosse sempre settato (è una estensione
1192 \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1193 \var{c\_iflag} delle modalità di input di un terminale.}
1194 \label{tab:sess_termios_iflag}
1197 Il primo flag, mantenuto nel campo \var{c\_iflag}, è detto \textsl{flag di
1198 input} e controlla le modalità di funzionamento dell'input dei caratteri sul
1199 terminale, come il controllo di parità, il controllo di flusso, la gestione
1200 dei caratteri speciali; un elenco dei vari bit, del loro significato e delle
1201 costanti utilizzate per identificarli è riportato in
1202 \tabref{tab:sess_termios_iflag}.
1204 Si noti come alcuni di questi flag (come quelli per la gestione del flusso)
1205 fanno riferimento a delle caratteristiche che ormai sono completamente
1206 obsolete; la maggior parte inoltre è tipica di terminali seriali, e non ha
1207 alcun effetto su dispositivi diversi come le console virtuali o gli
1208 pseudo-terminali usati nelle connessioni di rete.
1213 \begin{tabular}[c]{|l|p{11cm}|}
1215 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1218 \const{OPOST} & Se impostato i caratteri vengono convertiti opportunamente
1219 (in maniera dipendente dall'implementazione) per la
1220 visualizzazione sul terminale, ad esempio al
1221 carattere di a capo (NL) può venire aggiunto un ritorno
1223 \const{OCRNL} & Se impostato converte automaticamente il carattere di a
1224 capo (NL) nella coppia di caratteri ritorno carrello, a
1226 \const{OLCUC} & Se impostato trasforma i caratteri minuscoli in ingresso
1227 in caratteri maiuscoli sull'uscita (non previsto da
1229 \const{ONLCR} & Se impostato converte automaticamente il carattere di a
1230 capo (NL) in un carattere di ritorno carrello (CR).\\
1231 \const{ONOCR} & Se impostato converte il carattere di ritorno carrello
1232 (CR) nella coppia di caratteri CR-NL.\\
1233 \const{ONLRET}& Se impostato rimuove dall'output il carattere di ritorno
1235 \const{OFILL} & Se impostato in caso di ritardo sulla linea invia dei
1236 caratteri di riempimento invece di attendere.\\
1237 \const{OFDEL} & Se impostato il carattere di riempimento è DEL
1238 (\texttt{0x3F}), invece che NUL (\texttt{0x00}).\\
1239 \const{NLDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1240 carattere di a capo (NL), i valori possibili sono
1241 \val{NL0} o \val{NL1}.\\
1242 \const{CRDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1243 carattere ritorno carrello (CR), i valori possibili sono
1244 \val{CR0}, \val{CR1}, \val{CR2} o \val{CR3}.\\
1245 \const{TABDLY}& Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1246 carattere di tabulazione, i valori possibili sono
1247 \val{TAB0}, \val{TAB1}, \val{TAB2} o \val{TAB3}.\\
1248 \const{BSDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1249 carattere di ritorno indietro (\textit{backspace}), i
1250 valori possibili sono \val{BS0} o \val{BS1}.\\
1251 \const{VTDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1252 carattere di tabulazione verticale, i valori possibili sono
1253 \val{VT0} o \val{VT1}.\\
1254 \const{FFDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1255 carattere di pagina nuova (\textit{form feed}), i valori
1256 possibili sono \val{FF0} o \val{FF1}.\\
1259 \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1260 \var{c\_oflag} delle modalità di output di un terminale.}
1261 \label{tab:sess_termios_oflag}
1264 Il secondo flag, mantenuto nel campo \var{c\_oflag}, è detto \textsl{flag di
1265 output} e controlla le modalità di funzionamento dell'output dei caratteri,
1266 come l'impacchettamento dei caratteri sullo schermo, la traslazione degli a
1267 capo, la conversione dei caratteri speciali; un elenco dei vari bit, del loro
1268 significato e delle costanti utilizzate per identificarli è riportato in
1269 \tabref{tab:sess_termios_oflag}.
1271 Si noti come alcuni dei valori riportati in \tabref{tab:sess_termios_oflag}
1272 fanno riferimento a delle maschere di bit; essi infatti vengono utilizzati per
1273 impostare alcuni valori numerici relativi ai ritardi nell'output di alcuni
1274 caratteri: una caratteristica originaria dei primi terminali su telescrivente,
1275 che avevano bisogno di tempistiche diverse per spostare il carrello in
1276 risposta ai caratteri speciali, e che oggi sono completamente in disuso.
1278 Si tenga presente inoltre che nel caso delle maschere il valore da inserire in
1279 \var{c\_oflag} deve essere fornito avendo cura di cancellare prima tutti i bit
1280 della maschera, i valori da immettere infatti (quelli riportati nella
1281 spiegazione corrispondente) sono numerici e non per bit, per cui possono
1282 sovrapporsi fra di loro. Occorrerà perciò utilizzare un codice del tipo:
1284 \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}%
1285 c_oflag &= (~CRDLY);
1289 \noindent che prima cancella i bit della maschera in questione e poi setta il
1296 \begin{tabular}[c]{|l|p{11cm}|}
1298 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1301 \const{CLOCAL} & Se impostato indica che il terminale è connesso in locale
1302 e che le linee di controllo del modem devono essere
1303 ignorate. Se non impostato effettuando una chiamata ad
1304 \func{open} senza aver specificato il flag di
1305 \const{O\_NOBLOCK} si bloccherà il processo finché
1306 non si è stabilita una connessione con il modem; inoltre
1307 se viene rilevata una disconessione viene inviato un
1308 \const{SIGHUP} al processo di controllo del terminale. La
1309 lettura su un terminale sconnesso comporta una condizione
1310 di \textit{end of file} e la scrittura un errore di
1312 \const{HUPCL} & Se è impostato viene distaccata la connessione del
1313 modem quando l'ultimo dei processi che ha ancora un file
1314 aperto sul terminale lo chiude o esce.\\
1315 \const{CREAD} & Se è impostato si può leggere l'input del terminale,
1316 altrimenti i caratteri in ingresso vengono scartati
1318 \const{CSTOPB} & Se impostato vengono usati due bit di stop sulla linea
1319 seriale, se non impostato ne viene usato soltanto uno.\\
1320 \const{PARENB} & Se impostato abilita la generazione il controllo di
1321 parità. La reazione in caso di errori dipende dai
1322 relativi valori per \var{c\_iflag}, riportati in
1323 \tabref{tab:sess_termios_iflag}. Se non è impostato i bit
1324 di parità non vengono
1325 generati e i caratteri non vengono controllati.\\
1326 \const{PARODD} & Ha senso solo se è attivo anche \const{PARENB}. Se
1327 impostato viene usata una parità è dispari, altrimenti
1328 viene usata una parità pari.\\
1329 \const{CSIZE} & Maschera per i bit usati per specificare la dimensione
1330 del carattere inviato lungo la linea di trasmissione, i
1331 valore ne indica la lunghezza (in bit), ed i valori
1332 possibili sono \val{CS5}, \val{CS6},
1333 \val{CS7} e \val{CS8}
1334 corrispondenti ad un analogo numero di bit.\\
1335 \const{CBAUD} & Maschera dei bit (4+1) usati per impostare della velocità
1336 della linea (il \textit{baud rate}) in ingresso.
1337 In Linux non è implementato in quanto viene
1338 usato un apposito campo di \var{termios}.\\
1339 \const{CBAUDEX}& Bit aggiuntivo per l'impostazione della velocità della
1340 linea, per le stesse motivazioni del precedente non è
1341 implementato in Linux.\\
1342 \const{CIBAUD} & Maschera dei bit della velocità della linea in
1343 ingresso. Analogo a \const{CBAUD}, anch'esso in Linux è
1344 mantenuto in un apposito campo di \var{termios}. \\
1345 \const{CRTSCTS}& Abilita il controllo di flusso hardware sulla seriale,
1346 attraverso l'utilizzo delle dei due fili di RTS e CTS.\\
1349 \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1350 \var{c\_cflag} delle modalità di controllo di un terminale.}
1351 \label{tab:sess_termios_cflag}
1354 Il terzo flag, mantenuto nel campo \var{c\_cflag}, è detto \textsl{flag di
1355 controllo} ed è legato al funzionamento delle linee seriali, permettendo di
1356 impostarne varie caratteristiche, come il numero di bit di stop, i settaggi
1357 della parità, il funzionamento del controllo di flusso; esso ha senso solo per
1358 i terminali connessi a linee seriali. Un elenco dei vari bit, del loro
1359 significato e delle costanti utilizzate per identificarli è riportato in
1360 \tabref{tab:sess_termios_cflag}.
1362 I valori di questo flag sono molto specifici, e completamente indirizzati al
1363 controllo di un terminale mantenuto su una linea seriale; essi pertanto non
1364 hanno nessuna rilevanza per i terminali che usano un'altra interfaccia, come
1365 le console virtuali e gli pseudo-terminali usati dalle connessioni di rete.
1367 Inoltre alcuni valori sono previsti solo per quelle implementazioni (lo
1368 standard POSIX non specifica nulla riguardo l'implementazione, ma solo delle
1369 funzioni di lettura e scrittura) che mantengono le velocità delle linee
1370 seriali all'interno dei flag; come accennato in Linux questo viene fatto
1371 (seguendo l'esempio di BSD) attraverso due campi aggiuntivi, \var{c\_ispeed} e
1372 \var{c\_ospeed}, nella struttura \var{termios} (mostrati in
1373 \figref{fig:term_termios}).
1378 \begin{tabular}[c]{|l|p{11cm}|}
1380 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1383 \const{ICANON} & Se impostato il terminale opera in modo canonico,
1384 altrimenti opera in modo non canonico.\\
1385 \const{ECHO} & Se è impostato viene attivato l'eco dei caratteri in
1386 input sull'output del terminale.\\
1387 \const{ECHOE} & Se è impostato l'eco mostra la cancellazione di un
1388 carattere in input (in reazione al carattere ERASE)
1389 cancellando l'ultimo carattere della riga corrente dallo
1390 schermo; altrimenti il carattere è rimandato in eco per
1391 mostrare quanto accaduto (usato per i terminali con
1392 l'uscita su una stampante). \\
1393 \const{ECHOPRT}& Se impostato abilita la visualizzazione del carattere di
1394 cancellazione in una modalità adatta ai terminali con
1395 l'uscita su stampante; l'invio del carattere di ERASE
1396 comporta la stampa di un \verb|\| seguito dal carattere
1397 cancellato, e così via in caso di successive
1398 cancellazioni, quando si riprende ad immettere carattere
1399 normali prima verrà stampata una \texttt{/}.\\
1400 \const{ECHOK} & Se impostato abilita il trattamento della visualizzazione
1401 del carattere KILL, andando a capo dopo aver visualizzato
1402 lo stesso, altrimenti viene solo mostrato il carattere e
1403 sta all'utente ricordare che l'input precedente è stato
1405 \const{ECHOKE} & Se impostato abilita il trattamento della visualizzazione
1406 del carattere KILL cancellando i caratteri precedenti
1407 nella linea secondo le modalità specificate dai valori di
1408 \const{ECHOE} e \const{ECHOPRT}.\\
1409 \const{ECHONL} & Se impostato viene effettuato l'eco di un a
1410 capo (\verb|\n|) anche se non è stato impostato
1412 \const{ECHOCTL}& Se impostato insieme ad \const{ECHO} i caratteri di
1413 controllo ASCII (tranne TAB, NL, START, e STOP) sono
1414 mostrati nella forma che prepende un \verb|^| alla
1415 lettera ottenuta sommando \texttt{0x40} al valore del
1416 carattere (di solito questi si possono ottenere anche
1417 direttamente premendo il tasto \texttt{ctrl} più la
1418 relativa lettera).\\
1419 \const{ISIG} & Se impostato abilita il riconoscimento dei caratteri
1420 INTR, QUIT, e SUSP generando il relativo segnale.\\
1421 \const{IEXTEN} & Abilita alcune estensioni previste dalla
1422 implementazione. Deve essere impostato perché caratteri
1423 speciali come EOL2, LNEXT, REPRINT e WERASE possano
1424 essere interpretati. \\
1425 \const{NOFLSH} & Se impostato disabilita lo scarico delle code di ingresso
1426 e uscita quando vengono emessi i segnali \const{SIGINT},
1427 \const{SIGQUIT} and \const{SIGSUSP}.\\
1428 \const{TOSTOP} & Se abilitato, con il supporto per il job control presente,
1429 genera il segnale \const{SIGTTOU} per un processo in
1430 background che cerca di scrivere sul terminale.\\
1431 \const{XCASE} & Se settato il terminale funziona solo con le
1432 maiuscole. L'input è convertito in minuscole tranne per i
1433 caratteri preceduti da una \verb|\|. In output le
1434 maiuscole sono precedute da una \verb|\| e le minuscole
1435 convertite in maiuscole.\\
1436 \const{DEFECHO}& Se impostate effettua l'eco solo se c'è un processo in
1438 \const{FLUSHO} & Effettua la cancellazione della coda di uscita. Viene
1439 attivato dal carattere DISCARD. Non è supportato in
1441 \const{PENDIN} & Indica che la linea deve essere ristampata, viene
1442 attivato dal carattere REPRINT e resta attivo fino alla
1443 fine della ristampa. Non è supportato in Linux.\\
1446 \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1447 \var{c\_lflag} delle modalità locali di un terminale.}
1448 \label{tab:sess_termios_lflag}
1451 Il quarto flag, mantenuto nel campo \var{c\_lflag}, è detto \textsl{flag
1452 locale}, e serve per controllare il funzionamento dell'interfaccia fra il
1453 driver e l'utente, come abilitare l'eco, gestire i caratteri di controllo e
1454 l'emissione dei segnali, impostare modo canonico o non canonico; un elenco dei
1455 vari bit, del loro significato e delle costanti utilizzate per identificarli è
1456 riportato in \tabref{tab:sess_termios_lflag}. Con i terminali odierni l'unico
1457 flag con cui probabilmente si può avere a che fare è questo, in quanto è con
1458 questo che si impostano le caratteristiche generiche comuni a tutti i
1461 Si tenga presente che i flag che riguardano le modalità di eco dei caratteri
1462 (\const{ECHOE}, \const{ECHOPRT}, \const{ECHOK}, \const{ECHOKE},
1463 \const{ECHONL}) controllano solo il comportamento della visualizzazione, il
1464 riconoscimento dei vari caratteri dipende dalla modalità di operazione, ed
1465 avviene solo in modo canonico, pertanto questi flag non hanno significato se
1466 non è impostato \const{ICANON}.
1468 Oltre ai vari flag per gestire le varie caratteristiche dei terminali,
1469 \var{termios} contiene pure il campo \var{c\_cc} che viene usato per impostare
1470 i caratteri speciali associati alle varie funzioni di controllo. Il numero di
1471 questi caratteri speciali è indicato dalla costante \const{NCCS}, POSIX ne
1472 specifica almeno 11, ma molte implementazioni ne definiscono molti
1473 altri.\footnote{in Linux il valore della costante è 32, anche se i caratteri
1474 effettivamente definiti sono solo 17.}
1479 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|p{8cm}|}
1481 \textbf{Indice} & \textbf{Valore}&\textbf{Codice} & \textbf{Funzione}\\
1484 \const{VINTR} &\texttt{0x03}&(\verb|C-c|)& Carattere di interrupt,
1485 provoca l'emissione di
1487 \const{VQUIT} &\texttt{0x1C}&(\verb|C-\|)& Carattere di uscita provoca
1490 \const{VERASE} &\texttt{0x7f}& DEL & Carattere di ERASE, cancella
1491 l'ultimo carattere precedente
1493 \const{VKILL} &\texttt{0x15}&(\verb|C-u|)& Carattere di KILL, cancella
1495 \const{VEOF} &\texttt{0x04}&(\verb|C-d|)& Carattere di
1496 \textit{end-of-file}. Causa
1497 l'invio del contenuto del
1498 buffer di ingresso al
1499 processo in lettura anche se
1500 non è ancora stato ricevuto
1501 un a capo. Se è il primo
1502 carattere immesso comporta il
1503 ritorno di \func{read} con
1504 zero caratteri, cioè la
1506 \textit{end-of-file}.\\
1507 \const{VTIME} & --- & --- & Timeout, in decimi di secondo, per
1508 una lettura in modo non canonico. \\
1509 \const{VMIN} & --- & --- & Numero minimo di caratteri per una
1510 lettura in modo non canonico.\\
1511 \const{VSWTC} &\texttt{0x00}& NUL & Carattere di switch. Non supportato
1513 \const{VSTART} &\texttt{0x21}&(\verb|C-q|)& Carattere di START. Riavvia un
1514 output bloccato da uno STOP.\\
1515 \const{VSTOP} &\texttt{0x23}&(\verb|C-s|)& Carattere di STOP. Blocca
1516 l'output fintanto che non
1517 viene premuto un carattere di
1519 \const{VSUSP} &\texttt{0x1A}&(\verb|C-z|)& Carattere di
1520 sospensione. Invia il segnale
1522 \const{VEOL} &\texttt{0x00}& NUL & Carattere di fine riga. Agisce come
1523 un a capo, ma non viene scartato ed
1524 è letto come l'ultimo carattere
1526 \const{VREPRINT}&\texttt{0x12}&(\verb|C-r|)& Ristampa i caratteri non
1528 \const{VDISCARD}&\texttt{0x07}&(\verb|C-o|)& Non riconosciuto in Linux. \\
1529 \const{VWERASE} &\texttt{0x17}&(\verb|C-w|)& Cancellazione di una parola.\\
1530 \const{VLNEXT} &\texttt{0x16}&(\verb|C-v|)& Carattere di escape, serve a
1531 quotare il carattere
1532 successivo che non viene
1533 interpretato ma passato
1534 direttamente all'output. \\
1535 \const{VEOL2} &\texttt{0x00}& NUL & Ulteriore carattere di fine
1536 riga. Ha lo stesso effetto di
1537 \const{VEOL} ma può essere un
1538 carattere diverso. \\
1541 \caption{Valori dei caratteri di controllo mantenuti nel campo \var{c\_cc}
1542 della struttura \var{termios}.}
1543 \label{tab:sess_termios_cc}
1547 A ciascuna di queste funzioni di controllo corrisponde un elemento del vettore
1548 \var{c\_cc} che specifica quale è il carattere speciale associato; per
1549 portabilità invece di essere indicati con la loro posizione numerica nel
1550 vettore, i vari elementi vengono indicizzati attraverso delle opportune
1551 costanti, il cui nome corrisponde all'azione ad essi associata. Un elenco
1552 completo dei caratteri di controllo, con le costanti e delle funzionalità
1553 associate è riportato in \tabref{tab:sess_termios_cc}, usando quelle
1554 definizioni diventa possibile assegnare un nuovo carattere di controllo con un
1556 \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}%
1557 value.c_cc[VEOL2] = '\n';
1560 La maggior parte di questi caratteri (tutti tranne \const{VTIME} e
1561 \const{VMIN}) hanno effetto solo quando il terminale viene utilizzato in modo
1562 canonico; per alcuni devono essere essere soddisfatte ulteriori richieste, ad
1563 esempio \const{VINTR}, \const{VSUSP}, e \const{VQUIT} richiedono sia settato
1564 \const{ISIG}; \const{VSTART} e \const{VSTOP} richiedono sia settato
1565 \const{IXON}; \const{VLNEXT}, \const{VWERASE}, \const{VREPRINT} richiedono sia
1566 settato \const{IEXTEN}. In ogni caso quando vengono attivati i caratteri
1567 vengono interpretati e non sono passati sulla coda di ingresso.
1569 Per leggere ed scrivere tutte le impostazioni dei terminali lo standard POSIX
1570 prevede due funzioni, \func{tcgetattr} e \func{tcsetattr}; entrambe utilizzano
1571 come argomento un puntatore ad struttura \var{termios} che sarà quella in cui
1572 andranno immagazzinate le impostazioni, il loro prototipo è:
1575 \headdecl{termios.h}
1576 \funcdecl{int tcgetattr(int fd, struct termios *termios\_p)}
1577 Legge il valore delle impostazioni di un terminale.
1579 \funcdecl{int tcsetattr(int fd, int optional\_actions, struct termios
1581 Scrive le impostazioni di un terminale.
1583 \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in
1584 caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1586 \item[\errcode{EINTR}] La funzione è stata interrotta.
1588 ed inoltre \errval{EBADF}, \errval{ENOTTY} ed \errval{EINVAL}.
1592 Le funzioni operano sul terminale cui fa riferimento il file descriptor
1593 \param{fd} utilizzando la struttura indicata dal puntatore \param{termios\_p}
1594 per lo scambio dei dati. Si tenga presente che le impostazioni sono associate
1595 al terminale e non al file descriptor; questo significa che se si è cambiata
1596 una impostazione un qualunque altro processo che apra lo stesso terminale, od
1597 un qualunque altro file descriptor che vi faccia riferimento, vedrà le nuove
1598 impostazioni pur non avendo nulla a che fare con il file descriptor che si è
1599 usato per effettuare i cambiamenti.
1601 Questo significa che non è possibile usare file descriptor diversi per
1602 utilizzare automaticamente il terminale in modalità diverse, se esiste una
1603 necessità di accesso differenziato di questo tipo occorrerà cambiare
1604 esplicitamente la modalità tutte le volte che si passa da un file descriptor
1607 La funzione \func{tcgetattr} legge i valori correnti delle impostazioni di un
1608 terminale qualunque nella struttura puntata da \param{termios\_p};
1609 \func{tcsetattr} invece effettua la scrittura delle impostazioni e quando
1610 viene invocata sul proprio terminale di controllo può essere eseguita con
1611 successo solo da un processo in foreground. Se invocata da un processo in
1612 background infatti tutto il gruppo riceverà un segnale di \const{SIGTTOU} come
1613 se si fosse tentata una scrittura, a meno che il processo chiamante non abbia
1614 \const{SIGTTOU} ignorato o bloccato, nel qual caso l'operazione sarà eseguita.
1616 La funzione \func{tcsetattr} prevede tre diverse modalità di funzionamento,
1617 specificabili attraverso l'argomento \param{optional\_actions}, che permette
1618 di stabilire come viene eseguito il cambiamento delle impostazioni del
1619 terminale, i valori possibili sono riportati in
1620 \tabref{tab:sess_tcsetattr_option}; di norma (come fatto per le due funzioni
1621 di esempio) si usa sempre \const{TCSANOW}, le altre opzioni possono essere
1622 utili qualora si cambino i parametri di output.
1627 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
1629 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1632 \const{TCSANOW} & Esegue i cambiamenti in maniera immediata. \\
1633 \const{TCSADRAIN}& I cambiamenti vengono eseguiti dopo aver atteso che
1634 tutto l'output presente sulle code è stato scritto. \\
1635 \const{TCSAFLUSH}& È identico a \const{TCSADRAIN}, ma in più scarta
1636 tutti i dati presenti sulla coda di input.\\
1639 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{optional\_actions} della
1640 funzione \func{tcsetattr}.}
1641 \label{tab:sess_tcsetattr_option}
1644 Occorre infine tenere presente che \func{tcsetattr} ritorna con successo anche
1645 se soltanto uno dei cambiamenti richiesti è stato eseguito. Pertanto se si
1646 effettuano più cambiamenti è buona norma controllare con una ulteriore
1647 chiamata a \func{tcgetattr} che essi siano stati eseguiti tutti quanti.
1649 \begin{figure}[!htb]
1651 \begin{lstlisting}{}%
1653 #include <termios.h>
1656 int SetTermAttr(int fd, tcflag_t flag)
1658 struct termios values;
1660 res = tcgetattr (desc, &values);
1662 perror("Cannot get attributes");
1665 values.c_lflag |= flag;
1666 res = tcsetattr (desc, TCSANOW, &values);
1668 perror("Cannot set attributes");
1674 \caption{Codice della funzione \func{SetTermAttr} che permette di
1675 impostare uno dei flag di controllo locale del terminale.}
1676 \label{fig:term_set_attr}
1679 Come già accennato per i cambiamenti effettuati ai vari flag di controllo
1680 occorre che i valori di ciascun bit siano specificati avendo cura di mantenere
1681 intatti gli altri; per questo motivo in generale si deve prima leggere il
1682 valore corrente delle impostazioni con \func{tcgetattr} per poi modificare i
1685 In \figref{fig:term_set_attr} e \figref{fig:term_unset_attr} si è riportato
1686 rispettivamente il codice delle due funzioni \func{SetTermAttr} e
1687 \func{UnSetTermAttr}, che possono essere usate per impostare o rimuovere, con
1688 le dovute precauzioni, un qualunque bit di \var{c\_lflag}. Il codice di
1689 entrambe le funzioni può essere trovato nel file \file{SetTermAttr.c} dei
1692 La funzione \func{SetTermAttr} provvede ad impostare il bit specificato
1693 dall'argomento \param{flag}; prima si leggono i valori correnti
1694 (\texttt{\small 10}) con \func{tcgetattr}, uscendo con un messaggio in caso di
1695 errore (\texttt{\small 11--14}), poi si provvede a impostare solo i bit
1696 richiesti (possono essere più di uno) con un OR binario (\texttt{\small 15});
1697 infine si scrive il nuovo valore modificato con \func{tcsetattr}
1698 (\texttt{\small 16}), notificando un eventuale errore (\texttt{\small 11--14})
1699 o uscendo normalmente.
1701 \begin{figure}[!htb]
1703 \begin{lstlisting}{}%
1704 int UnSetTermAttr(int fd, tcflag_t flag)
1706 struct termios values;
1708 res = tcgetattr (desc, &values);
1710 perror("Cannot get attributes");
1713 values.c_lflag &= (~flag);
1714 res = tcsetattr (desc, TCSANOW, &values);
1716 perror("Cannot set attributes");
1722 \caption{Codice della funzione \func{UnSetTermAttr} che permette di
1723 rimuovere uno dei flag di controllo locale del terminale.}
1724 \label{fig:term_unset_attr}
1727 La seconda funzione, \func{UnSetTermAttr}, è assolutamente identica alla
1728 prima, solo che in questo caso (in \texttt{\small 15}) si rimuovono i bit
1729 specificati dall'argomento \param{flag} usando un AND binario del valore
1733 Al contrario di tutte le altre caratteristiche dei terminali, che possono
1734 essere impostate esplicitamente utilizzando gli opportuni campi di
1735 \var{termios}, per le velocità della linea (il cosiddetto \textit{baud rate})
1736 non è prevista una implementazione standardizzata, per cui anche se in Linux
1737 sono mantenute in due campi dedicati nella struttura, questi non devono essere
1738 acceduti direttamente ma solo attraverso le apposite funzioni di interfaccia
1739 provviste da POSIX.1.
1741 Lo standard prevede due funzioni per scrivere la velocità delle linee seriali,
1742 \func{cfsetispeed} per la velocità della linea di ingresso e
1743 \func{cfsetospeed} per la velocità della linea di uscita; i loro prototipi
1747 \headdecl{termios.h}
1748 \funcdecl{int cfsetispeed(struct termios *termios\_p, speed\_t speed)}
1749 Imposta la velocità delle linee seriali in ingresso.
1751 \funcdecl{int cfsetospeed(struct termios *termios\_p, speed\_t speed)}
1752 Imposta la velocità delle linee seriali in uscita.
1754 \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in
1755 caso di errore, che avviene solo quando il valore specificato non è
1759 Si noti che le funzioni si limitano a scrivere opportunamente il valore della
1760 velocità prescelta \var{speed} all'interno della struttura puntata da
1761 \var{termios\_p}; per effettuare l'impostazione effettiva occorrerà poi
1762 chiamare \func{tcsetattr}.
1764 Si tenga presente che per le linee seriali solo alcuni valori di velocità sono
1765 validi; questi possono essere specificati direttamente (le \acr{glibc}
1766 prevedono che i valori siano indicati in bit per secondo), ma in generale
1767 altre versioni di librerie possono utilizzare dei valori diversi; per questo
1768 POSIX.1 prevede una serie di costanti che però servono solo per specificare le
1769 velocità tipiche delle linee seriali:
1771 B0 B50 B75 B110 B134 B150
1772 B200 B300 B600 B1200 B1800 B2400
1773 B4800 B9600 B19200 B38400 B57600 B115200
1777 Un terminale può utilizzare solo alcune delle velocità possibili, le funzioni
1778 però non controllano se il valore specificato è valido, dato che non possono
1779 sapere a quale terminale le velocità saranno applicate; sarà l'esecuzione di
1780 \func{tcsetattr} a fallire quando si cercherà di eseguire l'impostazione.
1782 Di norma il valore ha senso solo per i terminali seriali dove indica appunto
1783 la velocità della linea di trasmissione; se questa non corrisponde a quella
1784 del terminale quest'ultimo non potrà funzionare: quando il terminale non è
1785 seriale il valore non influisce sulla velocità di trasmissione dei dati.
1787 In generale impostare un valore nullo (\val{B0}) sulla linea di output fa si
1788 che il modem non asserisca più le linee di controllo, interrompendo di fatto
1789 la connessione, qualora invece si utilizzi questo valore per la linea di input
1790 l'effetto sarà quello di rendere la sua velocità identica a quella della linea
1793 Analogamente a quanto avviene per l'impostazione, le velocità possono essere
1794 lette da una struttura \var{termios} utilizzando altre due funzioni,
1795 \func{cfgetispeed} e \func{cfgetospeed}, i cui prototipi sono:
1798 \headdecl{termios.h}
1799 \funcdecl{speed\_t cfgetispeed(struct termios *termios\_p)}
1800 Legge la velocità delle linee seriali in ingresso.
1802 \funcdecl{speed\_t cfgetospeed(struct termios *termios\_p)}
1803 Legge la velocità delle linee seriali in uscita.
1805 \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono la velocità della linea, non
1806 sono previste condizioni di errore.}
1809 Anche in questo caso le due funzioni estraggono i valori della velocità della
1810 linea da una struttura, il cui indirizzo è specificato dall'argomento
1811 \param{termios\_p} che deve essere stata letta in precedenza con
1816 \subsection{La gestione della disciplina di linea.}
1817 \label{sec:term_line_discipline}
1819 Come illustrato dalla struttura riportata in \figref{fig:term_struct} tutti i
1820 terminali hanno un insieme di funzionalità comuni, che prevedono la presenza
1821 di code di ingresso ed uscita; in generale si fa riferimento ad esse con il
1822 nome di \textsl{discipline di linea}.
1825 Lo standard POSIX prevede alcune funzioni che permettono di intervenire
1826 direttamente sulla gestione di quest'ultime e sull'interazione fra i dati in
1827 ingresso ed uscita e le relative code. In generale tutte queste funzioni
1828 vengono considerate, dal punto di vista dell'accesso al terminale, come delle
1829 funzioni di scrittura, pertanto se usate da processi in background sul loro
1830 terminale di controllo provocano l'emissione di \const{SIGTTOU} come
1831 illustrato in \secref{sec:sess_ctrl_term}.\footnote{con la stessa eccezione,
1832 già vista per \func{tcsetaddr}, che quest'ultimo sia bloccato o ignorato dal
1833 processo chiamante.}
1835 Una prima funzione, che è efficace solo in caso di terminali seriali asincroni
1836 (non fa niente per tutti gli altri terminali), è \func{tcsendbreak}; il suo
1840 \headdecl{termios.h}
1842 \funcdecl{int tcsendbreak(int fd, int duration)} Genera una condizione di
1843 break inviando un flusso di bit nulli.
1845 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1846 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
1850 La funzione invia un flusso di bit nulli (che genera una condizione di break)
1851 sul terminale associato a \param{fd}; un valore nullo di \param{duration}
1852 implica una durata del flusso fra 0.25 e 0.5 secondi, un valore diverso da
1853 zero implica una durata pari a \code{duration*T} dove \code{T} è un valore
1854 compreso fra 0.25 e 0.5.\footnote{POSIX specifica il comportamento solo nel
1855 caso si sia impostato un valore nullo per \param{duration}; il comportamento
1856 negli altri casi può dipendere dalla implementazione.}
1858 Le altre funzioni previste da POSIX servono a controllare il comportamento
1859 dell'interazione fra le code associate al terminale e l'utente; la prima è
1860 \func{tcdrain}, il cui prototipo è:
1863 \headdecl{termios.h}
1865 \funcdecl{int tcdrain(int fd)} Attende lo svuotamento della coda di output.
1867 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1868 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
1872 La funzione blocca il processo fino a che tutto l'output presente sulla coda
1873 di uscita non è stato trasmesso al terminale associato ad \param{fd}. % La
1874 % funzione è un punto di cancellazione per i
1875 % programmi multi-thread, in tal caso le
1876 % chiamate devono essere protette con dei
1877 % gestori di cancellazione.
1879 Una seconda funzione, \func{tcflush}, permette svuotare immediatamente le code
1880 di cancellando tutti i dati presenti al loro interno; il suo prototipo è:
1882 \headdecl{unistd.h} \headdecl{termios.h}
1884 \funcdecl{int tcflush(int fd, int queue)} Cancella i dati presenti
1885 nelle code di ingresso o di uscita.
1887 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1888 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
1892 La funzione agisce sul terminale associato a \param{fd}, l'argomento
1893 \param{queue} permette di specificare su quale coda (ingresso, uscita o
1894 entrambe), operare. Esso può prendere i valori riportati in
1895 \tabref{tab:sess_tcflush_queue}, nel caso si specifichi la coda di ingresso
1896 cancellerà i dati ricevuti ma non ancora letti, nel caso si specifichi la coda
1897 di uscita cancellerài dati scritti ma non ancora trasmessi.
1902 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
1904 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1907 \const{TCIFLUSH} & Cancella i dati sulla coda di ingresso. \\
1908 \const{TCOFLUSH} & Cancella i dati sulla coda di uscita. \\
1909 \const{TCIOFLUSH}& Cancella i dati su entrambe le code.\\
1912 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{queue} della
1913 funzione \func{tcflush}.}
1914 \label{tab:sess_tcflush_queue}
1918 L'ultima funzione dell'interfaccia che interviene sulla disciplina di linea è
1919 \func{tcflow}, che viene usata per sospendere la trasmissione e la ricezione
1920 dei dati sul terminale; il suo prototipo è:
1923 \headdecl{termios.h}
1925 \funcdecl{int tcflow(int fd, int action)}
1927 Sospende e rivvia il flusso dei dati sul terminale.
1929 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1930 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
1934 La funzione permette di controllare (interrompendo e facendo riprendere) il
1935 flusso dei dati fra il terminale ed il sistema sia in ingresso che in uscita.
1936 Il comportamento della funzione è regolato dall'argomento \param{action}, i
1937 cui possibili valori, e relativa azione eseguita dalla funzione, sono
1938 riportati in \secref{tab:sess_tcflow_action}.
1943 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
1945 \textbf{Valore}& \textbf{Azione}\\
1948 \const{TCOOFF}& Sospende l'output.\\
1949 \const{TCOON} & Riprende un output precedentemente sospeso.\\
1950 \const{TCIOFF}& Il sistema trasmette un carattere di STOP, che
1951 fa interrompere la trasmissione dei dati dal terminale. \\
1952 \const{TCION} & Il sistema trasmette un carattere di START, che
1953 fa riprendere la trasmissione dei dati dal terminale.\\
1956 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{action} della
1957 funzione \func{tcflow}.}
1958 \label{tab:sess_tcflow_action}
1962 \subsection{Operare in \textsl{modo non canonico}}
1963 \label{sec:term_non_canonical}
1965 Operare con un terminale in modo canonico è relativamente semplice; basta
1966 eseguire una lettura e la funzione ritornerà quando una il driver del
1967 terminale avrà completato una linea di input. Non è detto che la linea sia
1968 letta interamente (si può aver richiesto un numero inferiore di byte) ma in
1969 ogni caso nessun dato verrà perso, e il resto della linea sarà letto alla
1970 chiamata successiva.
1972 Inoltre in modo canonico la gestione dell'input è di norma eseguita
1973 direttamente dal driver del terminale, che si incarica (a seconda di quanto
1974 impostato con le funzioni viste nei paragrafi precedenti) di cancellare i
1975 caratteri, bloccare e riavviare il flusso dei dati, terminare la linea quando
1976 viene ricevuti uno dei vari caratteri di terminazione (NL, EOL, EOL2, EOF).
1978 In modo non canonico tocca invece al programma gestire tutto quanto, i
1979 caratteri NL, EOL, EOL2, EOF, ERASE, KILL, CR, REPRINT non vengono
1980 interpretati automaticamente ed inoltre, non dividendo più l'input in linee,
1981 il sistema non ha più un limite definito per quando ritornare i dati ad un
1982 processo. Per questo motivo abbiamo visto che in \var{c\_cc} sono previsti due
1983 caratteri speciali, MIN e TIME (specificati dagli indici \const{VMIN} e
1984 \const{VTIME} in \var{c\_cc}) che dicono al sistema di ritornare da una
1985 \func{read} quando è stata letta una determinata quantità di dati o è passato
1988 Come accennato nella relativa spiegazione in \tabref{tab:sess_termios_cc},
1989 TIME e MIN non sono in realtà caratteri ma valori numerici. Il comportamento
1990 del sistema per un terminale in modalità non canonica prevede quattro casi
1993 \item[MIN$>0$, TIME$>0$] In questo caso MIN stabilisce il numero minimo di
1994 caratteri desiderati e TIME un tempo di attesa, in decimi di secondo, fra un
1995 carattere e l'altro. Una \func{read} ritorna se vengono ricevuti almeno MIN
1996 caratteri prima della scadenza di TIME (MIN è solo un limite inferiore, se
1997 la funzione ha richiesto un numero maggiore di caratteri ne possono essere
1998 restituiti di più); se invece TIME scade vengono restituiti i byte ricevuti
1999 fino ad allora (un carattere viene sempre letto, dato che il timer inizia a
2000 scorrere solo dopo la ricezione del primo carattere).
2001 \item[MIN$>0$, TIME$=0$] Una \func{read} ritorna solo dopo che sono stati
2002 ricevuti almeno MIN caratteri. Questo significa che una \func{read} può
2003 bloccarsi indefinitamente.
2004 \item[MIN$=0$, TIME$>0$] In questo caso TIME indica un tempo di attesa dalla
2005 chiamata di \func{read}, la funzione ritorna non appena viene ricevuto un
2006 carattere o scade il tempo. Si noti che è possibile che \func{read} ritorni
2007 con un valore nullo.
2008 \item[MIN$=0$, TIME$=0$] In questo caso una \func{read} ritorna immediatamente
2009 restituendo tutti i caratteri ricevuti. Anche in questo caso può ritornare
2010 con un valore nullo.
2015 %%% Local Variables:
2017 %%% TeX-master: "gapil"