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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 \struct{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 \funcd{getpgid} e \funcd{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 \funcd{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 \funcd{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 \funcd{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 \struct{task\_struct}.} Specificando un valore nullo per \param{pid} si
225 indica il processo corrente, mentre specificando un valore nullo per
226 \param{pgid} si imposta il \textit{process group} al valore del \acr{pid} del
227 processo selezionato; pertanto \func{setpgrp} è equivalente a \code{setpgid(0,
230 Di norma questa funzione viene usata dalla shell quando si usano delle
231 pipeline, per mettere nello stesso process group tutti i programmi lanciati su
232 ogni linea di comando; essa viene chiamata dopo una \func{fork} sia dal
233 processo padre, per impostare il valore nel figlio, che da quest'ultimo, per
234 sé stesso, in modo che il cambiamento di \textit{process group} sia immediato
235 per entrambi; una delle due chiamate sarà ridondante, ma non potendo
236 determinare quale dei due processi viene eseguito per primo, occorre eseguirle
237 comunque entrambe per evitare di esporsi ad una race
238 condition\index{race condition}.
240 Si noti come nessuna delle funzioni esaminate finora permetta di spostare un
241 processo da una sessione ad un altra; infatti l'unico modo di far cambiare
242 sessione ad un processo è quello di crearne una nuova con l'uso di
243 \funcd{setsid}; il suo prototipo è:
244 \begin{prototype}{unistd.h}{pid\_t setsid(void)}
245 Crea una nuova sessione sul processo corrente impostandone \acr{sid} e
248 \bodydesc{La funzione ritorna il valore del nuovo \acr{sid}, e -1 in caso di
249 errore, il solo errore possibile è \errval{EPERM}, che si ha quando il
250 \acr{pgid} e \acr{pid} del processo coincidono.}
253 La funzione imposta il \acr{pgid} ed il \acr{sid} del processo corrente al
254 valore del suo \acr{pid}, creando così una nuova sessione ed un nuovo
255 \textit{process group} di cui esso diventa leader (come per i \textit{process
256 group} un processo si dice leader di sessione\footnote{in Linux la proprietà
257 è mantenuta in maniera indipendente con un apposito campo \var{leader} in
258 \struct{task\_struct}.} se il suo \acr{sid} è uguale al suo \acr{pid}) ed
259 unico componente. Inoltre la funzione distacca il processo da ogni terminale
260 di controllo (torneremo sull'argomento in \secref{sec:sess_ctrl_term}) cui
261 fosse in precedenza associato.
263 La funzione ha successo soltanto se il processo non è già leader di un
264 \textit{process group}, per cui per usarla di norma si esegue una \func{fork}
265 e si esce, per poi chiamare \func{setsid} nel processo figlio, in modo che,
266 avendo questo lo stesso \acr{pgid} del padre ma un \acr{pid} diverso, non ci
267 siano possibilità di errore.\footnote{potrebbe sorgere il dubbio che, per il
268 riutilizzo dei valori dei \acr{pid} fatto nella creazione dei nuovi processi
269 (vedi \secref{sec:proc_pid}), il figlio venga ad assumere un valore
270 corrispondente ad un process group esistente; questo viene evitato dal
271 kernel che considera come disponibili per un nuovo \acr{pid} solo valori che
272 non corrispondono ad altri \acr{pid}, \acr{pgid} o \acr{sid} in uso nel
273 sistema.} Questa funzione viene usata di solito nel processo di login (per i
274 dettagli vedi \secref{sec:sess_login}) per raggruppare in una sessione tutti i
275 comandi eseguiti da un utente dalla sua shell.
279 \subsection{Il terminale di controllo e il controllo di sessione}
280 \label{sec:sess_ctrl_term}
282 Come accennato in \secref{sec:sess_job_control_overview}, nel sistema del
283 \textit{job control} i processi all'interno di una sessione fanno riferimento
284 ad un terminale di controllo (ad esempio quello su cui si è effettuato il
285 login), sul quale effettuano le operazioni di lettura e
286 scrittura,\footnote{nel caso di login grafico la cosa può essere più
287 complessa, e di norma l'I/O è effettuato tramite il server X, ma ad esempio
288 per i programmi, anche grafici, lanciati da un qualunque emulatore di
289 terminale, sarà quest'ultimo a fare da terminale (virtuale) di controllo.} e
290 dal quale ricevono gli eventuali segnali da tastiera.
292 A tale scopo lo standard POSIX.1 prevede che ad ogni sessione possa essere
293 associato un terminale di controllo; in Linux questo viene realizzato
294 mantenendo fra gli attributi di ciascun processo anche qual'è il suo terminale
295 di controllo. \footnote{Lo standard POSIX.1 non specifica nulla riguardo
296 l'implementazione; in Linux anch'esso viene mantenuto nella solita struttura
297 \struct{task\_struct}, nel campo \var{tty}.} In generale ogni processo
298 eredita dal padre, insieme al \acr{pgid} e al \acr{sid} anche il terminale di
299 controllo (vedi \secref{sec:proc_fork}). In questo modo tutti processi
300 originati dallo stesso leader di sessione mantengono lo stesso terminale di
303 Alla creazione di una nuova sessione con \func{setsid} ogni associazione con
304 il precedente terminale di controllo viene cancellata, ed il processo che è
305 divenuto un nuovo leader di sessione dovrà riottenere\footnote{solo quando ciò
306 è necessario, cosa che, come vedremo in \secref{sec:sess_daemon}, non è
307 sempre vera.}, un terminale di controllo. In generale questo viene fatto
308 automaticamente dal sistema\footnote{a meno di non avere richiesto
309 esplicitamente che questo non diventi un terminale di controllo con il flag
310 \const{O\_NOCTTY} (vedi \secref{sec:file_open}). In questo Linux segue la
311 semantica di SVr4; BSD invece richiede che il terminale venga allocato
312 esplicitamente con una \func{ioctl} con il comando \const{TIOCSCTTY}.}
313 quando viene aperto il primo terminale (cioè uno dei vari file di dispositivo
314 \file{/dev/tty*}) che diventa automaticamente il terminale di controllo,
315 mentre il processo diventa il \textsl{processo di controllo} di quella
318 In genere (a meno di redirezioni) nelle sessioni di lavoro questo terminale è
319 associato ai file standard (di input, output ed error) dei processi nella
320 sessione, ma solo quelli che fanno parte del cosiddetto raggruppamento di
321 \textit{foreground}, possono leggere e scrivere in certo istante. Per
322 impostare il raggruppamento di \textit{foreground} di un terminale si usa la
323 funzione \funcd{tcsetpgrp}, il cui prototipo è:
328 \funcdecl{int tcsetpgrp(int fd, pid\_t pgrpid)} Imposta a \param{pgrpid} il
329 \textit{process group} di \textit{foreground} del terminale associato al
330 file descriptor \param{fd}.
332 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo, e -1 in caso di
333 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
335 \item[\errcode{ENOTTY}] Il file \param{fd} non corrisponde al terminale di
336 controllo del processo chiamante.
337 \item[\errcode{ENOSYS}] Il sistema non supporta il job control.
338 \item[\errcode{EPERM}] Il \textit{process group} specificato non è nella
339 stessa sessione del processo chiamante.
341 ed inoltre \errval{EBADF} ed \errval{EINVAL}.
344 \noindent la funzione può essere eseguita con successo solo da
345 un processo nella stessa sessione e con lo stesso terminale di controllo.
347 Come accennato in \secref{sec:sess_job_control_overview}, tutti i processi (e
348 relativi raggruppamenti) che non fanno parte del gruppo di \textit{foreground}
349 sono detti in \textit{background}; se uno si essi cerca di accedere al
350 terminale di controllo provocherà l'invio da parte del kernel di uno dei due
351 segnali \const{SIGTTIN} o \const{SIGTTOU} (a seconda che l'accesso sia stato
352 in lettura o scrittura) a tutto il suo \textit{process group}; dato che il
353 comportamento di default di questi segnali (si riveda quanto esposto in
354 \secref{sec:sig_job_control}) è di fermare il processo, di norma questo
355 comporta che tutti i membri del gruppo verranno fermati, ma non si avranno
356 condizioni di errore.\footnote{la shell in genere notifica comunque un
357 avvertimento, avvertendo la presenza di processi bloccati grazie all'uso di
358 \func{waitpid}.} Se però si bloccano o ignorano i due segnali citati, le
359 funzioni di lettura e scrittura falliranno con un errore di \errcode{EIO}.
361 Un processo può controllare qual'è il gruppo di \textit{foreground} associato
362 ad un terminale con la funzione \funcd{tcgetpgrp}, il cui prototipo è:
364 \headdecl{unistd.h} \headdecl{termios.h}
366 \funcdecl{pid\_t tcgetpgrp(int fd)} Legge il \textit{process group} di
367 \textit{foreground} del terminale associato al file descriptor \param{fd}.
368 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il \acr{pgid} del
369 gruppo di \textit{foreground}, e -1 in caso di errore, nel qual caso
370 \var{errno} assumerà i valori:
372 \item[\errcode{ENOTTY}] Non c'è un terminale di controllo o \param{fd} non
373 corrisponde al terminale di controllo del processo chiamante.
375 ed inoltre \errval{EBADF} ed \errval{ENOSYS}.
379 Si noti come entrambe le funzioni usino come argomento il valore di un file
380 descriptor, il risultato comunque non dipende dal file descriptor che si usa
381 ma solo dal terminale cui fa riferimento; il kernel inoltre permette a ciascun
382 processo di accedere direttamente al suo terminale di controllo attraverso il
383 file speciale \file{/dev/tty}, che per ogni processo è un sinonimo per il
384 proprio terminale di controllo. Questo consente anche a processi che possono
385 aver rediretto l'output di accedere al terminale di controllo, pur non
386 disponendo più del file descriptor originario; un caso tipico è il programma
387 \cmd{crypt} che accetta la redirezione sullo standard input di un file da
388 decifrare, ma deve poi leggere la password dal terminale.
390 Un'altra caratteristica del terminale di controllo usata nel job control è che
391 utilizzando su di esso le combinazioni di tasti speciali (\cmd{C-z},
392 \cmd{C-c}, \cmd{C-y} e \verb|C-\|) si farà sì che il kernel invii i
393 corrispondenti segnali (rispettivamente \const{SIGTSTP}, \const{SIGINT},
394 \const{SIGQUIT} e \const{SIGTERM}, trattati in \secref{sec:sig_job_control}) a
395 tutti i processi del raggruppamento di \textit{foreground}; in questo modo la
396 shell può gestire il blocco e l'interruzione dei vari comandi.
398 Per completare la trattazione delle caratteristiche del job control legate al
399 terminale di controllo, occorre prendere in considerazione i vari casi legati
400 alla terminazione anomala dei processi, che sono di norma gestite attraverso
401 il segnale \const{SIGHUP}. Il nome del segnale deriva da \textit{hungup},
402 termine che viene usato per indicare la condizione in cui il terminale diventa
403 inutilizzabile, (letteralmente sarebbe \textsl{impiccagione}).
405 Quando si verifica questa condizione, ad esempio se si interrompe la linea, o
406 va giù la rete o più semplicemente si chiude forzatamente la finestra di
407 terminale su cui si stava lavorando, il kernel provvederà ad inviare il
408 segnale di \const{SIGHUP} al processo di controllo. L'azione preimpostata in
409 questo caso è la terminazione del processo, il problema che si pone è cosa
410 accade agli altri processi nella sessione, che non han più un processo di
411 controllo che possa gestire l'accesso al terminale, che potrebbe essere
412 riutilizzato per qualche altra sessione.
414 Lo standard POSIX.1 prevede che quando il processo di controllo termina, che
415 ciò avvenga o meno per un \textit{hungup} del terminale (ad esempio si
416 potrebbe terminare direttamente la shell con \cmd{kill}) venga inviato un
417 segnale di \const{SIGHUP} ai processi del raggruppamento di foreground. In
418 questo modo essi potranno essere avvisati che non esiste più un processo in
419 grado di gestire il terminale (di norma tutto ciò comporta la terminazione
420 anche di questi ultimi).
422 Restano però gli eventuali processi in background, che non ricevono il
423 segnale; in effetti se il terminale non dovesse più servire essi potrebbero
424 proseguire fino al completamento della loro esecuzione; ma si pone il problema
425 di come gestire quelli che sono bloccati, o che si bloccano nell'accesso al
426 terminale, in assenza di un processo che sia in grado di effettuare il
427 controllo dello stesso.
429 Questa è la situazione in cui si ha quello che viene chiamato un
430 \textit{orphaned process group}. Lo standard POSIX.1 lo definisce come un
431 \textit{process group} i cui processi hanno come padri esclusivamente o altri
432 processi nel raggruppamento, o processi fuori della sessione. Lo standard
433 prevede inoltre che se la terminazione di un processo fa sì che un
434 raggruppamento di processi diventi orfano e se i suoi membri sono bloccati, ad
435 essi vengano inviati in sequenza i segnali di \const{SIGHUP} e
438 La definizione può sembrare complicata, e a prima vista non è chiaro cosa
439 tutto ciò abbia a che fare con il problema della terminazione del processo di
440 controllo. Consideriamo allora cosa avviene di norma nel \textit{job
441 control}: una sessione viene creata con \func{setsid} che crea anche un
442 nuovo process group: per definizione quest'ultimo è sempre \textsl{orfano},
443 dato che il padre del leader di sessione è fuori dalla stessa e il nuovo
444 process group contiene solo il leader di sessione. Questo è un caso limite, e
445 non viene emesso nessun segnale perché quanto previsto dallo standard riguarda
446 solo i raggruppamenti che diventano orfani in seguito alla terminazione di un
447 processo.\footnote{l'emissione dei segnali infatti avviene solo nella fase di
448 uscita del processo, come una delle operazioni legate all'esecuzione di
449 \func{\_exit}, secondo quanto illustrato in \secref{sec:proc_termination}.}
451 Il leader di sessione provvederà a creare nuovi raggruppamenti che a questo
452 punto non sono orfani in quanto esso resta padre per almeno uno dei processi
453 del gruppo (gli altri possono derivare dal primo). Alla terminazione del
454 leader di sessione però avremo che, come visto in
455 \secref{sec:proc_termination}, tutti i suoi figli vengono adottati da
456 \cmd{init}, che è fuori dalla sessione. Questo renderà orfani tutti i process
457 group creati direttamente dal leader di sessione (a meno di non aver spostato
458 con \func{setpgid} un processo da un gruppo ad un altro, cosa che di norma non
459 viene fatta) i quali riceveranno, nel caso siano bloccati, i due segnali;
460 \const{SIGCONT} ne farà proseguire l'esecuzione, ed essendo stato nel
461 frattempo inviato anche \const{SIGHUP}, se non c'è un gestore per
462 quest'ultimo, i processi bloccati verranno automaticamente terminati.
466 \subsection{Dal login alla shell}
467 \label{sec:sess_login}
469 L'organizzazione del sistema del job control è strettamente connessa alle
470 modalità con cui un utente accede al sistema per dare comandi, collegandosi ad
471 esso con un terminale, che sia questo realmente tale, come un VT100 collegato
472 ad una seriale o virtuale, come quelli associati a schermo e tastiera o ad una
473 connessione di rete. Dato che i concetti base sono gli stessi, e dato che alla
474 fine le differenze sono\footnote{in generale nel caso di login via rete o di
475 terminali lanciati dall'interfaccia grafica cambia anche il processo da cui
476 ha origine l'esecuzione della shell.} nel dispositivo cui il kernel associa i
477 file standard (vedi \secref{sec:file_std_descr}) per l'I/O, tratteremo solo il
478 caso classico del terminale.
480 Abbiamo già brevemente illustrato in \secref{sec:intro_kern_and_sys} le
481 modalità con cui il sistema si avvia, e di come, a partire da \cmd{init},
482 vengano lanciati tutti gli altri processi. Adesso vedremo in maniera più
483 dettagliata le modalità con cui il sistema arriva a fornire ad un utente la
484 shell che gli permette di lanciare i suoi comandi su un terminale.
486 Nella maggior parte delle distribuzioni di GNU/Linux\footnote{fa eccezione la
487 distribuzione \textit{Slackware}, come alcune distribuzioni su dischetto, ed
488 altre distribuzioni dedicate a compiti limitati e specifici.} viene usata
489 la procedura di avvio di System V; questa prevede che \cmd{init} legga dal
490 file di configurazione \file{/etc/inittab} quali programmi devono essere
491 lanciati, ed in quali modalità, a seconda del cosiddetto \textit{run level},
492 anch'esso definito nello stesso file.
494 Tralasciando la descrizione del sistema dei run level, (per il quale si
495 rimanda alla lettura delle pagine di manuale di \cmd{init} e di
496 \file{inittab}) quello che comunque viene sempre fatto è di eseguire almeno
497 una istanza di un programma che permetta l'accesso ad un terminale. Uno schema
498 di massima della procedura è riportato in \figref{fig:sess_term_login}.
502 \includegraphics[width=15cm]{img/tty_login}
503 \caption{Schema della procedura di login su un terminale.}
504 \label{fig:sess_term_login}
507 Un terminale, che esso sia un terminale effettivo, attaccato ad una seriale o
508 ad un altro tipo di porta di comunicazione, o una delle console virtuali
509 associate allo schermo, viene sempre visto attraverso attraverso un device
510 driver che ne presenta un'interfaccia comune su un apposito file di
513 Per controllare un terminale si usa di solito il programma \cmd{getty} (od una
514 delle sue varianti), che permette di mettersi in ascolto su uno di questi
515 dispositivi. Alla radice della catena che porta ad una shell per i comandi
516 perciò c'è sempre \cmd{init} che esegue prima una \func{fork} e poi una
517 \func{exec} per lanciare una istanza di questo programma su un terminale, il
518 tutto ripetuto per ciascuno dei terminali che si hanno a disposizione (o per
519 un certo numero di essi, nel caso delle console virtuali), secondo quanto
520 indicato dall'amministratore nel file di configurazione del programma,
523 Quando viene lanciato da \cmd{init} il programma parte con i privilegi di
524 amministratore e con un ambiente vuoto; \cmd{getty} si cura di chiamare
525 \func{setsid} per creare una nuova sessione ed un nuovo process group, e di
526 aprire il terminale (che così diventa il terminale di controllo della
527 sessione) in lettura sullo standard input ed in scrittura sullo standard
528 output e sullo standard error; inoltre effettuerà, qualora servano, ulteriori
529 settaggi.\footnote{ad esempio, come qualcuno si sarà accorto scrivendo un nome
530 di login in maiuscolo, può effettuare la conversione automatica dell'input
531 in minuscolo, ponendosi in una modalità speciale che non distingue fra i due
532 tipi di caratteri (a beneficio di alcuni vecchi terminali che non
533 supportavano le minuscole).} Alla fine il programma stamperà un messaggio di
534 benvenuto per poi porsi in attesa dell'immissione del nome di un utente.
536 Una volta che si sia immesso il nome di login \cmd{getty} esegue direttamente
537 il programma \cmd{login} con una \func{exevle}, passando come argomento la
538 stringa con il nome, ed un ambiente opportunamente costruito che contenga
539 quanto necessario (ad esempio di solito viene opportunamente inizializzata la
540 variabile di ambiente \texttt{TERM}) ad identificare il terminale su cui si
541 sta operando, a beneficio dei programmi che verranno lanciati in seguito.
543 A sua volta \cmd{login}, che mantiene i privilegi di amministratore, usa il
544 nome dell'utente per effettuare una ricerca nel database degli
545 utenti,\footnote{in genere viene chiamata \func{getpwnam}, che abbiamo visto
546 in \secref{sec:sys_user_group}, per leggere la password e gli altri dati dal
547 database degli utenti.} e richiede una password. Se l'utente non esiste o se
548 la password non corrisponde\footnote{il confronto non viene effettuato con un
549 valore in chiaro; quanto immesso da terminale viene invece a sua volta
550 criptato, ed è il risultato che viene confrontato con il valore che viene
551 mantenuto nel database degli utenti.} la richiesta viene ripetuta un certo
552 numero di volte dopo di che \cmd{login} esce ed \cmd{init} provvede a
553 rilanciare un'altra istanza di \func{getty}.
555 Se invece la password corrisponde \cmd{login} esegue \func{chdir} per settare
556 la \textit{home directory} dell'utente, cambia i diritti di accesso al
557 terminale (con \func{chown} e \func{chmod}) per assegnarne la titolarità
558 all'utente ed al suo gruppo principale, assegnandogli al contempo i diritti di
559 lettura e scrittura. Inoltre il programma provvede a costruire gli opportuni
560 valori per le variabili di ambiente, come \texttt{HOME}, \texttt{SHELL}, ecc.
561 Infine attraverso l'uso di \func{setuid}, \func{setpid} e \func{initgroups}
562 verrà cambiata l'identità del proprietario del processo, infatti, come
563 spiegato in \secref{sec:proc_setuid}, avendo invocato tali funzioni con i
564 privilegi di amministratore, tutti gli user-ID ed i group-ID (reali, effettivi
565 e salvati) saranno settati a quelli dell'utente.
567 A questo punto \cmd{login} provvederà (fatte salve eventuali altre azioni
568 iniziali, come la stampa di messaggi di benvenuto o il controllo della posta)
569 ad eseguire con un'altra \func{exec} la shell, che si troverà con un ambiente
570 già pronto con i file standard di \secref{sec:file_std_descr} impostati sul
571 terminale, e pronta, nel ruolo di leader di sessione e di processo di
572 controllo per il terminale, a gestire l'esecuzione dei comandi come illustrato
573 in \secref{sec:sess_job_control_overview}.
575 Dato che il processo padre resta sempre \cmd{init} quest'ultimo potrà
576 provvedere, ricevendo un \const{SIGCHLD} all'uscita della shell quando la
577 sessione di lavoro è terminata, a rilanciare \cmd{getty} sul terminale per
578 ripetere da capo tutto il procedimento.
582 \subsection{Prescrizioni per un programma \textit{daemon}}
583 \label{sec:sess_daemon}
585 Come sottolineato fin da \secref{sec:intro_base_concept}, in un sistema
586 unix-like tutte le operazioni sono eseguite tramite processi, comprese quelle
587 operazioni di sistema (come l'esecuzione dei comandi periodici, o la consegna
588 della posta, ed in generale tutti i programmi di servizio) che non hanno
589 niente a che fare con la gestione diretta dei comandi dell'utente.
591 Questi programmi, che devono essere eseguiti in modalità non interattiva e
592 senza nessun intervento dell'utente, sono normalmente chiamati
593 \textsl{demoni}, (o \textit{daemons}), nome ispirato dagli omonimi spiritelli
594 che svolgevano compiti vari, di cui parlava Socrate (che sosteneva di averne
595 uno al suo servizio).\footnote{NdT. ricontrollare, i miei ricordi di filosofia
596 sono piuttosto datati.}
598 Se però si lancia un programma demone dalla riga di comando in un sistema che
599 supporta, come Linux, il \textit{job control} esso verrà comunque associato ad
600 un terminale di controllo e mantenuto all'interno di una sessione, e anche se
601 può essere mandato in background e non eseguire più nessun I/O su terminale,
602 si avranno comunque tutte le conseguenze che abbiamo appena visto in
603 \secref{sec:sess_ctrl_term} (in particolare l'invio dei segnali in
604 corrispondenza dell'uscita del leader di sessione).
606 Per questo motivo un programma che deve funzionare come demone deve sempre
607 prendere autonomamente i provvedimenti opportuni (come distaccarsi dal
608 terminale e dalla sessione) ad impedire eventuali interferenze da parte del
609 sistema del \textit{job control}; questi sono riassunti in una lista di
610 prescrizioni\footnote{ad esempio sia Stevens in \cite{APUE}, che la
611 \textit{Unix Programming FAQ} \cite{UnixFAQ} ne riportano di sostanzialmente
612 identiche.} da seguire quando si scrive un demone.
614 Pertanto, quando si lancia un programma che deve essere eseguito come demone
615 occorrerà predisporlo in modo che esso compia le seguenti azioni:
617 \item Eseguire una \func{fork} e terminare immediatamente il processo padre
618 proseguendo l'esecuzione nel figlio. In questo modo si ha la certezza che
619 il figlio non è un \textit{process group leader}, (avrà il \acr{pgid} del
620 padre, ma un \acr{pid} diverso) e si può chiamare \func{setsid} con
621 successo. Inoltre la shell considererà terminato il comando all'uscita del
623 \item Eseguire \func{setsid} per creare una nuova sessione ed un nuovo
624 raggruppamento di cui il processo diventa automaticamente il leader, che
625 però non ha associato nessun terminale di controllo.
626 \item Assicurarsi che al processo non venga associato in seguito nessun nuovo
627 terminale di controllo; questo può essere fatto sia avendo cura di usare
628 sempre l'opzione \const{O\_NOCTTY} nell'aprire i file di terminale, che
629 eseguendo una ulteriore \func{fork} uscendo nel padre e proseguendo nel
630 figlio. In questo caso, non essendo più quest'ultimo un leader di sessione
631 non potrà ottenere automaticamente un terminale di controllo.
632 \item Eseguire una \func{chdir} per impostare la directory di lavoro del
633 processo (su \file{/} o su una directory che contenga dei file necessari per
634 il programma), per evitare che la directory da cui si è lanciato il processo
635 resti in uso e non sia possibile rimuoverla o smontare il filesystem che la
637 \item Impostare la maschera dei permessi (di solito con \code{umask(0)}) in
638 modo da non essere dipendenti dal valore ereditato da chi ha lanciato
639 originariamente il processo.
640 \item Chiudere tutti i file aperti che non servono più (in generale tutti); in
641 particolare vanno chiusi i file standard che di norma sono ancora associati
642 al terminale (un'altra opzione è quella di redirigerli verso
647 In Linux buona parte di queste azioni possono venire eseguite invocando la
648 funzione \funcd{daemon}, introdotta per la prima volta in BSD4.4; il suo
650 \begin{prototype}{unistd.h}{int daemon(int nochdir, int noclose)}
651 Esegue le operazioni che distaccano il processo dal terminale di controllo e
652 lo fanno girare come demone.
654 \bodydesc{La funzione restituisce (nel nuovo processo) 0 in caso di
655 successo, e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i
656 valori impostati dalle sottostanti \func{fork} e \func{setsid}.}
659 La funzione esegue una \func{fork}, per uscire subito, con \func{\_exit}, nel
660 padre, mentre l'esecuzione prosegue nel figlio che esegue subito una
661 \func{setsid}. In questo modo si compiono automaticamente i passi 1 e 2 della
662 precedente lista. Se \param{nochdir} è nullo la funzione imposta anche la
663 directory di lavoro su \file{/}, se \param{noclose} è nullo i file standard
664 vengono rediretti su \file{/dev/null} (corrispondenti ai passi 4 e 6); in caso
665 di valori non nulli non viene eseguita nessuna altra azione.
667 Dato che un programma demone non può più accedere al terminale, si pone il
668 problema di come fare per la notifica di eventuali errori, non potendosi più
669 utilizzare lo standard error; per il normale I/O infatti ciascun demone avrà
670 le sue modalità di interazione col sistema e gli utenti a seconda dei compiti
671 e delle funzionalità che sono sono previste; ma gli errori devono normalmente
672 essere notificati all'amministratore del sistema.
674 Una soluzione può essere quella di scrivere gli eventuali messaggi su uno
675 specifico file (cosa che a volte viene fatta comunque) ma questo comporta il
676 grande svantaggio che l'amministratore dovrà tenere sotto controllo un file
677 diverso per ciascun demone, e che possono anche generarsi conflitti di nomi.
678 Per questo in BSD4.2 venne introdotto un servizio di sistema, il
679 \textit{syslog}, che oggi si trova su tutti i sistemi Unix, e che permettesse
680 ai demoni di inviare messaggi all'amministratore in una maniera
683 Il servizio prevede vari meccanismi di notifica, e, come ogni altro servizio
684 in un sistema unix-like, viene gestito attraverso un apposito programma,
685 \cmd{syslogd}, che è anch'esso un \textsl{demone}. In generale i messaggi di
686 errore vengono raccolti dal file speciale \file{/dev/log}, un
687 \textit{socket}\index{socket} locale (vedi \secref{sec:sock_sa_local})
688 dedicato a questo scopo, o via rete, con un \textit{socket} UDP, o da un
689 apposito demone, \cmd{klogd}, che estrae i messaggi del kernel.\footnote{i
690 messaggi del kernel sono tenuti in un buffer circolare e scritti tramite la
691 funzione \func{printk}, analoga alla \func{printf} usata in user space; una
692 trattazione eccellente dell'argomento si trova in \cite{LinDevDri}, nel
695 Il servizio permette poi di trattare i vari messaggi classificandoli
696 attraverso due indici; il primo, chiamato \textit{facility}, suddivide in
697 diverse categorie i vari demoni in modo di raggruppare i messaggi provenienti
698 da operazioni che hanno attinenza fra loro, ed è organizzato in sottosistemi
699 (kernel, posta elettronica, demoni di stampa, ecc.). Il secondo, chiamato
700 \textit{priority}, identifica l'importanza dei vari messaggi, e permette di
701 classificarli e differenziare le modalità di notifica degli stessi.
703 Il sistema di \textit{syslog} attraverso \cmd{syslogd} provvede poi a
704 riportare i messaggi all'amministratore attraverso una serie differenti
707 \item scrivere sulla console.
708 \item inviare via mail ad uno specifico utente.
709 \item scrivere su un file (comunemente detto \textit{log file}).
710 \item inviare ad un altro demone (anche via rete).
713 secondo le modalità che questo preferisce e che possono essere impostate
714 attraverso il file di configurazione \file{/etc/syslog.conf} (maggiori
715 dettagli si possono trovare sulle pagine di manuale per questo file e per
718 Le \acr{glibc} definiscono una serie di funzioni standard con cui un processo
719 può accedere in maniera generica al servizio di \textit{syslog}, che però
720 funzionano solo localmente; se si vogliono inviare i messaggi ad un'altro
721 sistema occorre farlo esplicitamente con un socket\index{socket} UDP, o
722 utilizzare le capacità di reinvio del servizio.
724 La prima funzione definita dall'interfaccia è \funcd{openlog}, che apre una
725 connessione al servizio di \textit{syslog}; essa in generale non è necessaria
726 per l'uso del servizio, ma permette di impostare alcuni valori che controllano
727 gli effetti delle chiamate successive; il suo prototipo è:
728 \begin{prototype}{syslog.h}{void openlog(const char *ident, int option,
731 Apre una connessione al sistema di \textit{syslog}.
733 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
736 La funzione permette di specificare, tramite \param{ident}, l'identità di chi
737 ha inviato il messaggio (di norma si passa il nome del programma, come
738 specificato da \code{argv[0]}); la stringa verrà preposta all'inizio di ogni
739 messaggio. Si tenga presente che il valore di \param{ident} che si passa alla
740 funzione è un puntatore, se la stringa cui punta viene cambiata lo sarà pure
741 nei successivi messaggi, e se viene cancellata i risultati potranno essere
742 impredicibili, per questo è sempre opportuno usare una stringa costante.
744 L'argomento \param{facility} permette invece di preimpostare per le successive
745 chiamate l'omonimo indice che classifica la categoria del messaggio.
746 L'argomento è interpretato come una maschera binaria, e pertanto è possibile
747 inviare i messaggi su più categorie alla volta; i valori delle costanti che
748 identificano ciascuna categoria sono riportati in
749 \tabref{tab:sess_syslog_facility}, il valore di \param{facility} deve essere
750 specificato con un OR aritmetico.
755 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
757 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
760 \const{LOG\_AUTH} & Messaggi relativi ad autenticazione e sicurezza,
761 obsoleto, è sostituito da \const{LOG\_AUTHPRIV}. \\
762 \const{LOG\_AUTHPRIV} & Sostituisce \const{LOG\_AUTH}.\\
763 \const{LOG\_CRON} & Messaggi dei demoni di gestione dei comandi
764 programmati (\cmd{cron} e \cmd{at}).\\
765 \const{LOG\_DAEMON} & Demoni di sistema.\\
766 \const{LOG\_FTP} & Server FTP.\\
767 \const{LOG\_KERN} & Messaggi del kernel\\
768 \const{LOG\_LOCAL0} & Riservato all'amministratore per uso locale\\
770 \const{LOG\_LOCAL7} & Riservato all'amministratore per uso locale\\
771 \const{LOG\_LPR} & Messaggi del sistema di gestione delle stampanti \\
772 \const{LOG\_MAIL} & Messaggi del sistema di posta elettronica\\
773 \const{LOG\_NEWS} & Messaggi del sistema di gestione delle news
775 \const{LOG\_SYSLOG} & Messaggi generati dallo stesso \cmd{syslogd}\\
776 \const{LOG\_USER} & Messaggi generici a livello utente\\
777 \const{LOG\_UUCP} & Messaggi del sistema UUCP\\
780 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{facility} di \func{openlog}.}
781 \label{tab:sess_syslog_facility}
784 L'argomento \param{option} serve invece per controllare il comportamento della
785 funzione \func{openlog} e delle modalità con cui le successive chiamate
786 scriveranno i messaggi, esso viene specificato come maschera binaria composta
787 con un OR aritmetico di una qualunque delle costanti riportate in
788 \tabref{tab:sess_openlog_option}.
793 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
795 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
798 \const{LOG\_CONS} & Scrive sulla console quando. \\
799 \const{LOG\_NDELAY} & Sostituisce \const{LOG\_AUTH}.\\
800 \const{LOG\_NOWAIT} & Messaggi dei demoni di gestione dei comandi
801 programmati (\cmd{cron} e \cmd{at}).\\
802 \const{LOG\_ODELAY} & .\\
803 \const{LOG\_PERROR} & Stampa anche su \file{stderr}.\\
804 \const{LOG\_PID} & Inserisce nei messaggi il \acr{pid} del processo
808 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{option} di \func{openlog}.}
809 \label{tab:sess_openlog_option}
812 La funzione che si usa per generare un messaggio è \funcd{syslog}, dato che
813 l'uso di \func{openlog} è opzionale, sarà quest'ultima a provvede a chiamare la
814 prima qualora ciò non sia stato fatto (nel qual caso il valore di
815 \param{ident} è nullo). Il suo prototipo è:
816 \begin{prototype}{syslog.h}
817 {void syslog(int priority, const char *format, ...)}
819 Genera un messaggio di priorità \param{priority}.
821 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
824 Il comportamento della funzione è analogo quello di \func{printf}, e il valore
825 dell'argomento \param{format} è identico a quello descritto nella pagina di
826 manuale di quest'ultima (per i valori principali si può vedere la trattazione
827 sommaria che se ne è fatto in \secref{sec:file_formatted_io}); l'unica
828 differenza è che la sequenza \val{\%m} viene rimpiazzata dalla stringa
829 restituita da \code{strerror(errno)}. Gli argomenti seguenti i primi due
830 devono essere forniti secondo quanto richiesto da \param{format}.
832 L'argomento \param{priority} permette di impostare sia la \textit{facility}
833 che la \textit{priority} del messaggio. In realtà viene prevalentemente usato
834 per specificare solo quest'ultima in quanto la prima viene di norma
835 preimpostata con \func{openlog}. La priorità è indicata con un valore
836 numerico\footnote{le \acr{glibc}, seguendo POSIX.1-2001, prevedono otto
837 diverse priorità ordinate da 0 a 7, in ordine di importanza decrescente;
838 questo comporta che i tre bit meno significativi dell'argomento
839 \param{priority} sono occupati da questo valore, mentre i restanti bit più
840 significativi vengono usati per specificare la \textit{facility}.}
841 specificabile attraverso le costanti riportate in
842 \secref{tab:sess_syslog_priority}. Nel caso si voglia specificare anche la
843 \textit{facility} basta eseguire un OR aritmetico del valore della priorità
844 con la maschera binaria delle costanti di \tabref{tab:sess_syslog_facility}.
849 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
851 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
854 \const{LOG\_EMERG} & Il sistema è inutilizzabile. \\
855 \const{LOG\_ALERT} & C'è una emergenza che richiede intervento
857 \const{LOG\_CRIT} & Si è in una condizione critica.\\
858 \const{LOG\_ERR} & Si è in una condizione di errore.\\
859 \const{LOG\_WARNING} & Messaggio di avvertimento.\\
860 \const{LOG\_NOTICE} & Notizia significativa relativa al comportamento.\\
861 \const{LOG\_INFO} & Messaggio informativo. \\
862 \const{LOG\_DEBUG} & Messaggio di debug.\\
865 \caption{Valori possibili per l'indice di importanza del messaggio da
866 specificare nell'argomento \param{priority} di \func{syslog}.}
867 \label{tab:sess_syslog_priority}
870 Una ulteriore funzione, \funcd{setlogmask}, permette di filtrare
871 preliminarmente i messaggi in base alla loro priorità; il suo prototipo è:
872 \begin{prototype}{syslog.h}{int setlogmask(int mask)}
874 Imposta la maschera dei log al valore specificato.
876 \bodydesc{La funzione restituisce il precedente valore.}
879 Le routine di gestione mantengono per ogni processo una maschera che determina
880 quale delle chiamate effettuate a \func{syslog} verrà effettivamente
881 registrata. La registrazione viene disabilitata per tutte quelle priorità che
882 non rientrano nella maschera; questa viene settata usando la macro
883 \macro{LOG\_MASK(p)} dove \code{p} è una delle costanti di
884 \secref{tab:sess_syslog_priority}. É inoltre disponibile anche la macro
885 \macro{LOG\_UPTO(p)} che permette di specificare automaticamente tutte le
886 priorità fino ad un certo valore.
890 \section{L'I/O su terminale}
891 \label{sec:sess_terminal_io}
893 Benché come ogni altro dispositivo i terminali siano accessibili come file,
894 essi hanno assunto storicamente (essendo stati a lungo l'unico modo di
895 accedere al sistema) una loro rilevanza specifica, che abbiamo già avuto modo
896 di incontrare nella precedente sezione.
898 Esamineremo qui le peculiarità dell'I/O eseguito sui terminali, che per la
899 loro particolare natura presenta delle differenze rispetto ai normali file su
900 disco e agli altri dispositivi.
904 \subsection{L'architettura}
905 \label{sec:term_design}
907 I terminali sono una classe speciale di dispositivi a caratteri (si ricordi la
908 classificazione di \secref{sec:file_file_types}); un terminale ha infatti una
909 caratteristica che lo contraddistingue da un qualunque altro dispositivo, e
910 cioè che è destinato a gestire l'interazione con un utente (deve essere cioè
911 in grado di fare da terminale di controllo per una sessione), che comporta la
912 presenza di ulteriori capacità.
914 L'interfaccia per i terminali è una delle più oscure e complesse, essendosi
915 stratificata dagli inizi dei sistemi Unix fino ad oggi. Questo comporta una
916 grande quantità di opzioni e controlli relativi ad un insieme di
917 caratteristiche (come ad esempio la velocità della linea) necessarie per
918 dispositivi, come i terminali seriali, che al giorno d'oggi sono praticamente
921 Storicamente i primi terminali erano appunto terminali di telescriventi
922 (\textit{teletype}), da cui deriva sia il nome dell'interfaccia, \textit{TTY},
923 che quello dei relativi file di dispositivo, che sono sempre della forma
924 \texttt{/dev/tty*}.\footnote{ciò vale solo in parte per i terminali virtuali,
925 essi infatti hanno due lati, un \textit{master}, che può assumere i nomi
926 \file{/dev/pty[p-za-e][0-9a-f]} ed un corrispondente \textit{slave} con nome
927 \file{/dev/tty[p-za-e][0-9a-f]}.} Oggi essi includono le porte seriali, le
928 console virtuali dello schermo, i terminali virtuali che vengono creati come
929 canali di comunicazione dal kernel e che di solito vengono associati alle
930 connessioni di rete (ad esempio per trattare i dati inviati con \cmd{telnet} o
933 L'I/O sui terminali si effettua con le stesse modalità dei file normali: si
934 apre il relativo file di dispositivo, e si leggono e scrivono i dati con le
935 usuali funzioni di lettura e scrittura, così se apriamo una console virtuale
936 avremo che \func{read} leggerà quanto immesso dalla tastiera, mentre
937 \func{write} scriverà sullo schermo. In realtà questo è vero solo a grandi
938 linee, perché non tiene conto delle caratteristiche specifiche dei terminali;
939 una delle principali infatti è che essi prevedono due modalità di operazione,
940 dette rispettivamente \textsl{modo canonico} e \textsl{modo non canonico}, che
941 comportano dei comportamenti nettamente diversi.
943 La modalità preimpostata all'apertura del terminale è quella canonica, in cui
944 le operazioni di lettura vengono sempre effettuate assemblando i dati in una
945 linea;\footnote{per cui eseguendo una \func{read} su un terminale in modo
946 canonico la funzione si bloccherà, anche se si sono scritti dei caratteri,
947 fintanto che non si preme il tasto di ritorno a capo: a questo punto la
948 linea sarà completa e la funzione ritornerà.} ed in cui alcuni caratteri
949 vengono interpretati per compiere operazioni (come la generazione dei segnali
950 illustrati in \secref{sec:sig_job_control}), questa di norma è la modalità in
951 cui funziona la shell.
953 Un terminale in modo non canonico invece non effettua nessun accorpamento dei
954 dati in linee né li interpreta; esso viene di solito usato dai programmi (gli
955 editor ad esempio) che necessitano di poter leggere un carattere alla volta e
956 che gestiscono al loro interno i vari comandi.
958 Per capire le caratteristiche dell'I/O sui terminali, occorre esaminare le
959 modalità con cui esso viene effettuato; l'accesso, come per tutti i
960 dispositivi, viene gestito da un driver apposito, la cui struttura generica è
961 mostrata in \secref{fig:term_struct}. Ad un terminale sono sempre associate
962 due code per gestire l'input e l'output, che ne implementano una
963 bufferizzazione\footnote{completamente indipendente dalla eventuale ulteriore
964 bufferizzazione fornita dall'interfaccia standard dei file.} all'interno del
968 \centering \includegraphics[width=13cm]{img/term_struct}
969 \caption{Struttura interna generica di un driver per un terminale.}
970 \label{fig:term_struct}
973 La coda di ingresso mantiene i caratteri che sono stati letti dal terminale ma
974 non ancora letti da un processo, la sua dimensione è definita dal parametro di
975 sistema \const{MAX\_INPUT} (si veda \secref{sec:sys_file_limits}), che ne
976 specifica il limite minimo, in realtà la coda può essere più grande e cambiare
977 dimensione dinamicamente. Se è stato abilitato il controllo di flusso in
978 ingresso il driver emette i caratteri di STOP e START per bloccare e sbloccare
979 l'ingresso dei dati; altrimenti i caratteri immessi oltre le dimensioni
980 massime vengono persi; in alcuni casi il driver provvede ad inviare
981 automaticamente un avviso (un carattere di BELL, che provoca un beep)
982 sull'output quando si eccedono le dimensioni della coda. Se è abilitato il
983 modo canonico i caratteri in ingresso restano nella coda fintanto che non
984 viene ricevuto un a capo; un'altra parametro del sistema, \const{MAX\_CANON},
985 specifica la dimensione massima di una riga in modo canonico.
987 La coda di uscita è analoga a quella di ingresso e contiene i caratteri
988 scritti dai processi ma non ancora inviati al terminale. Se è abilitato il
989 controllo di flusso in uscita il driver risponde ai caratteri di START e STOP
990 inviati dal terminale. Le dimensioni della coda non sono specificate, ma non
991 hanno molta importanza, in quanto qualora esse vengano eccedute il driver
992 provvede automaticamente a bloccare la funzione chiamante.
996 \subsection{La gestione delle caratteristiche di un terminale}
997 \label{sec:term_attr}
999 Data le loro peculiarità, fin dall'inizio si è posto il problema di come
1000 gestire le caratteristiche specifiche dei terminali; storicamente i vari
1001 dialetti di Unix hanno utilizzato diverse funzioni, alla fine con POSIX.1, è
1002 stata effettuata una standardizzazione, unificando le differenze fra BSD e
1003 System V in una unica interfaccia, che è quella usata dal Linux.
1005 Alcune di queste funzioni prendono come argomento un file descriptor (in
1006 origine molte operazioni venivano effettuate con \func{ioctl}), ma ovviamente
1007 possono essere usate solo con file che corrispondano effettivamente ad un
1008 terminale (altrimenti si otterrà un errore di \errcode{ENOTTY}); questo può
1009 essere evitato utilizzando la funzione \funcd{isatty}, il cui prototipo è:
1010 \begin{prototype}{unistd.h}{int isatty(int desc)}
1012 Controlla se il file descriptor \param{desc} è un terminale.
1014 \bodydesc{La funzione restituisce 1 se \param{desc} è connesso ad un
1015 terminale, 0 altrimenti.}
1018 Un'altra funzione che fornisce informazioni su un terminale è \funcd{ttyname},
1019 che permette di ottenere il nome del terminale associato ad un file
1020 descriptor; il suo prototipo è:
1021 \begin{prototype}{unistd.h}{char *ttyname(int desc)}
1023 Restituisce il nome del terminale associato al file \param{desc}.
1025 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla stringa contenente il
1026 nome del terminale associato \param{desc} e \val{NULL} in caso di
1030 Si tenga presente che la funzione restituisce un indirizzo di dati statici,
1031 che pertanto possono essere sovrascritti da successive chiamate. Una funzione
1032 funzione analoga, anch'essa prevista da POSIX.1, è \funcd{ctermid}, il cui
1034 \begin{prototype}{stdio.h}{char *ctermid(char *s)}
1036 Restituisce il nome del terminale di controllo del processo.
1038 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla stringa contenente il
1039 pathname del terminale.}
1042 La funzione scrive il pathname del terminale di controllo del processo
1043 chiamante nella stringa posta all'indirizzo specificato dall'argomento
1044 \param{s}. La memoria per contenere la stringa deve essere stata allocata in
1045 precedenza ed essere lunga almeno
1046 \const{L\_ctermid}\footnote{\const{L\_ctermid} è una delle varie costanti del
1047 sistema, non trattata esplicitamente in \secref{sec:sys_characteristics} che
1048 indica la dimensione che deve avere una stringa per poter contenere il nome
1049 di un terminale.} caratteri.
1051 Esiste infine una versione rientrante \funcd{ttyname\_r} della funzione
1052 \func{ttyname}, che non presenta il problema dell'uso di una zona di memoria
1053 statica; il suo prototipo è:
1054 \begin{prototype}{unistd.h}{int ttyname\_r(int desc, char *buff, size\_t len)}
1056 Restituisce il nome del terminale associato al file \param{desc}.
1058 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1059 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1061 \item[\errcode{ERANGE}] la lunghezza del buffer, \param{len}, non è
1062 sufficiente per contenere la stringa restituita.
1064 ed inoltre \errval{EBADF} ed \errval{ENOSYS}.
1068 La funzione prende due argomenti, il puntatore alla zona di memoria
1069 \param{buff}, in cui l'utente vuole che il risultato venga scritto (dovrà
1070 ovviamente essere stata allocata in precedenza), e la relativa dimensione,
1071 \param{len}; se la stringa che deve essere restituita eccede questa dimensione
1072 si avrà una condizione di errore.
1074 Se si passa come argomento \val{NULL} la funzione restituisce il puntatore
1075 ad una stringa statica che può essere sovrascritta da chiamate successive. Si
1076 tenga presente che il pathname restituito potrebbe non identificare
1077 univocamente il terminale (ad esempio potrebbe essere \file{/dev/tty}),
1078 inoltre non è detto che il processo possa effettivamente aprire il terminale.
1080 I vari attributi vengono mantenuti per ciascun terminale in una struttura
1081 \struct{termios}, (la cui definizione è riportata in
1082 \figref{fig:term_termios}), usata dalle varie funzioni dell'interfaccia. In
1083 \figref{fig:term_termios} si sono riportati tutti i campi della definizione
1084 usata in Linux; di questi solo i primi cinque sono previsti dallo standard
1085 POSIX.1, ma le varie implementazioni ne aggiungono degli altri per mantenere
1086 ulteriori informazioni.\footnote{la definizione della struttura si trova in
1087 \file{bits/termios.h}, da non includere mai direttamente, Linux, seguendo
1088 l'esempio di BSD, aggiunge i due campi \var{c\_ispeed} e \var{c\_ospeed} per
1089 mantenere le velocità delle linee seriali, ed un campo ulteriore,
1090 \var{c\_line} per ... (NdT, trovare a che serve).}
1092 \begin{figure}[!htb]
1093 \footnotesize \centering
1094 \begin{minipage}[c]{15cm}
1095 \begin{lstlisting}[stepnumber=0]{}
1097 tcflag_t c_iflag; /* input modes */
1098 tcflag_t c_oflag; /* output modes */
1099 tcflag_t c_cflag; /* control modes */
1100 tcflag_t c_lflag; /* local modes */
1101 cc_t c_cc[NCCS]; /* control characters */
1102 cc_t c_line; /* line discipline */
1103 speed_t c_ispeed; /* input speed */
1104 speed_t c_ospeed; /* output speed */
1109 \caption{La struttura \structd{termios}, che identifica le proprietà di un
1111 \label{fig:term_termios}
1114 I primi quattro campi sono quattro flag che controllano il comportamento del
1115 terminale; essi sono realizzati come maschera binaria, pertanto il tipo
1116 \type{tcflag\_t} è di norma realizzato con un intero senza segno di lunghezza
1117 opportuna. I valori devono essere specificati bit per bit, avendo cura di non
1118 modificare i bit su cui non si interviene.
1123 \begin{tabular}[c]{|l|p{11cm}|}
1125 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1128 \const{INPCK} & Abilita il controllo di parità in ingresso. Se non viene
1129 impostato non viene fatto nessun controllo ed i caratteri
1130 vengono passati in input direttamente.\\
1131 \const{IGNPAR} & Ignora gli errori di parità, il carattere viene passato
1132 come ricevuto. Ha senso solo se si è impostato
1134 \const{PARMRK} & Controlla come vengono riportati gli errori di parità. Ha
1135 senso solo se \const{INPCK} è impostato e \const{IGNPAR}
1136 no. Se impostato inserisce una sequenza \texttt{0xFF
1137 0x00} prima di ogni carattere che presenta errori di
1138 parità, se non impostato un carattere con errori di
1139 parità viene letto come uno \texttt{0x00}. Se un
1140 carattere ha il valore \texttt{0xFF} e \const{ISTRIP}
1141 non è settato, per evitare ambiguità esso viene sempre
1142 riportato come \texttt{0xFF 0xFF}.\\
1143 \const{ISTRIP} & Se impostato i caratteri in input sono tagliati a sette
1144 bit mettendo a zero il bit più significativo, altrimenti
1145 vengono passati tutti gli otto bit.\\
1146 \const{IGNBRK} & Ignora le condizioni di BREAK sull'input. Una
1147 \textit{condizione di BREAK} è definita nel contesto di
1148 una trasmissione seriale asincrona come una sequenza di
1149 bit nulli più lunga di un byte. \\
1150 \const{BRKINT} & Controlla la reazione ad un BREAK quando
1151 \const{IGNBRK} non è impostato. Se \const{BRKINT} è
1152 impostato il BREAK causa lo scarico delle code,
1153 e se il terminale è il terminale di controllo per un
1154 gruppo in foreground anche l'invio di \const{SIGINT} ai
1155 processi di quest'ultimo. Se invece \const{BRKINT} non è
1156 impostato un BREAK viene letto come un carattere
1157 NUL, a meno che non sia settato \const{PARMRK}
1158 nel qual caso viene letto come la sequenza di caratteri
1159 \texttt{0xFF 0x00 0x00}.\\
1160 \const{IGNCR} & Se impostato il carattere di ritorno carrello
1161 (\textit{carriage return}, \verb|'\r'|) viene scartato
1162 dall'input. Può essere utile per i terminali che inviano
1163 entrambi i caratteri di ritorno carrello e a capo
1164 (\textit{newline}, \verb|'\n'|). \\
1165 \const{ICRNL} & Se impostato un carattere di ritorno carrello
1166 (\verb|'\r'|) sul terminale viene automaticamente
1167 trasformato in un a capo (\verb|'\n'|) sulla coda di
1169 \const{INLCR} & Se impostato il carattere di a capo
1170 (\verb|'\n'|) viene automaticamente trasformato in un
1171 ritorno carrello (\verb|'\r'|).\\
1172 \const{IUCLC} & Se impostato trasforma i caratteri maiuscoli dal
1173 terminale in minuscoli sull'ingresso (opzione non
1175 \const{IXON} & Se impostato attiva il controllo di flusso in uscita con i
1176 caratteri di START e STOP. se si riceve
1177 uno STOP l'output viene bloccato, e viene fatto
1178 ripartire solo da uno START, e questi due
1179 caratteri non vengono passati alla coda di input. Se non
1180 impostato i due caratteri sono passati alla coda di input
1181 insieme agli altri.\\
1182 \const{IXANY} & Se impostato con il controllo di flusso permette a
1183 qualunque carattere di far ripartire l'output bloccato da
1184 un carattere di STOP.\\
1185 \const{IXOFF} & Se impostato abilita il controllo di flusso in
1186 ingresso. Il computer emette un carattere di STOP per
1187 bloccare l'input dal terminale e lo sblocca con il
1189 \const{IMAXBEL}& Se impostato fa suonare il cicalino se si riempie la cosa
1190 di ingresso; in Linux non è implementato e il kernel si
1191 comporta cose se fosse sempre settato (è una estensione
1195 \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1196 \var{c\_iflag} delle modalità di input di un terminale.}
1197 \label{tab:sess_termios_iflag}
1200 Il primo flag, mantenuto nel campo \var{c\_iflag}, è detto \textsl{flag di
1201 input} e controlla le modalità di funzionamento dell'input dei caratteri sul
1202 terminale, come il controllo di parità, il controllo di flusso, la gestione
1203 dei caratteri speciali; un elenco dei vari bit, del loro significato e delle
1204 costanti utilizzate per identificarli è riportato in
1205 \tabref{tab:sess_termios_iflag}.
1207 Si noti come alcuni di questi flag (come quelli per la gestione del flusso)
1208 fanno riferimento a delle caratteristiche che ormai sono completamente
1209 obsolete; la maggior parte inoltre è tipica di terminali seriali, e non ha
1210 alcun effetto su dispositivi diversi come le console virtuali o gli
1211 pseudo-terminali usati nelle connessioni di rete.
1216 \begin{tabular}[c]{|l|p{11cm}|}
1218 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1221 \const{OPOST} & Se impostato i caratteri vengono convertiti opportunamente
1222 (in maniera dipendente dall'implementazione) per la
1223 visualizzazione sul terminale, ad esempio al
1224 carattere di a capo (NL) può venire aggiunto un ritorno
1226 \const{OCRNL} & Se impostato converte automaticamente il carattere di a
1227 capo (NL) nella coppia di caratteri ritorno carrello, a
1229 \const{OLCUC} & Se impostato trasforma i caratteri minuscoli in ingresso
1230 in caratteri maiuscoli sull'uscita (non previsto da
1232 \const{ONLCR} & Se impostato converte automaticamente il carattere di a
1233 capo (NL) in un carattere di ritorno carrello (CR).\\
1234 \const{ONOCR} & Se impostato converte il carattere di ritorno carrello
1235 (CR) nella coppia di caratteri CR-NL.\\
1236 \const{ONLRET}& Se impostato rimuove dall'output il carattere di ritorno
1238 \const{OFILL} & Se impostato in caso di ritardo sulla linea invia dei
1239 caratteri di riempimento invece di attendere.\\
1240 \const{OFDEL} & Se impostato il carattere di riempimento è DEL
1241 (\texttt{0x3F}), invece che NUL (\texttt{0x00}).\\
1242 \const{NLDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1243 carattere di a capo (NL), i valori possibili sono
1244 \val{NL0} o \val{NL1}.\\
1245 \const{CRDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1246 carattere ritorno carrello (CR), i valori possibili sono
1247 \val{CR0}, \val{CR1}, \val{CR2} o \val{CR3}.\\
1248 \const{TABDLY}& Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1249 carattere di tabulazione, i valori possibili sono
1250 \val{TAB0}, \val{TAB1}, \val{TAB2} o \val{TAB3}.\\
1251 \const{BSDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1252 carattere di ritorno indietro (\textit{backspace}), i
1253 valori possibili sono \val{BS0} o \val{BS1}.\\
1254 \const{VTDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1255 carattere di tabulazione verticale, i valori possibili sono
1256 \val{VT0} o \val{VT1}.\\
1257 \const{FFDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1258 carattere di pagina nuova (\textit{form feed}), i valori
1259 possibili sono \val{FF0} o \val{FF1}.\\
1262 \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1263 \var{c\_oflag} delle modalità di output di un terminale.}
1264 \label{tab:sess_termios_oflag}
1267 Il secondo flag, mantenuto nel campo \var{c\_oflag}, è detto \textsl{flag di
1268 output} e controlla le modalità di funzionamento dell'output dei caratteri,
1269 come l'impacchettamento dei caratteri sullo schermo, la traslazione degli a
1270 capo, la conversione dei caratteri speciali; un elenco dei vari bit, del loro
1271 significato e delle costanti utilizzate per identificarli è riportato in
1272 \tabref{tab:sess_termios_oflag}.
1274 Si noti come alcuni dei valori riportati in \tabref{tab:sess_termios_oflag}
1275 fanno riferimento a delle maschere di bit; essi infatti vengono utilizzati per
1276 impostare alcuni valori numerici relativi ai ritardi nell'output di alcuni
1277 caratteri: una caratteristica originaria dei primi terminali su telescrivente,
1278 che avevano bisogno di tempistiche diverse per spostare il carrello in
1279 risposta ai caratteri speciali, e che oggi sono completamente in disuso.
1281 Si tenga presente inoltre che nel caso delle maschere il valore da inserire in
1282 \var{c\_oflag} deve essere fornito avendo cura di cancellare prima tutti i bit
1283 della maschera, i valori da immettere infatti (quelli riportati nella
1284 spiegazione corrispondente) sono numerici e non per bit, per cui possono
1285 sovrapporsi fra di loro. Occorrerà perciò utilizzare un codice del tipo:
1287 \begin{lstlisting}[stepnumber=0,frame=]{}
1288 c_oflag &= (~CRDLY);
1292 \noindent che prima cancella i bit della maschera in questione e poi setta il
1299 \begin{tabular}[c]{|l|p{11cm}|}
1301 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1304 \const{CLOCAL} & Se impostato indica che il terminale è connesso in locale
1305 e che le linee di controllo del modem devono essere
1306 ignorate. Se non impostato effettuando una chiamata ad
1307 \func{open} senza aver specificato il flag di
1308 \const{O\_NOBLOCK} si bloccherà il processo finché
1309 non si è stabilita una connessione con il modem; inoltre
1310 se viene rilevata una disconessione viene inviato un
1311 \const{SIGHUP} al processo di controllo del terminale. La
1312 lettura su un terminale sconnesso comporta una condizione
1313 di \textit{end of file} e la scrittura un errore di
1315 \const{HUPCL} & Se è impostato viene distaccata la connessione del
1316 modem quando l'ultimo dei processi che ha ancora un file
1317 aperto sul terminale lo chiude o esce.\\
1318 \const{CREAD} & Se è impostato si può leggere l'input del terminale,
1319 altrimenti i caratteri in ingresso vengono scartati
1321 \const{CSTOPB} & Se impostato vengono usati due bit di stop sulla linea
1322 seriale, se non impostato ne viene usato soltanto uno.\\
1323 \const{PARENB} & Se impostato abilita la generazione il controllo di
1324 parità. La reazione in caso di errori dipende dai
1325 relativi valori per \var{c\_iflag}, riportati in
1326 \tabref{tab:sess_termios_iflag}. Se non è impostato i bit
1327 di parità non vengono
1328 generati e i caratteri non vengono controllati.\\
1329 \const{PARODD} & Ha senso solo se è attivo anche \const{PARENB}. Se
1330 impostato viene usata una parità è dispari, altrimenti
1331 viene usata una parità pari.\\
1332 \const{CSIZE} & Maschera per i bit usati per specificare la dimensione
1333 del carattere inviato lungo la linea di trasmissione, i
1334 valore ne indica la lunghezza (in bit), ed i valori
1335 possibili sono \val{CS5}, \val{CS6},
1336 \val{CS7} e \val{CS8}
1337 corrispondenti ad un analogo numero di bit.\\
1338 \const{CBAUD} & Maschera dei bit (4+1) usati per impostare della velocità
1339 della linea (il \textit{baud rate}) in ingresso.
1340 In Linux non è implementato in quanto viene
1341 usato un apposito campo di \struct{termios}.\\
1342 \const{CBAUDEX}& Bit aggiuntivo per l'impostazione della velocità della
1343 linea, per le stesse motivazioni del precedente non è
1344 implementato in Linux.\\
1345 \const{CIBAUD} & Maschera dei bit della velocità della linea in
1346 ingresso. Analogo a \const{CBAUD}, anch'esso in Linux è
1347 mantenuto in un apposito campo di \struct{termios}. \\
1348 \const{CRTSCTS}& Abilita il controllo di flusso hardware sulla seriale,
1349 attraverso l'utilizzo delle dei due fili di RTS e CTS.\\
1352 \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1353 \var{c\_cflag} delle modalità di controllo di un terminale.}
1354 \label{tab:sess_termios_cflag}
1357 Il terzo flag, mantenuto nel campo \var{c\_cflag}, è detto \textsl{flag di
1358 controllo} ed è legato al funzionamento delle linee seriali, permettendo di
1359 impostarne varie caratteristiche, come il numero di bit di stop, i settaggi
1360 della parità, il funzionamento del controllo di flusso; esso ha senso solo per
1361 i terminali connessi a linee seriali. Un elenco dei vari bit, del loro
1362 significato e delle costanti utilizzate per identificarli è riportato in
1363 \tabref{tab:sess_termios_cflag}.
1365 I valori di questo flag sono molto specifici, e completamente indirizzati al
1366 controllo di un terminale mantenuto su una linea seriale; essi pertanto non
1367 hanno nessuna rilevanza per i terminali che usano un'altra interfaccia, come
1368 le console virtuali e gli pseudo-terminali usati dalle connessioni di rete.
1370 Inoltre alcuni valori sono previsti solo per quelle implementazioni (lo
1371 standard POSIX non specifica nulla riguardo l'implementazione, ma solo delle
1372 funzioni di lettura e scrittura) che mantengono le velocità delle linee
1373 seriali all'interno dei flag; come accennato in Linux questo viene fatto
1374 (seguendo l'esempio di BSD) attraverso due campi aggiuntivi, \var{c\_ispeed} e
1375 \var{c\_ospeed}, nella struttura \struct{termios} (mostrati in
1376 \figref{fig:term_termios}).
1381 \begin{tabular}[c]{|l|p{11cm}|}
1383 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1386 \const{ICANON} & Se impostato il terminale opera in modo canonico,
1387 altrimenti opera in modo non canonico.\\
1388 \const{ECHO} & Se è impostato viene attivato l'eco dei caratteri in
1389 input sull'output del terminale.\\
1390 \const{ECHOE} & Se è impostato l'eco mostra la cancellazione di un
1391 carattere in input (in reazione al carattere ERASE)
1392 cancellando l'ultimo carattere della riga corrente dallo
1393 schermo; altrimenti il carattere è rimandato in eco per
1394 mostrare quanto accaduto (usato per i terminali con
1395 l'uscita su una stampante). \\
1396 \const{ECHOPRT}& Se impostato abilita la visualizzazione del carattere di
1397 cancellazione in una modalità adatta ai terminali con
1398 l'uscita su stampante; l'invio del carattere di ERASE
1399 comporta la stampa di un \verb|\| seguito dal carattere
1400 cancellato, e così via in caso di successive
1401 cancellazioni, quando si riprende ad immettere carattere
1402 normali prima verrà stampata una \texttt{/}.\\
1403 \const{ECHOK} & Se impostato abilita il trattamento della visualizzazione
1404 del carattere KILL, andando a capo dopo aver visualizzato
1405 lo stesso, altrimenti viene solo mostrato il carattere e
1406 sta all'utente ricordare che l'input precedente è stato
1408 \const{ECHOKE} & Se impostato abilita il trattamento della visualizzazione
1409 del carattere KILL cancellando i caratteri precedenti
1410 nella linea secondo le modalità specificate dai valori di
1411 \const{ECHOE} e \const{ECHOPRT}.\\
1412 \const{ECHONL} & Se impostato viene effettuato l'eco di un a
1413 capo (\verb|\n|) anche se non è stato impostato
1415 \const{ECHOCTL}& Se impostato insieme ad \const{ECHO} i caratteri di
1416 controllo ASCII (tranne TAB, NL, START, e STOP) sono
1417 mostrati nella forma che prepende un \verb|^| alla
1418 lettera ottenuta sommando \texttt{0x40} al valore del
1419 carattere (di solito questi si possono ottenere anche
1420 direttamente premendo il tasto \texttt{ctrl} più la
1421 relativa lettera).\\
1422 \const{ISIG} & Se impostato abilita il riconoscimento dei caratteri
1423 INTR, QUIT, e SUSP generando il relativo segnale.\\
1424 \const{IEXTEN} & Abilita alcune estensioni previste dalla
1425 implementazione. Deve essere impostato perché caratteri
1426 speciali come EOL2, LNEXT, REPRINT e WERASE possano
1427 essere interpretati. \\
1428 \const{NOFLSH} & Se impostato disabilita lo scarico delle code di ingresso
1429 e uscita quando vengono emessi i segnali \const{SIGINT},
1430 \const{SIGQUIT} and \const{SIGSUSP}.\\
1431 \const{TOSTOP} & Se abilitato, con il supporto per il job control presente,
1432 genera il segnale \const{SIGTTOU} per un processo in
1433 background che cerca di scrivere sul terminale.\\
1434 \const{XCASE} & Se settato il terminale funziona solo con le
1435 maiuscole. L'input è convertito in minuscole tranne per i
1436 caratteri preceduti da una \verb|\|. In output le
1437 maiuscole sono precedute da una \verb|\| e le minuscole
1438 convertite in maiuscole.\\
1439 \const{DEFECHO}& Se impostate effettua l'eco solo se c'è un processo in
1441 \const{FLUSHO} & Effettua la cancellazione della coda di uscita. Viene
1442 attivato dal carattere DISCARD. Non è supportato in
1444 \const{PENDIN} & Indica che la linea deve essere ristampata, viene
1445 attivato dal carattere REPRINT e resta attivo fino alla
1446 fine della ristampa. Non è supportato in Linux.\\
1449 \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1450 \var{c\_lflag} delle modalità locali di un terminale.}
1451 \label{tab:sess_termios_lflag}
1454 Il quarto flag, mantenuto nel campo \var{c\_lflag}, è detto \textsl{flag
1455 locale}, e serve per controllare il funzionamento dell'interfaccia fra il
1456 driver e l'utente, come abilitare l'eco, gestire i caratteri di controllo e
1457 l'emissione dei segnali, impostare modo canonico o non canonico; un elenco dei
1458 vari bit, del loro significato e delle costanti utilizzate per identificarli è
1459 riportato in \tabref{tab:sess_termios_lflag}. Con i terminali odierni l'unico
1460 flag con cui probabilmente si può avere a che fare è questo, in quanto è con
1461 questo che si impostano le caratteristiche generiche comuni a tutti i
1464 Si tenga presente che i flag che riguardano le modalità di eco dei caratteri
1465 (\const{ECHOE}, \const{ECHOPRT}, \const{ECHOK}, \const{ECHOKE},
1466 \const{ECHONL}) controllano solo il comportamento della visualizzazione, il
1467 riconoscimento dei vari caratteri dipende dalla modalità di operazione, ed
1468 avviene solo in modo canonico, pertanto questi flag non hanno significato se
1469 non è impostato \const{ICANON}.
1471 Oltre ai vari flag per gestire le varie caratteristiche dei terminali,
1472 \struct{termios} contiene pure il campo \var{c\_cc} che viene usato per
1473 impostare i caratteri speciali associati alle varie funzioni di controllo. Il
1474 numero di questi caratteri speciali è indicato dalla costante \const{NCCS},
1475 POSIX ne specifica almeno 11, ma molte implementazioni ne definiscono molti
1476 altri.\footnote{in Linux il valore della costante è 32, anche se i caratteri
1477 effettivamente definiti sono solo 17.}
1482 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|p{8cm}|}
1484 \textbf{Indice} & \textbf{Valore}&\textbf{Codice} & \textbf{Funzione}\\
1487 \const{VINTR} &\texttt{0x03}&(\verb|C-c|)& Carattere di interrupt,
1488 provoca l'emissione di
1490 \const{VQUIT} &\texttt{0x1C}&(\verb|C-\|)& Carattere di uscita provoca
1493 \const{VERASE} &\texttt{0x7f}& DEL & Carattere di ERASE, cancella
1494 l'ultimo carattere precedente
1496 \const{VKILL} &\texttt{0x15}&(\verb|C-u|)& Carattere di KILL, cancella
1498 \const{VEOF} &\texttt{0x04}&(\verb|C-d|)& Carattere di
1499 \textit{end-of-file}. Causa
1500 l'invio del contenuto del
1501 buffer di ingresso al
1502 processo in lettura anche se
1503 non è ancora stato ricevuto
1504 un a capo. Se è il primo
1505 carattere immesso comporta il
1506 ritorno di \func{read} con
1507 zero caratteri, cioè la
1509 \textit{end-of-file}.\\
1510 \const{VTIME} & --- & --- & Timeout, in decimi di secondo, per
1511 una lettura in modo non canonico. \\
1512 \const{VMIN} & --- & --- & Numero minimo di caratteri per una
1513 lettura in modo non canonico.\\
1514 \const{VSWTC} &\texttt{0x00}& NUL & Carattere di switch. Non supportato
1516 \const{VSTART} &\texttt{0x21}&(\verb|C-q|)& Carattere di START. Riavvia un
1517 output bloccato da uno STOP.\\
1518 \const{VSTOP} &\texttt{0x23}&(\verb|C-s|)& Carattere di STOP. Blocca
1519 l'output fintanto che non
1520 viene premuto un carattere di
1522 \const{VSUSP} &\texttt{0x1A}&(\verb|C-z|)& Carattere di
1523 sospensione. Invia il segnale
1525 \const{VEOL} &\texttt{0x00}& NUL & Carattere di fine riga. Agisce come
1526 un a capo, ma non viene scartato ed
1527 è letto come l'ultimo carattere
1529 \const{VREPRINT}&\texttt{0x12}&(\verb|C-r|)& Ristampa i caratteri non
1531 \const{VDISCARD}&\texttt{0x07}&(\verb|C-o|)& Non riconosciuto in Linux. \\
1532 \const{VWERASE} &\texttt{0x17}&(\verb|C-w|)& Cancellazione di una parola.\\
1533 \const{VLNEXT} &\texttt{0x16}&(\verb|C-v|)& Carattere di escape, serve a
1534 quotare il carattere
1535 successivo che non viene
1536 interpretato ma passato
1537 direttamente all'output. \\
1538 \const{VEOL2} &\texttt{0x00}& NUL & Ulteriore carattere di fine
1539 riga. Ha lo stesso effetto di
1540 \const{VEOL} ma può essere un
1541 carattere diverso. \\
1544 \caption{Valori dei caratteri di controllo mantenuti nel campo \var{c\_cc}
1545 della struttura \struct{termios}.}
1546 \label{tab:sess_termios_cc}
1550 A ciascuna di queste funzioni di controllo corrisponde un elemento del vettore
1551 \var{c\_cc} che specifica quale è il carattere speciale associato; per
1552 portabilità invece di essere indicati con la loro posizione numerica nel
1553 vettore, i vari elementi vengono indicizzati attraverso delle opportune
1554 costanti, il cui nome corrisponde all'azione ad essi associata. Un elenco
1555 completo dei caratteri di controllo, con le costanti e delle funzionalità
1556 associate è riportato in \tabref{tab:sess_termios_cc}, usando quelle
1557 definizioni diventa possibile assegnare un nuovo carattere di controllo con un
1559 \begin{lstlisting}[stepnumber=0,frame=]{}
1560 value.c_cc[VEOL2] = '\n';
1563 La maggior parte di questi caratteri (tutti tranne \const{VTIME} e
1564 \const{VMIN}) hanno effetto solo quando il terminale viene utilizzato in modo
1565 canonico; per alcuni devono essere essere soddisfatte ulteriori richieste, ad
1566 esempio \const{VINTR}, \const{VSUSP}, e \const{VQUIT} richiedono sia settato
1567 \const{ISIG}; \const{VSTART} e \const{VSTOP} richiedono sia settato
1568 \const{IXON}; \const{VLNEXT}, \const{VWERASE}, \const{VREPRINT} richiedono sia
1569 settato \const{IEXTEN}. In ogni caso quando vengono attivati i caratteri
1570 vengono interpretati e non sono passati sulla coda di ingresso.
1572 Per leggere ed scrivere tutte le varie impostazioni dei terminali viste finora
1573 lo standard POSIX prevede due funzioni che utilizzano come argomento un
1574 puntatore ad una struttura \struct{termios} che sarà quella in cui andranno
1575 immagazzinate le impostazioni. Le funzioni sono \funcd{tcgetattr} e
1576 \funcd{tcsetattr} ed il loro prototipo è:
1579 \headdecl{termios.h}
1580 \funcdecl{int tcgetattr(int fd, struct termios *termios\_p)}
1581 Legge il valore delle impostazioni di un terminale.
1583 \funcdecl{int tcsetattr(int fd, int optional\_actions, struct termios
1585 Scrive le impostazioni di un terminale.
1587 \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in
1588 caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1590 \item[\errcode{EINTR}] La funzione è stata interrotta.
1592 ed inoltre \errval{EBADF}, \errval{ENOTTY} ed \errval{EINVAL}.
1596 Le funzioni operano sul terminale cui fa riferimento il file descriptor
1597 \param{fd} utilizzando la struttura indicata dal puntatore \param{termios\_p}
1598 per lo scambio dei dati. Si tenga presente che le impostazioni sono associate
1599 al terminale e non al file descriptor; questo significa che se si è cambiata
1600 una impostazione un qualunque altro processo che apra lo stesso terminale, od
1601 un qualunque altro file descriptor che vi faccia riferimento, vedrà le nuove
1602 impostazioni pur non avendo nulla a che fare con il file descriptor che si è
1603 usato per effettuare i cambiamenti.
1605 Questo significa che non è possibile usare file descriptor diversi per
1606 utilizzare automaticamente il terminale in modalità diverse, se esiste una
1607 necessità di accesso differenziato di questo tipo occorrerà cambiare
1608 esplicitamente la modalità tutte le volte che si passa da un file descriptor
1611 La funzione \func{tcgetattr} legge i valori correnti delle impostazioni di un
1612 terminale qualunque nella struttura puntata da \param{termios\_p};
1613 \func{tcsetattr} invece effettua la scrittura delle impostazioni e quando
1614 viene invocata sul proprio terminale di controllo può essere eseguita con
1615 successo solo da un processo in foreground. Se invocata da un processo in
1616 background infatti tutto il gruppo riceverà un segnale di \const{SIGTTOU} come
1617 se si fosse tentata una scrittura, a meno che il processo chiamante non abbia
1618 \const{SIGTTOU} ignorato o bloccato, nel qual caso l'operazione sarà eseguita.
1620 La funzione \func{tcsetattr} prevede tre diverse modalità di funzionamento,
1621 specificabili attraverso l'argomento \param{optional\_actions}, che permette
1622 di stabilire come viene eseguito il cambiamento delle impostazioni del
1623 terminale, i valori possibili sono riportati in
1624 \tabref{tab:sess_tcsetattr_option}; di norma (come fatto per le due funzioni
1625 di esempio) si usa sempre \const{TCSANOW}, le altre opzioni possono essere
1626 utili qualora si cambino i parametri di output.
1631 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
1633 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1636 \const{TCSANOW} & Esegue i cambiamenti in maniera immediata. \\
1637 \const{TCSADRAIN}& I cambiamenti vengono eseguiti dopo aver atteso che
1638 tutto l'output presente sulle code è stato scritto. \\
1639 \const{TCSAFLUSH}& È identico a \const{TCSADRAIN}, ma in più scarta
1640 tutti i dati presenti sulla coda di input.\\
1643 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{optional\_actions} della
1644 funzione \func{tcsetattr}.}
1645 \label{tab:sess_tcsetattr_option}
1648 Occorre infine tenere presente che \func{tcsetattr} ritorna con successo anche
1649 se soltanto uno dei cambiamenti richiesti è stato eseguito. Pertanto se si
1650 effettuano più cambiamenti è buona norma controllare con una ulteriore
1651 chiamata a \func{tcgetattr} che essi siano stati eseguiti tutti quanti.
1653 \begin{figure}[!htb]
1655 \begin{lstlisting}{}
1657 #include <termios.h>
1660 int SetTermAttr(int fd, tcflag_t flag)
1662 struct termios values;
1664 res = tcgetattr (desc, &values);
1666 perror("Cannot get attributes");
1669 values.c_lflag |= flag;
1670 res = tcsetattr (desc, TCSANOW, &values);
1672 perror("Cannot set attributes");
1678 \caption{Codice della funzione \func{SetTermAttr} che permette di
1679 impostare uno dei flag di controllo locale del terminale.}
1680 \label{fig:term_set_attr}
1683 Come già accennato per i cambiamenti effettuati ai vari flag di controllo
1684 occorre che i valori di ciascun bit siano specificati avendo cura di mantenere
1685 intatti gli altri; per questo motivo in generale si deve prima leggere il
1686 valore corrente delle impostazioni con \func{tcgetattr} per poi modificare i
1689 In \figref{fig:term_set_attr} e \figref{fig:term_unset_attr} si è riportato
1690 rispettivamente il codice delle due funzioni \func{SetTermAttr} e
1691 \func{UnSetTermAttr}, che possono essere usate per impostare o rimuovere, con
1692 le dovute precauzioni, un qualunque bit di \var{c\_lflag}. Il codice di
1693 entrambe le funzioni può essere trovato nel file \file{SetTermAttr.c} dei
1696 La funzione \func{SetTermAttr} provvede ad impostare il bit specificato
1697 dall'argomento \param{flag}; prima si leggono i valori correnti
1698 (\texttt{\small 10}) con \func{tcgetattr}, uscendo con un messaggio in caso di
1699 errore (\texttt{\small 11--14}), poi si provvede a impostare solo i bit
1700 richiesti (possono essere più di uno) con un OR binario (\texttt{\small 15});
1701 infine si scrive il nuovo valore modificato con \func{tcsetattr}
1702 (\texttt{\small 16}), notificando un eventuale errore (\texttt{\small 11--14})
1703 o uscendo normalmente.
1705 \begin{figure}[!htb]
1707 \begin{lstlisting}{}
1708 int UnSetTermAttr(int fd, tcflag_t flag)
1710 struct termios values;
1712 res = tcgetattr (desc, &values);
1714 perror("Cannot get attributes");
1717 values.c_lflag &= (~flag);
1718 res = tcsetattr (desc, TCSANOW, &values);
1720 perror("Cannot set attributes");
1726 \caption{Codice della funzione \func{UnSetTermAttr} che permette di
1727 rimuovere uno dei flag di controllo locale del terminale.}
1728 \label{fig:term_unset_attr}
1731 La seconda funzione, \func{UnSetTermAttr}, è assolutamente identica alla
1732 prima, solo che in questo caso (in \texttt{\small 15}) si rimuovono i bit
1733 specificati dall'argomento \param{flag} usando un AND binario del valore
1737 Al contrario di tutte le altre caratteristiche dei terminali, che possono
1738 essere impostate esplicitamente utilizzando gli opportuni campi di
1739 \struct{termios}, per le velocità della linea (il cosiddetto \textit{baud
1740 rate}) non è prevista una implementazione standardizzata, per cui anche se
1741 in Linux sono mantenute in due campi dedicati nella struttura, questi non
1742 devono essere acceduti direttamente ma solo attraverso le apposite funzioni di
1743 interfaccia provviste da POSIX.1.
1745 Lo standard prevede due funzioni per scrivere la velocità delle linee seriali,
1746 \funcd{cfsetispeed} per la velocità della linea di ingresso e
1747 \funcd{cfsetospeed} per la velocità della linea di uscita; i loro prototipi
1751 \headdecl{termios.h}
1752 \funcdecl{int cfsetispeed(struct termios *termios\_p, speed\_t speed)}
1753 Imposta la velocità delle linee seriali in ingresso.
1755 \funcdecl{int cfsetospeed(struct termios *termios\_p, speed\_t speed)}
1756 Imposta la velocità delle linee seriali in uscita.
1758 \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in
1759 caso di errore, che avviene solo quando il valore specificato non è
1763 Si noti che le funzioni si limitano a scrivere opportunamente il valore della
1764 velocità prescelta \param{speed} all'interno della struttura puntata da
1765 \param{termios\_p}; per effettuare l'impostazione effettiva occorrerà poi
1766 chiamare \func{tcsetattr}.
1768 Si tenga presente che per le linee seriali solo alcuni valori di velocità sono
1769 validi; questi possono essere specificati direttamente (le \acr{glibc}
1770 prevedono che i valori siano indicati in bit per secondo), ma in generale
1771 altre versioni di librerie possono utilizzare dei valori diversi; per questo
1772 POSIX.1 prevede una serie di costanti che però servono solo per specificare le
1773 velocità tipiche delle linee seriali:
1780 B38400 B57600 B115200
1784 Un terminale può utilizzare solo alcune delle velocità possibili, le funzioni
1785 però non controllano se il valore specificato è valido, dato che non possono
1786 sapere a quale terminale le velocità saranno applicate; sarà l'esecuzione di
1787 \func{tcsetattr} a fallire quando si cercherà di eseguire l'impostazione.
1789 Di norma il valore ha senso solo per i terminali seriali dove indica appunto
1790 la velocità della linea di trasmissione; se questa non corrisponde a quella
1791 del terminale quest'ultimo non potrà funzionare: quando il terminale non è
1792 seriale il valore non influisce sulla velocità di trasmissione dei dati.
1794 In generale impostare un valore nullo (\val{B0}) sulla linea di output fa si
1795 che il modem non asserisca più le linee di controllo, interrompendo di fatto
1796 la connessione, qualora invece si utilizzi questo valore per la linea di input
1797 l'effetto sarà quello di rendere la sua velocità identica a quella della linea
1800 Analogamente a quanto avviene per l'impostazione, le velocità possono essere
1801 lette da una struttura \struct{termios} utilizzando altre due funzioni,
1802 \funcd{cfgetispeed} e \funcd{cfgetospeed}, i cui prototipi sono:
1805 \headdecl{termios.h}
1806 \funcdecl{speed\_t cfgetispeed(struct termios *termios\_p)}
1807 Legge la velocità delle linee seriali in ingresso.
1809 \funcdecl{speed\_t cfgetospeed(struct termios *termios\_p)}
1810 Legge la velocità delle linee seriali in uscita.
1812 \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono la velocità della linea, non
1813 sono previste condizioni di errore.}
1816 Anche in questo caso le due funzioni estraggono i valori della velocità della
1817 linea da una struttura, il cui indirizzo è specificato dall'argomento
1818 \param{termios\_p} che deve essere stata letta in precedenza con
1823 \subsection{La gestione della disciplina di linea.}
1824 \label{sec:term_line_discipline}
1826 Come illustrato dalla struttura riportata in \figref{fig:term_struct} tutti i
1827 terminali hanno un insieme di funzionalità comuni, che prevedono la presenza
1828 di code di ingresso ed uscita; in generale si fa riferimento ad esse con il
1829 nome di \textsl{discipline di linea}.
1832 Lo standard POSIX prevede alcune funzioni che permettono di intervenire
1833 direttamente sulla gestione di quest'ultime e sull'interazione fra i dati in
1834 ingresso ed uscita e le relative code. In generale tutte queste funzioni
1835 vengono considerate, dal punto di vista dell'accesso al terminale, come delle
1836 funzioni di scrittura, pertanto se usate da processi in background sul loro
1837 terminale di controllo provocano l'emissione di \const{SIGTTOU} come
1838 illustrato in \secref{sec:sess_ctrl_term}.\footnote{con la stessa eccezione,
1839 già vista per \func{tcsetaddr}, che quest'ultimo sia bloccato o ignorato dal
1840 processo chiamante.}
1842 Una prima funzione, che è efficace solo in caso di terminali seriali asincroni
1843 (non fa niente per tutti gli altri terminali), è \funcd{tcsendbreak}; il suo
1847 \headdecl{termios.h}
1849 \funcdecl{int tcsendbreak(int fd, int duration)} Genera una condizione di
1850 break inviando un flusso di bit nulli.
1852 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1853 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
1857 La funzione invia un flusso di bit nulli (che genera una condizione di break)
1858 sul terminale associato a \param{fd}; un valore nullo di \param{duration}
1859 implica una durata del flusso fra 0.25 e 0.5 secondi, un valore diverso da
1860 zero implica una durata pari a \code{duration*T} dove \code{T} è un valore
1861 compreso fra 0.25 e 0.5.\footnote{POSIX specifica il comportamento solo nel
1862 caso si sia impostato un valore nullo per \param{duration}; il comportamento
1863 negli altri casi può dipendere dalla implementazione.}
1865 Le altre funzioni previste da POSIX servono a controllare il comportamento
1866 dell'interazione fra le code associate al terminale e l'utente; la prima è
1867 \funcd{tcdrain}, il cui prototipo è:
1870 \headdecl{termios.h}
1872 \funcdecl{int tcdrain(int fd)} Attende lo svuotamento della coda di output.
1874 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1875 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
1879 La funzione blocca il processo fino a che tutto l'output presente sulla coda
1880 di uscita non è stato trasmesso al terminale associato ad \param{fd}. % La
1881 % funzione è un punto di cancellazione per i
1882 % programmi multi-thread, in tal caso le
1883 % chiamate devono essere protette con dei
1884 % gestori di cancellazione.
1886 Una seconda funzione, \funcd{tcflush}, permette svuotare immediatamente le code
1887 di cancellando tutti i dati presenti al loro interno; il suo prototipo è:
1889 \headdecl{unistd.h} \headdecl{termios.h}
1891 \funcdecl{int tcflush(int fd, int queue)} Cancella i dati presenti
1892 nelle code di ingresso o di uscita.
1894 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1895 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
1899 La funzione agisce sul terminale associato a \param{fd}, l'argomento
1900 \param{queue} permette di specificare su quale coda (ingresso, uscita o
1901 entrambe), operare. Esso può prendere i valori riportati in
1902 \tabref{tab:sess_tcflush_queue}, nel caso si specifichi la coda di ingresso
1903 cancellerà i dati ricevuti ma non ancora letti, nel caso si specifichi la coda
1904 di uscita cancellerà i dati scritti ma non ancora trasmessi.
1909 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
1911 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1914 \const{TCIFLUSH} & Cancella i dati sulla coda di ingresso. \\
1915 \const{TCOFLUSH} & Cancella i dati sulla coda di uscita. \\
1916 \const{TCIOFLUSH}& Cancella i dati su entrambe le code.\\
1919 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{queue} della
1920 funzione \func{tcflush}.}
1921 \label{tab:sess_tcflush_queue}
1925 L'ultima funzione dell'interfaccia che interviene sulla disciplina di linea è
1926 \funcd{tcflow}, che viene usata per sospendere la trasmissione e la ricezione
1927 dei dati sul terminale; il suo prototipo è:
1930 \headdecl{termios.h}
1932 \funcdecl{int tcflow(int fd, int action)}
1934 Sospende e riavvia il flusso dei dati sul terminale.
1936 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1937 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
1941 La funzione permette di controllare (interrompendo e facendo riprendere) il
1942 flusso dei dati fra il terminale ed il sistema sia in ingresso che in uscita.
1943 Il comportamento della funzione è regolato dall'argomento \param{action}, i
1944 cui possibili valori, e relativa azione eseguita dalla funzione, sono
1945 riportati in \secref{tab:sess_tcflow_action}.
1950 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
1952 \textbf{Valore}& \textbf{Azione}\\
1955 \const{TCOOFF}& Sospende l'output.\\
1956 \const{TCOON} & Riprende un output precedentemente sospeso.\\
1957 \const{TCIOFF}& Il sistema trasmette un carattere di STOP, che
1958 fa interrompere la trasmissione dei dati dal terminale. \\
1959 \const{TCION} & Il sistema trasmette un carattere di START, che
1960 fa riprendere la trasmissione dei dati dal terminale.\\
1963 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{action} della
1964 funzione \func{tcflow}.}
1965 \label{tab:sess_tcflow_action}
1969 \subsection{Operare in \textsl{modo non canonico}}
1970 \label{sec:term_non_canonical}
1972 Operare con un terminale in modo canonico è relativamente semplice; basta
1973 eseguire una lettura e la funzione ritornerà quando una il driver del
1974 terminale avrà completato una linea di input. Non è detto che la linea sia
1975 letta interamente (si può aver richiesto un numero inferiore di byte) ma in
1976 ogni caso nessun dato verrà perso, e il resto della linea sarà letto alla
1977 chiamata successiva.
1979 Inoltre in modo canonico la gestione dell'input è di norma eseguita
1980 direttamente dal driver del terminale, che si incarica (a seconda di quanto
1981 impostato con le funzioni viste nei paragrafi precedenti) di cancellare i
1982 caratteri, bloccare e riavviare il flusso dei dati, terminare la linea quando
1983 viene ricevuti uno dei vari caratteri di terminazione (NL, EOL, EOL2, EOF).
1985 In modo non canonico tocca invece al programma gestire tutto quanto, i
1986 caratteri NL, EOL, EOL2, EOF, ERASE, KILL, CR, REPRINT non vengono
1987 interpretati automaticamente ed inoltre, non dividendo più l'input in linee,
1988 il sistema non ha più un limite definito per quando ritornare i dati ad un
1989 processo. Per questo motivo abbiamo visto che in \var{c\_cc} sono previsti due
1990 caratteri speciali, MIN e TIME (specificati dagli indici \const{VMIN} e
1991 \const{VTIME} in \var{c\_cc}) che dicono al sistema di ritornare da una
1992 \func{read} quando è stata letta una determinata quantità di dati o è passato
1995 Come accennato nella relativa spiegazione in \tabref{tab:sess_termios_cc},
1996 TIME e MIN non sono in realtà caratteri ma valori numerici. Il comportamento
1997 del sistema per un terminale in modalità non canonica prevede quattro casi
2000 \item[MIN$>0$, TIME$>0$] In questo caso MIN stabilisce il numero minimo di
2001 caratteri desiderati e TIME un tempo di attesa, in decimi di secondo, fra un
2002 carattere e l'altro. Una \func{read} ritorna se vengono ricevuti almeno MIN
2003 caratteri prima della scadenza di TIME (MIN è solo un limite inferiore, se
2004 la funzione ha richiesto un numero maggiore di caratteri ne possono essere
2005 restituiti di più); se invece TIME scade vengono restituiti i byte ricevuti
2006 fino ad allora (un carattere viene sempre letto, dato che il timer inizia a
2007 scorrere solo dopo la ricezione del primo carattere).
2008 \item[MIN$>0$, TIME$=0$] Una \func{read} ritorna solo dopo che sono stati
2009 ricevuti almeno MIN caratteri. Questo significa che una \func{read} può
2010 bloccarsi indefinitamente.
2011 \item[MIN$=0$, TIME$>0$] In questo caso TIME indica un tempo di attesa dalla
2012 chiamata di \func{read}, la funzione ritorna non appena viene ricevuto un
2013 carattere o scade il tempo. Si noti che è possibile che \func{read} ritorni
2014 con un valore nullo.
2015 \item[MIN$=0$, TIME$=0$] In questo caso una \func{read} ritorna immediatamente
2016 restituendo tutti i caratteri ricevuti. Anche in questo caso può ritornare
2017 con un valore nullo.
2022 %%% Local Variables:
2024 %%% TeX-master: "gapil"