Corretti i commenti ai listati in una forma piu' leggibile (spero).
[gapil.git] / session.tex
1 %% session.tex
2 %%
3 %% Copyright (C) 2000-2002 Simone Piccardi.  Permission is granted to
4 %% copy, distribute and/or modify this document under the terms of the GNU Free
5 %% Documentation License, Version 1.1 or any later version published by the
6 %% Free Software Foundation; with the Invariant Sections being "Prefazione",
7 %% with no Front-Cover Texts, and with no Back-Cover Texts.  A copy of the
8 %% license is included in the section entitled "GNU Free Documentation
9 %% License".
10 %%
11 \chapter{Terminali e sessioni di lavoro}
12 \label{cha:session}
13
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.
18
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.
26
27
28 \section{Il \textit{job control}}
29 \label{sec:sess_job_control}
30
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
39 stessi.
40
41
42 \subsection{Una panoramica introduttiva}
43 \label{sec:sess_job_control_overview}
44
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}. 
53
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}).
60
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.
68
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.
74
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.
83
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}).
91
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}.
101
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}).
108
109
110 \subsection{I \textit{process group} e le \textsl{sessioni}}
111 \label{sec:sess_proc_group}
112
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}.
124
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:
130 \begin{functions}
131   \headdecl{unistd.h}
132
133   \funcdecl{pid\_t getpgid(pid\_t pid)} 
134   Legge il \acr{pgid} del processo \param{pid}.
135
136   \funcdecl{pid\_t getpgrp(void)}
137   Legge il \acr{pgid} del processo corrente.
138   
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
142     esiste.}
143 \end{functions}
144
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)}.
149
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
157 è:
158 \begin{prototype}{unistd.h}{pid\_t getsid(pid\_t pid)}
159   Legge l'identificatore di sessione del processo \param{pid}.
160   
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
163   i valori:
164     \begin{errlist}
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
168       corrente.
169     \end{errlist}
170   }
171 \end{prototype}
172
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.
179
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.
192   
193   \bodydesc{La funzione restituisce il valore del nuovo \textit{process
194       group}.}
195 \end{prototype}
196
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
202 cui prototipo è:
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}.
205   
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:
208     \begin{errlist}
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.
213     \end{errlist}
214  }
215 \end{prototype}
216
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,
228   0)}.
229
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}. 
239
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
246   \acr{pgid}.
247   
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.}
251 \end{prototype}
252
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.
262
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.
276
277
278
279 \subsection{Il terminale di controllo e il controllo di sessione}
280 \label{sec:sess_ctrl_term}
281
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.
291
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
301 controllo.
302
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
316 sessione.
317
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:
324 \begin{functions}
325   \headdecl{unistd.h}
326   \headdecl{termios.h}
327   
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}.
331    
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:
334     \begin{errlist}
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.
340     \end{errlist}
341     ed inoltre \errval{EBADF} ed \errval{EINVAL}. 
342   }
343 \end{functions}
344 \noindent la funzione può essere eseguita con successo solo da
345 un processo nella stessa sessione e con lo stesso terminale di controllo. 
346
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}.
360
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:
363 \begin{functions}
364   \headdecl{unistd.h} \headdecl{termios.h}
365   
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:
371     \begin{errlist}
372     \item[\errcode{ENOTTY}] Non c'è un terminale di controllo o \param{fd} non
373       corrisponde al terminale di controllo del processo chiamante.
374     \end{errlist}
375     ed inoltre \errval{EBADF} ed \errval{ENOSYS}. 
376   }
377 \end{functions}
378
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.
389
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.
397  
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}). 
404
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.
413
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).
421
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.
428
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
436 \const{SIGCONT}.
437
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}.}
450
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.
463
464
465
466 \subsection{Dal login alla shell}
467 \label{sec:sess_login}
468
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.
479
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.
485
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.
493
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}.
499
500 \begin{figure}[htb]
501   \centering
502   \includegraphics[width=15cm]{img/tty_login}
503   \caption{Schema della procedura di login su un terminale.}
504   \label{fig:sess_term_login}
505 \end{figure}
506
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
511 dispositivo.
512
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,
521 \file{/etc/inittab}.
522
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.
535
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.
542
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}.
554
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.
566
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}. 
574
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. 
579
580
581
582 \subsection{Prescrizioni per un programma \textit{daemon}}
583 \label{sec:sess_daemon}
584
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.
590
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.}
597
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).
605
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.
613
614 Pertanto, quando si lancia un programma che deve essere eseguito come demone
615 occorrerà predisporlo in modo che esso compia le seguenti azioni:
616 \begin{enumerate}
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
622   padre.
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
636   contiene.
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
643   \file{/dev/null}).
644 \end{enumerate}
645
646
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
649 prototipo è:
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.
653   
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}.}
657 \end{prototype}
658
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.
666
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.
673
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
681 standardizzata.
682
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
693   quarto capitolo.}
694
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.
702
703 Il sistema di \textit{syslog} attraverso \cmd{syslogd} provvede poi a
704 riportare i messaggi all'amministratore attraverso una serie differenti
705 meccanismi come:
706 \begin{itemize*}
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).
711 \item scartare.
712 \end{itemize*}
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
716 \cmd{syslogd}).
717
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.
723
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, 
729 int facility)}
730
731 Apre una connessione al sistema di \textit{syslog}.
732   
733 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
734 \end{prototype}
735
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. 
743
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.
751
752 \begin{table}[htb]
753   \footnotesize
754   \centering
755   \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
756     \hline
757     \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
758     \hline
759     \hline
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\\
769     --- & \\
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 
774                             (USENET) \\
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\\
778 \hline
779 \end{tabular}
780 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{facility} di \func{openlog}.}
781 \label{tab:sess_syslog_facility}
782 \end{table}
783
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}.
789
790 \begin{table}[htb]
791   \footnotesize
792 \centering
793 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
794 \hline
795 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
796 \hline
797 \hline
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
805                       chiamante. \\
806 \hline
807 \end{tabular}
808 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{option} di \func{openlog}.}
809 \label{tab:sess_openlog_option}
810 \end{table}
811
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, ...)}
818
819 Genera un messaggio di priorità \param{priority}.
820
821 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
822 \end{prototype}
823
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}.
831
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}.
845
846 \begin{table}[htb]
847   \footnotesize
848   \centering
849   \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
850     \hline
851     \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
852     \hline
853     \hline
854     \const{LOG\_EMERG}   & Il sistema è inutilizzabile. \\
855     \const{LOG\_ALERT}   & C'è una emergenza che richiede intervento
856                            immediato.\\
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.\\
863     \hline
864   \end{tabular}
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}
868 \end{table}
869
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)}
873
874 Imposta la maschera dei log al valore specificato.
875
876 \bodydesc{La funzione restituisce il precedente valore.}
877 \end{prototype}
878
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.
887
888
889
890 \section{L'I/O su terminale}
891 \label{sec:sess_terminal_io}
892
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.
897
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.
901
902
903
904 \subsection{L'architettura}
905 \label{sec:term_design}
906
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.
913
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
919 in disuso.
920
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
931 \cmd{ssh}).
932
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.
942
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.
952
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.
957
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
965 kernel.
966
967 \begin{figure}[htb]
968   \centering \includegraphics[width=13cm]{img/term_struct}
969   \caption{Struttura interna generica di un driver per un terminale.}
970   \label{fig:term_struct}
971 \end{figure}
972
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.
986
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.
993
994
995
996 \subsection{La gestione delle caratteristiche di un terminale}
997 \label{sec:term_attr}
998
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.
1004
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)}
1011   
1012   Controlla se il file descriptor \param{desc} è un terminale.
1013   
1014 \bodydesc{La funzione restituisce 1 se \param{desc} è connesso ad un
1015   terminale, 0 altrimenti.}
1016 \end{prototype}
1017
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)}
1022   
1023   Restituisce il nome del terminale associato al file \param{desc}.
1024   
1025    \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla stringa contenente il
1026     nome del terminale associato \param{desc} e \val{NULL} in caso di
1027     errore.}
1028 \end{prototype}
1029
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
1033 prototipo è:
1034 \begin{prototype}{stdio.h}{char *ctermid(char *s)}
1035   
1036   Restituisce il nome del terminale di controllo del processo.
1037   
1038   \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla stringa contenente il
1039     pathname del terminale.}
1040 \end{prototype}
1041
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. 
1050
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)}
1055   
1056   Restituisce il nome del terminale associato al file \param{desc}.
1057   
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:
1060     \begin{errlist}
1061     \item[\errcode{ERANGE}] la lunghezza del buffer, \param{len}, non è
1062       sufficiente per contenere la stringa restituita.
1063     \end{errlist}
1064     ed inoltre \errval{EBADF} ed \errval{ENOSYS}.
1065 }
1066 \end{prototype}
1067
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.
1073
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.
1079
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).}
1091
1092 \begin{figure}[!htb] 
1093   \footnotesize \centering
1094   \begin{minipage}[c]{15cm}
1095     \includestruct{listati/termios.h}
1096   \end{minipage} 
1097   \normalsize 
1098   \caption{La struttura \structd{termios}, che identifica le proprietà di un
1099     terminale.}
1100   \label{fig:term_termios}
1101 \end{figure}
1102
1103 I primi quattro campi sono quattro flag che controllano il comportamento del
1104 terminale; essi sono realizzati come maschera binaria, pertanto il tipo
1105 \type{tcflag\_t} è di norma realizzato con un intero senza segno di lunghezza
1106 opportuna. I valori devono essere specificati bit per bit, avendo cura di non
1107 modificare i bit su cui non si interviene.
1108
1109 \begin{table}[b!ht]
1110   \footnotesize
1111   \centering
1112   \begin{tabular}[c]{|l|p{11cm}|}
1113     \hline
1114     \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1115     \hline
1116     \hline
1117     \const{INPCK}  & Abilita il controllo di parità in ingresso. Se non viene
1118                      impostato non viene fatto nessun controllo ed i caratteri
1119                      vengono passati in input direttamente.\\
1120     \const{IGNPAR} & Ignora gli errori di parità, il carattere viene passato
1121                      come ricevuto. Ha senso solo se si è impostato 
1122                      \const{INPCK}.\\
1123     \const{PARMRK} & Controlla come vengono riportati gli errori di parità. Ha 
1124                      senso solo se \const{INPCK} è impostato e \const{IGNPAR}
1125                      no. Se impostato inserisce una sequenza \texttt{0xFF
1126                        0x00} prima di ogni carattere che presenta errori di
1127                      parità, se non impostato un carattere con errori di
1128                      parità viene letto come uno \texttt{0x00}. Se un
1129                      carattere ha il valore \texttt{0xFF} e \const{ISTRIP} 
1130                      non è settato, per evitare ambiguità esso viene sempre
1131                      riportato come \texttt{0xFF 0xFF}.\\
1132     \const{ISTRIP} & Se impostato i caratteri in input sono tagliati a sette
1133                      bit mettendo a zero il bit più significativo, altrimenti 
1134                      vengono passati tutti gli otto bit.\\
1135     \const{IGNBRK} & Ignora le condizioni di BREAK sull'input. Una
1136                      \textit{condizione di BREAK} è definita nel contesto di
1137                      una trasmissione seriale asincrona come una sequenza di
1138                      bit nulli più lunga di un byte. \\
1139     \const{BRKINT} & Controlla la reazione ad un BREAK quando
1140                      \const{IGNBRK} non è impostato. Se \const{BRKINT} è
1141                      impostato il BREAK causa lo scarico delle code, 
1142                      e se il terminale è il terminale di controllo per un 
1143                      gruppo in foreground anche l'invio di \const{SIGINT} ai
1144                      processi di quest'ultimo. Se invece \const{BRKINT} non è
1145                      impostato un BREAK viene letto come un carattere
1146                      NUL, a meno che non sia settato \const{PARMRK}
1147                      nel qual caso viene letto come la sequenza di caratteri
1148                      \texttt{0xFF 0x00 0x00}.\\
1149     \const{IGNCR}  & Se impostato il carattere di ritorno carrello 
1150                      (\textit{carriage return}, \verb|'\r'|) viene scartato 
1151                      dall'input. Può essere utile per i terminali che inviano 
1152                      entrambi i caratteri di ritorno carrello e a capo 
1153                      (\textit{newline}, \verb|'\n'|).  \\
1154     \const{ICRNL}  & Se impostato un carattere di ritorno carrello  
1155                      (\verb|'\r'|) sul terminale viene automaticamente 
1156                      trasformato in un a capo (\verb|'\n'|) sulla coda di
1157                      input. \\
1158     \const{INLCR}  & Se impostato il carattere di a capo
1159                      (\verb|'\n'|) viene automaticamente trasformato in un
1160                      ritorno carrello (\verb|'\r'|).\\
1161     \const{IUCLC}  & Se impostato trasforma i caratteri maiuscoli dal
1162                      terminale in minuscoli sull'ingresso (opzione non 
1163                      POSIX).\\
1164     \const{IXON}   & Se impostato attiva il controllo di flusso in uscita con i
1165                      caratteri di START e STOP. se si riceve
1166                      uno STOP l'output viene bloccato, e viene fatto
1167                      ripartire solo da uno START, e questi due
1168                      caratteri non vengono passati alla coda di input. Se non
1169                      impostato i due caratteri sono passati alla coda di input
1170                      insieme agli altri.\\
1171     \const{IXANY}  & Se impostato con il controllo di flusso permette a
1172                      qualunque carattere di far ripartire l'output bloccato da
1173                      un carattere di STOP.\\
1174     \const{IXOFF}  & Se impostato abilita il controllo di flusso in
1175                      ingresso. Il computer emette un carattere di STOP per
1176                      bloccare l'input dal terminale e lo sblocca con il
1177                      carattere START. \\
1178     \const{IMAXBEL}& Se impostato fa suonare il cicalino se si riempie la cosa
1179                      di ingresso; in Linux non è implementato e il kernel si
1180                      comporta cose se fosse sempre settato (è una estensione
1181                      BSD). \\
1182     \hline
1183   \end{tabular}
1184   \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1185     \var{c\_iflag} delle modalità di input di un terminale.}
1186   \label{tab:sess_termios_iflag}
1187 \end{table}
1188
1189 Il primo flag, mantenuto nel campo \var{c\_iflag}, è detto \textsl{flag di
1190   input} e controlla le modalità di funzionamento dell'input dei caratteri sul
1191 terminale, come il controllo di parità, il controllo di flusso, la gestione
1192 dei caratteri speciali; un elenco dei vari bit, del loro significato e delle
1193 costanti utilizzate per identificarli è riportato in
1194 \tabref{tab:sess_termios_iflag}.
1195
1196 Si noti come alcuni di questi flag (come quelli per la gestione del flusso)
1197 fanno riferimento a delle caratteristiche che ormai sono completamente
1198 obsolete; la maggior parte inoltre è tipica di terminali seriali, e non ha
1199 alcun effetto su dispositivi diversi come le console virtuali o gli
1200 pseudo-terminali usati nelle connessioni di rete.
1201
1202 \begin{table}[htb]
1203   \footnotesize
1204   \centering
1205   \begin{tabular}[c]{|l|p{11cm}|}
1206     \hline
1207     \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1208     \hline
1209     \hline
1210     \const{OPOST} & Se impostato i caratteri vengono convertiti opportunamente
1211                     (in maniera dipendente dall'implementazione) per la 
1212                     visualizzazione sul terminale, ad esempio al
1213                     carattere di a capo (NL) può venire aggiunto un ritorno
1214                     carrello (CR).\\
1215     \const{OCRNL} & Se impostato converte automaticamente il carattere di a
1216                     capo (NL) nella coppia di caratteri ritorno carrello, a 
1217                     capo (CR-NL).\\
1218     \const{OLCUC} & Se impostato trasforma i caratteri minuscoli in ingresso 
1219                     in caratteri maiuscoli sull'uscita (non previsto da
1220                     POSIX.1).\\
1221     \const{ONLCR} & Se impostato converte automaticamente il carattere di a 
1222                     capo (NL) in un carattere di ritorno carrello (CR).\\
1223     \const{ONOCR} & Se impostato converte il carattere di ritorno carrello
1224                     (CR) nella coppia di caratteri CR-NL.\\
1225     \const{ONLRET}& Se impostato rimuove dall'output il carattere di ritorno
1226                     carrello (CR).\\
1227     \const{OFILL} & Se impostato in caso di ritardo sulla linea invia dei
1228                     caratteri di riempimento invece di attendere.\\
1229     \const{OFDEL} & Se impostato il carattere di riempimento è DEL
1230                     (\texttt{0x3F}), invece che NUL (\texttt{0x00}).\\
1231     \const{NLDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1232                     carattere di a capo (NL), i valori possibili sono 
1233                     \val{NL0} o \val{NL1}.\\
1234     \const{CRDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1235                     carattere ritorno carrello (CR), i valori possibili sono
1236                     \val{CR0}, \val{CR1}, \val{CR2} o \val{CR3}.\\
1237     \const{TABDLY}& Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1238                     carattere di tabulazione, i valori possibili sono
1239                     \val{TAB0}, \val{TAB1}, \val{TAB2} o \val{TAB3}.\\
1240     \const{BSDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1241                     carattere di ritorno indietro (\textit{backspace}), i
1242                     valori possibili sono \val{BS0} o \val{BS1}.\\
1243     \const{VTDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1244                     carattere di tabulazione verticale, i valori possibili sono
1245                     \val{VT0} o \val{VT1}.\\
1246     \const{FFDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1247                     carattere di pagina nuova (\textit{form feed}), i valori
1248                     possibili sono \val{FF0} o \val{FF1}.\\
1249     \hline
1250   \end{tabular}
1251   \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1252     \var{c\_oflag} delle modalità di output di un terminale.}
1253   \label{tab:sess_termios_oflag}
1254 \end{table}
1255
1256 Il secondo flag, mantenuto nel campo \var{c\_oflag}, è detto \textsl{flag di
1257   output} e controlla le modalità di funzionamento dell'output dei caratteri,
1258 come l'impacchettamento dei caratteri sullo schermo, la traslazione degli a
1259 capo, la conversione dei caratteri speciali; un elenco dei vari bit, del loro
1260 significato e delle costanti utilizzate per identificarli è riportato in
1261 \tabref{tab:sess_termios_oflag}.
1262
1263 Si noti come alcuni dei valori riportati in \tabref{tab:sess_termios_oflag}
1264 fanno riferimento a delle maschere di bit; essi infatti vengono utilizzati per
1265 impostare alcuni valori numerici relativi ai ritardi nell'output di alcuni
1266 caratteri: una caratteristica originaria dei primi terminali su telescrivente,
1267 che avevano bisogno di tempistiche diverse per spostare il carrello in
1268 risposta ai caratteri speciali, e che oggi sono completamente in disuso.
1269
1270 Si tenga presente inoltre che nel caso delle maschere il valore da inserire in
1271 \var{c\_oflag} deve essere fornito avendo cura di cancellare prima tutti i bit
1272 della maschera, i valori da immettere infatti (quelli riportati nella
1273 spiegazione corrispondente) sono numerici e non per bit, per cui possono
1274 sovrapporsi fra di loro. Occorrerà perciò utilizzare un codice del tipo:
1275
1276 \includecodesnip{listati/oflag.c}
1277
1278 \noindent che prima cancella i bit della maschera in questione e poi setta il
1279 valore.
1280
1281
1282 \begin{table}[htb]
1283   \footnotesize
1284   \centering
1285   \begin{tabular}[c]{|l|p{11cm}|}
1286     \hline
1287     \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1288     \hline
1289     \hline
1290     \const{CLOCAL} & Se impostato indica che il terminale è connesso in locale
1291                      e che le linee di controllo del modem devono essere
1292                      ignorate. Se non impostato effettuando una chiamata ad
1293                      \func{open} senza aver specificato il flag di
1294                      \const{O\_NOBLOCK} si bloccherà il processo finché 
1295                      non si è stabilita una connessione con il modem; inoltre 
1296                      se viene rilevata una disconessione viene inviato un
1297                      \const{SIGHUP} al processo di controllo del terminale. La
1298                      lettura su un terminale sconnesso comporta una condizione
1299                      di \textit{end of file} e la scrittura un errore di
1300                      \errcode{EIO}. \\
1301     \const{HUPCL}  & Se è impostato viene distaccata la connessione del
1302                      modem quando l'ultimo dei processi che ha ancora un file
1303                      aperto sul terminale lo chiude o esce.\\
1304     \const{CREAD}  & Se è impostato si può leggere l'input del terminale,
1305                      altrimenti i caratteri in ingresso vengono scartati
1306                      quando arrivano.\\
1307     \const{CSTOPB} & Se impostato vengono usati due bit di stop sulla linea
1308                      seriale, se non impostato ne viene usato soltanto uno.\\
1309     \const{PARENB} & Se impostato abilita la generazione il controllo di
1310                      parità. La reazione in caso di errori dipende dai
1311                      relativi valori per \var{c\_iflag}, riportati in 
1312                      \tabref{tab:sess_termios_iflag}. Se non è impostato i bit
1313                      di parità non vengono
1314                      generati e i caratteri non vengono controllati.\\
1315     \const{PARODD} & Ha senso solo se è attivo anche \const{PARENB}. Se 
1316                      impostato viene usata una parità è dispari, altrimenti 
1317                      viene usata una parità pari.\\
1318     \const{CSIZE}  & Maschera per i bit usati per specificare la dimensione 
1319                      del carattere inviato lungo la linea di trasmissione, i
1320                      valore ne indica la lunghezza (in bit), ed i valori   
1321                      possibili sono \val{CS5}, \val{CS6}, 
1322                      \val{CS7} e \val{CS8}
1323                      corrispondenti ad un analogo numero di bit.\\
1324     \const{CBAUD}  & Maschera dei bit (4+1) usati per impostare della velocità
1325                      della linea (il \textit{baud rate}) in ingresso. 
1326                      In Linux non è implementato in quanto viene 
1327                      usato un apposito campo di \struct{termios}.\\
1328     \const{CBAUDEX}& Bit aggiuntivo per l'impostazione della velocità della
1329                      linea, per le stesse motivazioni del precedente non è
1330                      implementato in Linux.\\
1331     \const{CIBAUD} & Maschera dei bit della velocità della linea in
1332                      ingresso. Analogo a \const{CBAUD}, anch'esso in Linux è
1333                      mantenuto in un apposito campo di \struct{termios}. \\
1334     \const{CRTSCTS}& Abilita il controllo di flusso hardware sulla seriale,
1335                      attraverso l'utilizzo delle dei due fili di RTS e CTS.\\
1336     \hline
1337   \end{tabular}
1338   \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1339     \var{c\_cflag} delle modalità di controllo di un terminale.}
1340   \label{tab:sess_termios_cflag}
1341 \end{table}
1342
1343 Il terzo flag, mantenuto nel campo \var{c\_cflag}, è detto \textsl{flag di
1344   controllo} ed è legato al funzionamento delle linee seriali, permettendo di
1345 impostarne varie caratteristiche, come il numero di bit di stop, i settaggi
1346 della parità, il funzionamento del controllo di flusso; esso ha senso solo per
1347 i terminali connessi a linee seriali. Un elenco dei vari bit, del loro
1348 significato e delle costanti utilizzate per identificarli è riportato in
1349 \tabref{tab:sess_termios_cflag}.
1350
1351 I valori di questo flag sono molto specifici, e completamente indirizzati al
1352 controllo di un terminale mantenuto su una linea seriale; essi pertanto non
1353 hanno nessuna rilevanza per i terminali che usano un'altra interfaccia, come
1354 le console virtuali e gli pseudo-terminali usati dalle connessioni di rete.
1355
1356 Inoltre alcuni valori sono previsti solo per quelle implementazioni (lo
1357 standard POSIX non specifica nulla riguardo l'implementazione, ma solo delle
1358 funzioni di lettura e scrittura) che mantengono le velocità delle linee
1359 seriali all'interno dei flag; come accennato in Linux questo viene fatto
1360 (seguendo l'esempio di BSD) attraverso due campi aggiuntivi, \var{c\_ispeed} e
1361 \var{c\_ospeed}, nella struttura \struct{termios} (mostrati in
1362 \figref{fig:term_termios}).
1363
1364 \begin{table}[b!ht]
1365   \footnotesize
1366   \centering
1367   \begin{tabular}[c]{|l|p{11cm}|}
1368     \hline
1369     \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1370     \hline
1371     \hline
1372     \const{ICANON} & Se impostato il terminale opera in modo canonico,
1373                      altrimenti opera in modo non canonico.\\
1374     \const{ECHO}   & Se è impostato viene attivato l'eco dei caratteri in
1375                      input sull'output del terminale.\\
1376     \const{ECHOE}  & Se è impostato l'eco mostra la cancellazione di un
1377                      carattere in input (in reazione al carattere ERASE)
1378                      cancellando l'ultimo carattere della riga corrente dallo
1379                      schermo; altrimenti il carattere è rimandato in eco per
1380                      mostrare quanto accaduto (usato per i terminali con
1381                      l'uscita su una stampante). \\
1382     \const{ECHOPRT}& Se impostato abilita la visualizzazione del carattere di
1383                      cancellazione in una modalità adatta ai terminali con
1384                      l'uscita su stampante; l'invio del carattere di ERASE
1385                      comporta la stampa di un \verb|\| seguito dal carattere
1386                      cancellato, e così via in caso di successive
1387                      cancellazioni, quando si riprende ad immettere carattere 
1388                      normali prima verrà stampata una \texttt{/}.\\
1389     \const{ECHOK}  & Se impostato abilita il trattamento della visualizzazione
1390                      del carattere KILL, andando a capo dopo aver visualizzato
1391                      lo stesso, altrimenti viene solo mostrato il carattere e
1392                      sta all'utente ricordare che l'input precedente è stato
1393                      cancellato. \\
1394     \const{ECHOKE} & Se impostato abilita il trattamento della visualizzazione
1395                      del carattere KILL cancellando i caratteri precedenti
1396                      nella linea secondo le modalità specificate dai valori di
1397                      \const{ECHOE} e \const{ECHOPRT}.\\
1398     \const{ECHONL} & Se impostato viene effettuato l'eco di un a
1399                      capo (\verb|\n|) anche se non è stato impostato
1400                      \const{ECHO}. \\
1401     \const{ECHOCTL}& Se impostato insieme ad \const{ECHO} i caratteri di
1402                      controllo ASCII (tranne TAB, NL, START, e STOP) sono
1403                      mostrati nella forma che prepende un \verb|^| alla
1404                      lettera ottenuta sommando \texttt{0x40} al valore del
1405                      carattere (di solito questi si possono ottenere anche
1406                      direttamente premendo il tasto \texttt{ctrl} più la
1407                      relativa lettera).\\
1408     \const{ISIG}   & Se impostato abilita il riconoscimento dei caratteri
1409                      INTR, QUIT, e SUSP generando il relativo segnale.\\
1410     \const{IEXTEN} & Abilita alcune estensioni previste dalla
1411                      implementazione. Deve essere impostato perché caratteri
1412                      speciali come EOL2, LNEXT, REPRINT e WERASE possano
1413                      essere interpretati. \\
1414     \const{NOFLSH} & Se impostato disabilita lo scarico delle code di ingresso
1415                      e uscita quando vengono emessi i segnali \const{SIGINT}, 
1416                      \const{SIGQUIT} and \const{SIGSUSP}.\\
1417     \const{TOSTOP} & Se abilitato, con il supporto per il job control presente,
1418                      genera il segnale \const{SIGTTOU} per un processo in
1419                      background che cerca di scrivere sul terminale.\\
1420     \const{XCASE}  & Se settato il terminale funziona solo con le
1421                      maiuscole. L'input è convertito in minuscole tranne per i
1422                      caratteri preceduti da una \verb|\|. In output le
1423                      maiuscole sono precedute da una \verb|\| e le minuscole
1424                      convertite in maiuscole.\\
1425     \const{DEFECHO}& Se impostate effettua l'eco solo se c'è un processo in
1426                      lettura.\\
1427     \const{FLUSHO} & Effettua la cancellazione della coda di uscita. Viene
1428                      attivato dal carattere DISCARD. Non è supportato in
1429                      Linux.\\
1430     \const{PENDIN} & Indica che la linea deve essere ristampata, viene
1431                      attivato dal carattere REPRINT e resta attivo fino alla
1432                      fine della ristampa. Non è supportato in Linux.\\
1433     \hline
1434   \end{tabular}
1435   \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1436     \var{c\_lflag} delle modalità locali di un terminale.}
1437   \label{tab:sess_termios_lflag}
1438 \end{table}
1439
1440 Il quarto flag, mantenuto nel campo \var{c\_lflag}, è detto \textsl{flag
1441   locale}, e serve per controllare il funzionamento dell'interfaccia fra il
1442 driver e l'utente, come abilitare l'eco, gestire i caratteri di controllo e
1443 l'emissione dei segnali, impostare modo canonico o non canonico; un elenco dei
1444 vari bit, del loro significato e delle costanti utilizzate per identificarli è
1445 riportato in \tabref{tab:sess_termios_lflag}. Con i terminali odierni l'unico
1446 flag con cui probabilmente si può avere a che fare è questo, in quanto è con
1447 questo che si impostano le caratteristiche generiche comuni a tutti i
1448 terminali.
1449
1450 Si tenga presente che i flag che riguardano le modalità di eco dei caratteri
1451 (\const{ECHOE}, \const{ECHOPRT}, \const{ECHOK}, \const{ECHOKE},
1452 \const{ECHONL}) controllano solo il comportamento della visualizzazione, il
1453 riconoscimento dei vari caratteri dipende dalla modalità di operazione, ed
1454 avviene solo in modo canonico, pertanto questi flag non hanno significato se
1455 non è impostato \const{ICANON}.
1456
1457 Oltre ai vari flag per gestire le varie caratteristiche dei terminali,
1458 \struct{termios} contiene pure il campo \var{c\_cc} che viene usato per
1459 impostare i caratteri speciali associati alle varie funzioni di controllo. Il
1460 numero di questi caratteri speciali è indicato dalla costante \const{NCCS},
1461 POSIX ne specifica almeno 11, ma molte implementazioni ne definiscono molti
1462 altri.\footnote{in Linux il valore della costante è 32, anche se i caratteri
1463   effettivamente definiti sono solo 17.}
1464
1465 \begin{table}[htb]
1466   \footnotesize
1467   \centering
1468   \begin{tabular}[c]{|l|c|c|p{8cm}|}
1469     \hline
1470     \textbf{Indice} & \textbf{Valore}&\textbf{Codice} & \textbf{Funzione}\\
1471     \hline
1472     \hline
1473     \const{VINTR}   &\texttt{0x03}&(\verb|C-c|)& Carattere di interrupt, 
1474                                                  provoca l'emissione di 
1475                                                  \const{SIGINT}. \\
1476     \const{VQUIT}   &\texttt{0x1C}&(\verb|C-\|)& Carattere di uscita provoca 
1477                                                  l'emissione di 
1478                                                  \const{SIGQUIT}.\\
1479     \const{VERASE}  &\texttt{0x7f}& DEL &  Carattere di ERASE, cancella
1480                                            l'ultimo carattere precedente 
1481                                            nella linea.\\
1482     \const{VKILL}   &\texttt{0x15}&(\verb|C-u|)& Carattere di KILL, cancella
1483                                                  l'intera riga.\\
1484     \const{VEOF}    &\texttt{0x04}&(\verb|C-d|)& Carattere di
1485                                                  \textit{end-of-file}. Causa
1486                                                  l'invio del contenuto del
1487                                                  buffer di ingresso al
1488                                                  processo in lettura anche se
1489                                                  non è ancora stato ricevuto
1490                                                  un a capo. Se è il primo
1491                                                  carattere immesso comporta il
1492                                                  ritorno di \func{read} con
1493                                                  zero caratteri, cioè la
1494                                                  condizione di
1495                                                  \textit{end-of-file}.\\
1496     \const{VTIME}   &   ---       & --- & Timeout, in decimi di secondo, per
1497                                           una lettura in modo non canonico. \\
1498     \const{VMIN}    &   ---       & --- & Numero minimo di caratteri per una 
1499                                           lettura in modo non canonico.\\
1500     \const{VSWTC}   &\texttt{0x00}& NUL & Carattere di switch. Non supportato
1501                                           in Linux.\\
1502     \const{VSTART}  &\texttt{0x21}&(\verb|C-q|)& Carattere di START. Riavvia un
1503                                                  output bloccato da uno STOP.\\
1504     \const{VSTOP}   &\texttt{0x23}&(\verb|C-s|)& Carattere di STOP. Blocca
1505                                                  l'output fintanto che non
1506                                                  viene premuto un carattere di
1507                                                  START.\\
1508     \const{VSUSP}   &\texttt{0x1A}&(\verb|C-z|)& Carattere di
1509                                                  sospensione. Invia il segnale
1510                                                  \const{SIGTSTP}.\\
1511     \const{VEOL}    &\texttt{0x00}& NUL & Carattere di fine riga. Agisce come
1512                                           un a capo, ma non viene scartato ed
1513                                           è letto come l'ultimo carattere
1514                                           nella riga.  \\
1515     \const{VREPRINT}&\texttt{0x12}&(\verb|C-r|)& Ristampa i caratteri non
1516                                                  ancora letti.  \\
1517     \const{VDISCARD}&\texttt{0x07}&(\verb|C-o|)& Non riconosciuto in Linux. \\
1518     \const{VWERASE} &\texttt{0x17}&(\verb|C-w|)& Cancellazione di una parola.\\
1519     \const{VLNEXT}  &\texttt{0x16}&(\verb|C-v|)& Carattere di escape, serve a
1520                                                  quotare il carattere
1521                                                  successivo che non viene
1522                                                  interpretato ma passato
1523                                                  direttamente all'output. \\
1524     \const{VEOL2}   &\texttt{0x00}& NUL & Ulteriore carattere di fine
1525                                           riga. Ha lo stesso effetto di
1526                                           \const{VEOL} ma può essere un
1527                                           carattere diverso. \\
1528     \hline
1529   \end{tabular}
1530   \caption{Valori dei caratteri di controllo mantenuti nel campo \var{c\_cc}
1531     della struttura \struct{termios}.} 
1532   \label{tab:sess_termios_cc}
1533 \end{table}
1534
1535
1536 A ciascuna di queste funzioni di controllo corrisponde un elemento del vettore
1537 \var{c\_cc} che specifica quale è il carattere speciale associato; per
1538 portabilità invece di essere indicati con la loro posizione numerica nel
1539 vettore, i vari elementi vengono indicizzati attraverso delle opportune
1540 costanti, il cui nome corrisponde all'azione ad essi associata. Un elenco
1541 completo dei caratteri di controllo, con le costanti e delle funzionalità
1542 associate è riportato in \tabref{tab:sess_termios_cc}, usando quelle
1543 definizioni diventa possibile assegnare un nuovo carattere di controllo con un
1544 codice del tipo:
1545 \includecodesnip{listati/value_c_cc.c}
1546
1547 La maggior parte di questi caratteri (tutti tranne \const{VTIME} e
1548 \const{VMIN}) hanno effetto solo quando il terminale viene utilizzato in modo
1549 canonico; per alcuni devono essere essere soddisfatte ulteriori richieste, ad
1550 esempio \const{VINTR}, \const{VSUSP}, e \const{VQUIT} richiedono sia settato
1551 \const{ISIG}; \const{VSTART} e \const{VSTOP} richiedono sia settato
1552 \const{IXON}; \const{VLNEXT}, \const{VWERASE}, \const{VREPRINT} richiedono sia
1553 settato \const{IEXTEN}.  In ogni caso quando vengono attivati i caratteri
1554 vengono interpretati e non sono passati sulla coda di ingresso.
1555
1556 Per leggere ed scrivere tutte le varie impostazioni dei terminali viste finora
1557 lo standard POSIX prevede due funzioni che utilizzano come argomento un
1558 puntatore ad una struttura \struct{termios} che sarà quella in cui andranno
1559 immagazzinate le impostazioni.  Le funzioni sono \funcd{tcgetattr} e
1560 \funcd{tcsetattr} ed il loro prototipo è:
1561 \begin{functions}
1562   \headdecl{unistd.h} 
1563   \headdecl{termios.h}  
1564   \funcdecl{int tcgetattr(int fd, struct termios *termios\_p)} 
1565   Legge il valore delle impostazioni di un terminale.
1566   
1567   \funcdecl{int tcsetattr(int fd, int optional\_actions, struct termios
1568     *termios\_p)} 
1569   Scrive le impostazioni di un terminale.
1570   
1571   \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in
1572     caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1573     \begin{errlist}
1574     \item[\errcode{EINTR}] La funzione è stata interrotta. 
1575     \end{errlist}
1576     ed inoltre \errval{EBADF}, \errval{ENOTTY} ed \errval{EINVAL}. 
1577   }
1578 \end{functions}
1579
1580 Le funzioni operano sul terminale cui fa riferimento il file descriptor
1581 \param{fd} utilizzando la struttura indicata dal puntatore \param{termios\_p}
1582 per lo scambio dei dati. Si tenga presente che le impostazioni sono associate
1583 al terminale e non al file descriptor; questo significa che se si è cambiata
1584 una impostazione un qualunque altro processo che apra lo stesso terminale, od
1585 un qualunque altro file descriptor che vi faccia riferimento, vedrà le nuove
1586 impostazioni pur non avendo nulla a che fare con il file descriptor che si è
1587 usato per effettuare i cambiamenti.
1588
1589 Questo significa che non è possibile usare file descriptor diversi per
1590 utilizzare automaticamente il terminale in modalità diverse, se esiste una
1591 necessità di accesso differenziato di questo tipo occorrerà cambiare
1592 esplicitamente la modalità tutte le volte che si passa da un file descriptor
1593 ad un altro.
1594
1595 La funzione \func{tcgetattr} legge i valori correnti delle impostazioni di un
1596 terminale qualunque nella struttura puntata da \param{termios\_p};
1597 \func{tcsetattr} invece effettua la scrittura delle impostazioni e quando
1598 viene invocata sul proprio terminale di controllo può essere eseguita con
1599 successo solo da un processo in foreground.  Se invocata da un processo in
1600 background infatti tutto il gruppo riceverà un segnale di \const{SIGTTOU} come
1601 se si fosse tentata una scrittura, a meno che il processo chiamante non abbia
1602 \const{SIGTTOU} ignorato o bloccato, nel qual caso l'operazione sarà eseguita.
1603
1604 La funzione \func{tcsetattr} prevede tre diverse modalità di funzionamento,
1605 specificabili attraverso l'argomento \param{optional\_actions}, che permette
1606 di stabilire come viene eseguito il cambiamento delle impostazioni del
1607 terminale, i valori possibili sono riportati in
1608 \tabref{tab:sess_tcsetattr_option}; di norma (come fatto per le due funzioni
1609 di esempio) si usa sempre \const{TCSANOW}, le altre opzioni possono essere
1610 utili qualora si cambino i parametri di output.
1611
1612 \begin{table}[htb]
1613   \footnotesize
1614   \centering
1615   \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
1616     \hline
1617     \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1618     \hline
1619     \hline
1620     \const{TCSANOW}  & Esegue i cambiamenti in maniera immediata. \\
1621     \const{TCSADRAIN}& I cambiamenti vengono eseguiti dopo aver atteso che
1622                        tutto l'output presente sulle code è stato scritto. \\
1623     \const{TCSAFLUSH}& È identico a \const{TCSADRAIN}, ma in più scarta
1624                        tutti i dati presenti sulla coda di input.\\
1625     \hline
1626   \end{tabular}
1627   \caption{Possibili valori per l'argomento \param{optional\_actions} della
1628     funzione \func{tcsetattr}.} 
1629   \label{tab:sess_tcsetattr_option}
1630 \end{table}
1631
1632 Occorre infine tenere presente che \func{tcsetattr} ritorna con successo anche
1633 se soltanto uno dei cambiamenti richiesti è stato eseguito. Pertanto se si
1634 effettuano più cambiamenti è buona norma controllare con una ulteriore
1635 chiamata a \func{tcgetattr} che essi siano stati eseguiti tutti quanti.
1636
1637 \begin{figure}[!htb]
1638   \footnotesize \centering
1639   \begin{minipage}[c]{15cm}
1640     \includecodesample{listati/SetTermAttr.c}
1641   \end{minipage} 
1642   \normalsize 
1643   \caption{Codice della funzione \func{SetTermAttr} che permette di
1644     impostare uno dei flag di controllo locale del terminale.}
1645   \label{fig:term_set_attr}
1646 \end{figure}
1647
1648 Come già accennato per i cambiamenti effettuati ai vari flag di controllo
1649 occorre che i valori di ciascun bit siano specificati avendo cura di mantenere
1650 intatti gli altri; per questo motivo in generale si deve prima leggere il
1651 valore corrente delle impostazioni con \func{tcgetattr} per poi modificare i
1652 valori impostati.
1653
1654 In \figref{fig:term_set_attr} e \figref{fig:term_unset_attr} si è riportato
1655 rispettivamente il codice delle due funzioni \func{SetTermAttr} e
1656 \func{UnSetTermAttr}, che possono essere usate per impostare o rimuovere, con
1657 le dovute precauzioni, un qualunque bit di \var{c\_lflag}. Il codice di
1658 entrambe le funzioni può essere trovato nel file \file{SetTermAttr.c} dei
1659 sorgenti allegati.
1660
1661 La funzione \func{SetTermAttr} provvede ad impostare il bit specificato
1662 dall'argomento \param{flag}; prima si leggono i valori correnti
1663 (\texttt{\small 10}) con \func{tcgetattr}, uscendo con un messaggio in caso di
1664 errore (\texttt{\small 11--14}), poi si provvede a impostare solo i bit
1665 richiesti (possono essere più di uno) con un OR binario (\texttt{\small 15});
1666 infine si scrive il nuovo valore modificato con \func{tcsetattr}
1667 (\texttt{\small 16}), notificando un eventuale errore (\texttt{\small 11--14})
1668 o uscendo normalmente.
1669
1670 \begin{figure}[!htb]
1671   \footnotesize \centering
1672   \begin{minipage}[c]{15cm}
1673     \includecodesample{listati/UnSetTermAttr.c}
1674   \end{minipage} 
1675   \normalsize 
1676   \caption{Codice della funzione \func{UnSetTermAttr} che permette di
1677     rimuovere uno dei flag di controllo locale del terminale.} 
1678   \label{fig:term_unset_attr}
1679 \end{figure}
1680
1681 La seconda funzione, \func{UnSetTermAttr}, è assolutamente identica alla
1682 prima, solo che in questo caso, in (\texttt{\small 15}), si rimuovono i bit
1683 specificati dall'argomento \param{flag} usando un AND binario del valore
1684 negato.
1685
1686
1687 Al contrario di tutte le altre caratteristiche dei terminali, che possono
1688 essere impostate esplicitamente utilizzando gli opportuni campi di
1689 \struct{termios}, per le velocità della linea (il cosiddetto \textit{baud
1690   rate}) non è prevista una implementazione standardizzata, per cui anche se
1691 in Linux sono mantenute in due campi dedicati nella struttura, questi non
1692 devono essere acceduti direttamente ma solo attraverso le apposite funzioni di
1693 interfaccia provviste da POSIX.1.
1694
1695 Lo standard prevede due funzioni per scrivere la velocità delle linee seriali,
1696 \funcd{cfsetispeed} per la velocità della linea di ingresso e
1697 \funcd{cfsetospeed} per la velocità della linea di uscita; i loro prototipi
1698 sono:
1699 \begin{functions}
1700   \headdecl{unistd.h} 
1701   \headdecl{termios.h}  
1702   \funcdecl{int cfsetispeed(struct termios *termios\_p, speed\_t speed)} 
1703   Imposta la velocità delle linee seriali in ingresso.
1704   
1705   \funcdecl{int cfsetospeed(struct termios *termios\_p, speed\_t speed)} 
1706   Imposta la velocità delle linee seriali in uscita.
1707   
1708   \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in
1709     caso di errore, che avviene solo quando il valore specificato non è
1710     valido.}
1711 \end{functions}
1712  
1713 Si noti che le funzioni si limitano a scrivere opportunamente il valore della
1714 velocità prescelta \param{speed} all'interno della struttura puntata da
1715 \param{termios\_p}; per effettuare l'impostazione effettiva occorrerà poi
1716 chiamare \func{tcsetattr}.
1717
1718 Si tenga presente che per le linee seriali solo alcuni valori di velocità sono
1719 validi; questi possono essere specificati direttamente (le \acr{glibc}
1720 prevedono che i valori siano indicati in bit per secondo), ma in generale
1721 altre versioni di librerie possono utilizzare dei valori diversi; per questo
1722 POSIX.1 prevede una serie di costanti che però servono solo per specificare le
1723 velocità tipiche delle linee seriali:
1724 \begin{verbatim}
1725      B0       B50      B75      
1726      B110     B134     B150
1727      B200     B300     B600
1728      B1200    B1800    B2400
1729      B4800    B9600    B19200
1730      B38400   B57600   B115200   
1731      B230400  B460800
1732 \end{verbatim}
1733
1734 Un terminale può utilizzare solo alcune delle velocità possibili, le funzioni
1735 però non controllano se il valore specificato è valido, dato che non possono
1736 sapere a quale terminale le velocità saranno applicate; sarà l'esecuzione di
1737 \func{tcsetattr} a fallire quando si cercherà di eseguire l'impostazione.
1738
1739 Di norma il valore ha senso solo per i terminali seriali dove indica appunto
1740 la velocità della linea di trasmissione; se questa non corrisponde a quella
1741 del terminale quest'ultimo non potrà funzionare: quando il terminale non è
1742 seriale il valore non influisce sulla velocità di trasmissione dei dati. 
1743
1744 In generale impostare un valore nullo (\val{B0}) sulla linea di output fa si
1745 che il modem non asserisca più le linee di controllo, interrompendo di fatto
1746 la connessione, qualora invece si utilizzi questo valore per la linea di input
1747 l'effetto sarà quello di rendere la sua velocità identica a quella della linea
1748 di output.
1749
1750 Analogamente a quanto avviene per l'impostazione, le velocità possono essere
1751 lette da una struttura \struct{termios} utilizzando altre due funzioni,
1752 \funcd{cfgetispeed} e \funcd{cfgetospeed}, i cui prototipi sono:
1753 \begin{functions}
1754   \headdecl{unistd.h} 
1755   \headdecl{termios.h}  
1756   \funcdecl{speed\_t cfgetispeed(struct termios *termios\_p)} 
1757   Legge la velocità delle linee seriali in ingresso.
1758   
1759   \funcdecl{speed\_t cfgetospeed(struct termios *termios\_p)} 
1760   Legge la velocità delle linee seriali in uscita.
1761   
1762   \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono la velocità della linea, non
1763   sono previste condizioni di errore.}
1764 \end{functions}
1765
1766 Anche in questo caso le due funzioni estraggono i valori della velocità della
1767 linea da una struttura, il cui indirizzo è specificato dall'argomento
1768 \param{termios\_p} che deve essere stata letta in precedenza con
1769 \func{tcgetaddr}.
1770
1771
1772
1773 \subsection{La gestione della disciplina di linea.}
1774 \label{sec:term_line_discipline}
1775
1776 Come illustrato dalla struttura riportata in \figref{fig:term_struct} tutti i
1777 terminali hanno un insieme di funzionalità comuni, che prevedono la presenza
1778 di code di ingresso ed uscita; in generale si fa riferimento ad esse con il
1779 nome di \textsl{discipline di linea}. 
1780
1781
1782 Lo standard POSIX prevede alcune funzioni che permettono di intervenire
1783 direttamente sulla gestione di quest'ultime e sull'interazione fra i dati in
1784 ingresso ed uscita e le relative code. In generale tutte queste funzioni
1785 vengono considerate, dal punto di vista dell'accesso al terminale, come delle
1786 funzioni di scrittura, pertanto se usate da processi in background sul loro
1787 terminale di controllo provocano l'emissione di \const{SIGTTOU} come
1788 illustrato in \secref{sec:sess_ctrl_term}.\footnote{con la stessa eccezione,
1789   già vista per \func{tcsetaddr}, che quest'ultimo sia bloccato o ignorato dal
1790   processo chiamante.}
1791
1792 Una prima funzione, che è efficace solo in caso di terminali seriali asincroni
1793 (non fa niente per tutti gli altri terminali), è \funcd{tcsendbreak}; il suo
1794 prototipo è:
1795 \begin{functions}
1796   \headdecl{unistd.h} 
1797   \headdecl{termios.h}  
1798   
1799   \funcdecl{int tcsendbreak(int fd, int duration)} Genera una condizione di
1800   break inviando un flusso di bit nulli.
1801   
1802   \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1803     errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
1804     \errval{ENOTTY}.}
1805 \end{functions}
1806
1807 La funzione invia un flusso di bit nulli (che genera una condizione di break)
1808 sul terminale associato a \param{fd}; un valore nullo di \param{duration}
1809 implica una durata del flusso fra 0.25 e 0.5 secondi, un valore diverso da
1810 zero implica una durata pari a \code{duration*T} dove \code{T} è un valore
1811 compreso fra 0.25 e 0.5.\footnote{POSIX specifica il comportamento solo nel
1812   caso si sia impostato un valore nullo per \param{duration}; il comportamento
1813   negli altri casi può dipendere dalla implementazione.}
1814
1815 Le altre funzioni previste da POSIX servono a controllare il comportamento
1816 dell'interazione fra le code associate al terminale e l'utente; la prima è
1817 \funcd{tcdrain}, il cui prototipo è:
1818 \begin{functions}
1819   \headdecl{unistd.h} 
1820   \headdecl{termios.h}  
1821   
1822   \funcdecl{int tcdrain(int fd)} Attende lo svuotamento della coda di output.
1823   
1824   \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1825     errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
1826     \errval{ENOTTY}.}
1827 \end{functions}
1828
1829 La funzione blocca il processo fino a che tutto l'output presente sulla coda
1830 di uscita non è stato trasmesso al terminale associato ad \param{fd}. % La
1831                                 % funzione è  un punto di cancellazione per i
1832                                 % programmi multi-thread, in tal caso le
1833                                 % chiamate devono essere protette con dei
1834                                 % gestori di cancellazione. 
1835
1836 Una seconda funzione, \funcd{tcflush}, permette svuotare immediatamente le code
1837 di cancellando tutti i dati presenti al loro interno; il suo prototipo è:
1838 \begin{functions}
1839   \headdecl{unistd.h} \headdecl{termios.h}
1840   
1841   \funcdecl{int tcflush(int fd, int queue)} Cancella i dati presenti
1842   nelle code di ingresso o di uscita.
1843   
1844   \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1845     errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
1846     \errval{ENOTTY}.}
1847 \end{functions}
1848
1849 La funzione agisce sul terminale associato a \param{fd}, l'argomento
1850 \param{queue} permette di specificare su quale coda (ingresso, uscita o
1851 entrambe), operare. Esso può prendere i valori riportati in
1852 \tabref{tab:sess_tcflush_queue}, nel caso si specifichi la coda di ingresso
1853 cancellerà i dati ricevuti ma non ancora letti, nel caso si specifichi la coda
1854 di uscita cancellerà i dati scritti ma non ancora trasmessi.
1855
1856 \begin{table}[htb]
1857   \footnotesize
1858   \centering
1859   \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
1860     \hline
1861     \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1862     \hline
1863     \hline
1864     \const{TCIFLUSH} & Cancella i dati sulla coda di ingresso. \\
1865     \const{TCOFLUSH} & Cancella i dati sulla coda di uscita. \\
1866     \const{TCIOFLUSH}& Cancella i dati su entrambe le code.\\
1867     \hline
1868   \end{tabular}
1869   \caption{Possibili valori per l'argomento \param{queue} della
1870     funzione \func{tcflush}.} 
1871   \label{tab:sess_tcflush_queue}
1872 \end{table}
1873
1874
1875 L'ultima funzione dell'interfaccia che interviene sulla disciplina di linea è
1876 \funcd{tcflow}, che viene usata per sospendere la trasmissione e la ricezione
1877 dei dati sul terminale; il suo prototipo è:
1878 \begin{functions}
1879   \headdecl{unistd.h} 
1880   \headdecl{termios.h}  
1881   
1882   \funcdecl{int tcflow(int fd, int action)} 
1883   
1884   Sospende e riavvia il flusso dei dati sul terminale.
1885
1886   \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1887     errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
1888     \errval{ENOTTY}.}
1889 \end{functions}
1890
1891 La funzione permette di controllare (interrompendo e facendo riprendere) il
1892 flusso dei dati fra il terminale ed il sistema sia in ingresso che in uscita.
1893 Il comportamento della funzione è regolato dall'argomento \param{action}, i
1894 cui possibili valori, e relativa azione eseguita dalla funzione, sono
1895 riportati in \secref{tab:sess_tcflow_action}.
1896
1897 \begin{table}[htb]
1898    \footnotesize
1899   \centering
1900   \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
1901     \hline
1902     \textbf{Valore}& \textbf{Azione}\\
1903     \hline
1904     \hline
1905     \const{TCOOFF}& Sospende l'output.\\
1906     \const{TCOON} & Riprende un output precedentemente sospeso.\\
1907     \const{TCIOFF}& Il sistema trasmette un carattere di STOP, che 
1908                     fa interrompere la trasmissione dei dati dal terminale.  \\
1909     \const{TCION} & Il sistema trasmette un carattere di START, che 
1910                     fa riprendere la trasmissione dei dati dal terminale.\\
1911     \hline
1912   \end{tabular}
1913   \caption{Possibili valori per l'argomento \param{action} della
1914     funzione \func{tcflow}.} 
1915   \label{tab:sess_tcflow_action}
1916 \end{table}
1917
1918
1919 \subsection{Operare in \textsl{modo non canonico}}
1920 \label{sec:term_non_canonical}
1921
1922 Operare con un terminale in modo canonico è relativamente semplice; basta
1923 eseguire una lettura e la funzione ritornerà quando una il driver del
1924 terminale avrà completato una linea di input. Non è detto che la linea sia
1925 letta interamente (si può aver richiesto un numero inferiore di byte) ma in
1926 ogni caso nessun dato verrà perso, e il resto della linea sarà letto alla
1927 chiamata successiva.
1928
1929 Inoltre in modo canonico la gestione dell'input è di norma eseguita
1930 direttamente dal driver del terminale, che si incarica (a seconda di quanto
1931 impostato con le funzioni viste nei paragrafi precedenti) di cancellare i
1932 caratteri, bloccare e riavviare il flusso dei dati, terminare la linea quando
1933 viene ricevuti uno dei vari caratteri di terminazione (NL, EOL, EOL2, EOF).
1934
1935 In modo non canonico tocca invece al programma gestire tutto quanto, i
1936 caratteri NL, EOL, EOL2, EOF, ERASE, KILL, CR, REPRINT non vengono
1937 interpretati automaticamente ed inoltre, non dividendo più l'input in linee,
1938 il sistema non ha più un limite definito per quando ritornare i dati ad un
1939 processo. Per questo motivo abbiamo visto che in \var{c\_cc} sono previsti due
1940 caratteri speciali, MIN e TIME (specificati dagli indici \const{VMIN} e
1941 \const{VTIME} in \var{c\_cc}) che dicono al sistema di ritornare da una
1942 \func{read} quando è stata letta una determinata quantità di dati o è passato
1943 un certo tempo.
1944
1945 Come accennato nella relativa spiegazione in \tabref{tab:sess_termios_cc},
1946 TIME e MIN non sono in realtà caratteri ma valori numerici. Il comportamento
1947 del sistema per un terminale in modalità non canonica prevede quattro casi
1948 distinti:
1949 \begin{description}
1950 \item[MIN$>0$, TIME$>0$] In questo caso MIN stabilisce il numero minimo di
1951   caratteri desiderati e TIME un tempo di attesa, in decimi di secondo, fra un
1952   carattere e l'altro. Una \func{read} ritorna se vengono ricevuti almeno MIN
1953   caratteri prima della scadenza di TIME (MIN è solo un limite inferiore, se
1954   la funzione ha richiesto un numero maggiore di caratteri ne possono essere
1955   restituiti di più); se invece TIME scade vengono restituiti i byte ricevuti
1956   fino ad allora (un carattere viene sempre letto, dato che il timer inizia a
1957   scorrere solo dopo la ricezione del primo carattere).
1958 \item[MIN$>0$, TIME$=0$] Una \func{read} ritorna solo dopo che sono stati
1959   ricevuti almeno MIN caratteri. Questo significa che una \func{read} può
1960   bloccarsi indefinitamente. 
1961 \item[MIN$=0$, TIME$>0$] In questo caso TIME indica un tempo di attesa dalla
1962   chiamata di \func{read}, la funzione ritorna non appena viene ricevuto un
1963   carattere o scade il tempo. Si noti che è possibile che \func{read} ritorni
1964   con un valore nullo.
1965 \item[MIN$=0$, TIME$=0$] In questo caso una \func{read} ritorna immediatamente
1966   restituendo tutti i caratteri ricevuti. Anche in questo caso può ritornare
1967   con un valore nullo.
1968 \end{description}
1969
1970
1971
1972 %%% Local Variables: 
1973 %%% mode: latex
1974 %%% TeX-master: "gapil"
1975 %%% End: