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11 \chapter{Terminali e sessioni di lavoro}
14 I terminali per lungo tempo sono stati l'unico modo per accedere al sistema,
15 per questo anche oggi che esistono molte altre interfacce, essi continuano a
16 coprire un ruolo particolare, restando strettamente legati al funzionamento
17 dell'interfaccia a linea di comando.
19 Nella prima parte del capitolo esamineremo i concetti base del sistema delle
20 sessioni di lavoro, vale a dire il metodo con cui il kernel permette ad un
21 utente di gestire le capacità multitasking del sistema, permettendo di
22 eseguire più programmi in contemporanea. Nella seconda parte del capitolo
23 tratteremo poi il funzionamento dell'I/O su terminale, e delle varie
24 peculiarità che esso viene ad assumere a causa del suo stretto legame con il
25 suo uso come interfaccia di accesso al sistema da parte degli utenti.
28 \section{Il \textit{job control}}
29 \label{sec:sess_job_control}
31 Viene comunemente chiamato \textit{job control} quell'insieme di funzionalità
32 il cui scopo è quello di permettere ad un utente di poter sfruttare le
33 capacità multitasking di un sistema Unix per eseguire in contemporanea più
34 processi, pur potendo accedere, di solito, ad un solo terminale,\footnote{con
35 \textit{X Window} e con i terminali virtuali tutto questo non è più vero,
36 dato che si può accedere a molti terminali in contemporanea da una singola
37 postazione di lavoro, ma il sistema è nato prima dell'esistenza di tutto
38 ciò.} avendo cioè un solo punto in cui si può avere accesso all'input ed
39 all'output degli stessi.
42 \subsection{Una panoramica introduttiva}
43 \label{sec:sess_job_control_overview}
45 Il \textit{job control} è una caratteristica opzionale, introdotta in BSD
46 negli anni '80, e successivamente standardizzata da POSIX.1; la sua
47 disponibilità nel sistema è verificabile attraverso il controllo della macro
48 \macro{\_POSIX\_JOB\_CONTROL}. In generale il \textit{job control} richiede il
49 supporto sia da parte della shell (quasi tutte ormai lo hanno), che da parte
50 del kernel; in particolare il kernel deve assicurare sia la presenza di un
51 driver per i terminali abilitato al \textit{job control} che quella dei
52 relativi segnali illustrati in sez.~\ref{sec:sig_job_control}.
54 In un sistema che supporta il \textit{job control}, una volta completato il
55 login, l'utente avrà a disposizione una shell dalla quale eseguire i comandi e
56 potrà iniziare quella che viene chiamata una \textsl{sessione}, che riunisce
57 (vedi sez.~\ref{sec:sess_proc_group}) tutti i processi eseguiti all'interno
58 dello stesso login (esamineremo tutto il processo in dettaglio in
59 sez.~\ref{sec:sess_login}).
61 Siccome la shell è collegata ad un solo terminale, che viene usualmente
62 chiamato \textsl{terminale di controllo}, (vedi sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term})
63 un solo comando alla volta (quello che viene detto in \textit{foreground} o in
64 \textsl{primo piano}), potrà scrivere e leggere dal terminale. La shell però
65 può eseguire, aggiungendo una \cmd{\&} alla fine del comando, più programmi in
66 contemporanea, mandandoli in \textit{background} (o \textsl{sullo sfondo}),
67 nel qual caso essi saranno eseguiti senza essere collegati al terminale.
69 Si noti come si sia parlato di comandi e non di programmi o processi; fra le
70 funzionalità della shell infatti c'è anche quella di consentire di concatenare
71 più programmi in una sola riga di comando con le pipe, ed in tal caso verranno
72 eseguiti più programmi, inoltre, anche quando si invoca un singolo programma,
73 questo potrà sempre lanciare sottoprocessi per eseguire dei compiti specifici.
75 Per questo l'esecuzione di un comando può originare più di un processo; quindi
76 nella gestione del job control non si può far riferimento ai singoli processi.
77 Per questo il kernel prevede la possibilità di raggruppare più processi in un
78 \itindex{process~group} \textit{process group} (detto anche
79 \textsl{raggruppamento di processi}, vedi sez.~\ref{sec:sess_proc_group}) e la
80 shell farà sì che tutti i processi che originano da una riga di comando
81 appartengano allo stesso raggruppamento, in modo che le varie funzioni di
82 controllo, ed i segnali inviati dal terminale, possano fare riferimento ad
85 In generale allora all'interno di una sessione avremo un eventuale (può non
86 esserci) \itindex{process~group} \textit{process group} in
87 \textit{foreground}, che riunisce i processi che possono accedere al
88 terminale, e più \textit{process group} in \textit{background}, che non
89 possono accedervi. Il job control prevede che quando un processo appartenente
90 ad un raggruppamento in \textit{background} cerca di accedere al terminale,
91 venga inviato un segnale a tutti i processi del raggruppamento, in modo da
92 bloccarli (vedi sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term}).
94 Un comportamento analogo si ha anche per i segnali generati dai comandi di
95 tastiera inviati dal terminale che vengono inviati a tutti i processi del
96 raggruppamento in \textit{foreground}. In particolare \cmd{C-z} interrompe
97 l'esecuzione del comando, che può poi essere mandato in \textit{background}
98 con il comando \cmd{bg}.\footnote{si tenga presente che \cmd{bg} e \cmd{fg}
99 sono parole chiave che indicano comandi interni alla shell, e nel caso non
100 comportano l'esecuzione di un programma esterno.} Il comando \cmd{fg}
101 consente invece di mettere in \textit{foreground} un comando precedentemente
102 lanciato in \textit{background}.
104 Di norma la shell si cura anche di notificare all'utente (di solito prima
105 della stampa a video del prompt) lo stato dei vari processi; essa infatti sarà
106 in grado, grazie all'uso di \func{waitpid}, di rilevare sia i processi che
107 sono terminati, sia i raggruppamenti che sono bloccati (in questo caso usando
108 l'opzione \const{WUNTRACED}, secondo quanto illustrato in
109 sez.~\ref{sec:proc_wait}).
112 \subsection{I \textit{process group} e le \textsl{sessioni}}
113 \label{sec:sess_proc_group}
115 \itindbeg{process~group}
117 Come accennato in sez.~\ref{sec:sess_job_control_overview} nel job control i
118 processi vengono raggruppati in \textit{process group} e \textsl{sessioni};
119 per far questo vengono utilizzati due ulteriori identificatori (oltre quelli
120 visti in sez.~\ref{sec:proc_pid}) che il kernel associa a ciascun
121 processo:\footnote{in Linux questi identificatori sono mantenuti nei campi
122 \var{pgrp} e \var{session} della struttura \struct{task\_struct} definita in
123 \file{sched.h}.} l'identificatore del \textit{process group} e
124 l'identificatore della \textsl{sessione}, che vengono indicati rispettivamente
125 con le sigle \acr{pgid} e \acr{sid}, e sono mantenuti in variabili di tipo
126 \type{pid\_t}. I valori di questi identificatori possono essere visualizzati
127 dal comando \cmd{ps} usando l'opzione \cmd{-j}.
129 Un \textit{process group} è pertanto definito da tutti i processi che hanno lo
130 stesso \acr{pgid}; è possibile leggere il valore di questo identificatore con
131 le funzioni \funcd{getpgid} e \funcd{getpgrp},\footnote{\func{getpgrp} è
132 definita nello standard POSIX.1, mentre \func{getpgid} è richiesta da SVr4.}
133 i cui prototipi sono:
137 \funcdecl{pid\_t getpgid(pid\_t pid)}
138 Legge il \acr{pgid} del processo \param{pid}.
140 \funcdecl{pid\_t getpgrp(void)}
141 Legge il \acr{pgid} del processo corrente.
143 \bodydesc{Le funzioni restituiscono il \acr{pgid} del processo,
144 \func{getpgrp} ha sempre successo, mentre \func{getpgid} restituisce -1
145 ponendo \var{errno} a \errval{ESRCH} se il processo selezionato non
149 La funzione \func{getpgid} permette di specificare il \acr{pid} del processo
150 di cui si vuole sapere il \acr{pgid}; un valore nullo per \param{pid}
151 restituisce il \acr{pgid} del processo corrente; \func{getpgrp} è di norma
152 equivalente a \code{getpgid(0)}.
154 In maniera analoga l'identificatore della sessione può essere letto dalla
155 funzione \funcd{getsid}, che però nelle \acr{glibc}\footnote{la system call è
156 stata introdotta in Linux a partire dalla versione 1.3.44, il supporto nelle
157 librerie del C è iniziato dalla versione 5.2.19. La funzione non è prevista
158 da POSIX.1, che parla solo di processi leader di sessione, e non di
159 identificatori di sessione.} è accessibile solo definendo
160 \macro{\_XOPEN\_SOURCE} e \macro{\_XOPEN\_SOURCE\_EXTENDED}; il suo prototipo
162 \begin{prototype}{unistd.h}{pid\_t getsid(pid\_t pid)}
163 Legge l'identificatore di sessione del processo \param{pid}.
165 \bodydesc{La funzione restituisce l'identificatore (un numero positivo) in
166 caso di successo, e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà
169 \item[\errcode{ESRCH}] Il processo selezionato non esiste.
170 \item[\errcode{EPERM}] In alcune implementazioni viene restituito quando il
171 processo selezionato non fa parte della stessa sessione del processo
177 Entrambi gli identificatori vengono inizializzati alla creazione di ciascun
178 processo con lo stesso valore che hanno nel processo padre, per cui un
179 processo appena creato appartiene sempre allo stesso raggruppamento e alla
180 stessa sessione del padre. Vedremo poi come sia possibile creare più
181 \textit{process group} all'interno della stessa sessione, e spostare i
182 processi dall'uno all'altro, ma sempre all'interno di una stessa sessione.
184 Ciascun raggruppamento di processi ha sempre un processo principale, il
185 cosiddetto \itindex{process~group~leader}\textit{process group leader}, che è
186 identificato dall'avere un \acr{pgid} uguale al suo \acr{pid}, in genere
187 questo è il primo processo del raggruppamento, che si incarica di lanciare
188 tutti gli altri. Un nuovo raggruppamento si crea con la funzione
189 \funcd{setpgrp},\footnote{questa è la definizione di POSIX.1, BSD definisce
190 una funzione con lo stesso nome, che però è identica a \func{setpgid}; nelle
191 \acr{glibc} viene sempre usata sempre questa definizione, a meno di non
192 richiedere esplicitamente la compatibilità all'indietro con BSD, definendo
193 la macro \macro{\_BSD\_SOURCE}.} il cui prototipo è:
194 \begin{prototype}{unistd.h}{int setpgrp(void)}
195 Modifica il \acr{pgid} al valore del \acr{pid} del processo corrente.
197 \bodydesc{La funzione restituisce il valore del nuovo \textit{process
201 La funzione, assegnando al \acr{pgid} il valore del \acr{pid} processo
202 corrente, rende questo \itindex{process~group~leader} \textit{group leader} di
203 un nuovo raggruppamento, tutti i successivi processi da esso creati
204 apparterranno (a meno di non cambiare di nuovo il \acr{pgid}) al nuovo
205 raggruppamento. È possibile invece spostare un processo da un raggruppamento
206 ad un altro con la funzione \funcd{setpgid}, il cui prototipo è:
207 \begin{prototype}{unistd.h}{int setpgid(pid\_t pid, pid\_t pgid)}
208 Assegna al \acr{pgid} del processo \param{pid} il valore \param{pgid}.
210 \bodydesc{La funzione ritorna il valore del nuovo \textit{process group}, e
211 -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
213 \item[\errcode{ESRCH}] Il processo selezionato non esiste.
214 \item[\errcode{EPERM}] Il cambiamento non è consentito.
215 \item[\errcode{EACCES}] Il processo ha già eseguito una \func{exec}.
216 \item[\errcode{EINVAL}] Il valore di \param{pgid} è negativo.
221 La funzione permette di cambiare il \acr{pgid} del processo \param{pid}, ma il
222 cambiamento può essere effettuato solo se \param{pgid} indica un
223 \textit{process group} che è nella stessa sessione del processo chiamante.
224 Inoltre la funzione può essere usata soltanto sul processo corrente o su uno
225 dei suoi figli, ed in quest'ultimo caso ha successo soltanto se questo non ha
226 ancora eseguito una \func{exec}.\footnote{questa caratteristica è implementata
227 dal kernel che mantiene allo scopo un altro campo, \var{did\_exec}, in
228 \struct{task\_struct}.} Specificando un valore nullo per \param{pid} si
229 indica il processo corrente, mentre specificando un valore nullo per
230 \param{pgid} si imposta il \textit{process group} al valore del \acr{pid} del
231 processo selezionato; pertanto \func{setpgrp} è equivalente a \code{setpgid(0,
234 Di norma questa funzione viene usata dalla shell quando si usano delle
235 pipeline, per mettere nello stesso \textit{process group} tutti i programmi
236 lanciati su ogni linea di comando; essa viene chiamata dopo una \func{fork}
237 sia dal processo padre, per impostare il valore nel figlio, che da
238 quest'ultimo, per sé stesso, in modo che il cambiamento di \textit{process
239 group} sia immediato per entrambi; una delle due chiamate sarà ridondante,
240 ma non potendo determinare quale dei due processi viene eseguito per primo,
241 occorre eseguirle comunque entrambe per evitare di esporsi ad una \textit{race
242 condition}\itindex{race~condition}.
244 Si noti come nessuna delle funzioni esaminate finora permetta di spostare un
245 processo da una sessione ad un altra; infatti l'unico modo di far cambiare
246 sessione ad un processo è quello di crearne una nuova con l'uso di
247 \funcd{setsid}; il suo prototipo è:
248 \begin{prototype}{unistd.h}{pid\_t setsid(void)}
249 Crea una nuova sessione sul processo corrente impostandone \acr{sid} e
252 \bodydesc{La funzione ritorna il valore del nuovo \acr{sid}, e -1 in caso di
253 errore, il solo errore possibile è \errval{EPERM}, che si ha quando il
254 \acr{pgid} e \acr{pid} del processo coincidono.}
257 La funzione imposta il \acr{pgid} ed il \acr{sid} del processo corrente al
258 valore del suo \acr{pid}, creando così una nuova sessione ed un nuovo
259 \textit{process group} di cui esso diventa leader (come per i \textit{process
260 group} un processo si dice leader di sessione\footnote{in Linux la proprietà
261 è mantenuta in maniera indipendente con un apposito campo \var{leader} in
262 \struct{task\_struct}.} se il suo \acr{sid} è uguale al suo \acr{pid}) ed
263 unico componente. Inoltre la funzione distacca il processo da ogni terminale
264 di controllo (torneremo sull'argomento in sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term}) cui
265 fosse in precedenza associato.
267 La funzione ha successo soltanto se il processo non è già
268 \itindex{process~group~leader} leader di un \textit{process group}, per cui
269 per usarla di norma si esegue una \func{fork} e si esce, per poi chiamare
270 \func{setsid} nel processo figlio, in modo che, avendo questo lo stesso
271 \acr{pgid} del padre ma un \acr{pid} diverso, non ci siano possibilità di
272 errore.\footnote{potrebbe sorgere il dubbio che, per il riutilizzo dei valori
273 dei \acr{pid} fatto nella creazione dei nuovi processi (vedi
274 sez.~\ref{sec:proc_pid}), il figlio venga ad assumere un valore
275 corrispondente ad un \textit{process group} esistente; questo viene evitato
276 dal kernel che considera come disponibili per un nuovo \acr{pid} solo valori
277 che non corrispondono ad altri \acr{pid}, \acr{pgid} o \acr{sid} in uso nel
278 sistema.} Questa funzione viene usata di solito nel processo di login (per i
279 dettagli vedi sez.~\ref{sec:sess_login}) per raggruppare in una sessione tutti
280 i comandi eseguiti da un utente dalla sua shell.
282 \itindend{process~group}
284 \subsection{Il terminale di controllo e il controllo di sessione}
285 \label{sec:sess_ctrl_term}
287 Come accennato in sez.~\ref{sec:sess_job_control_overview}, nel sistema del
288 \textit{job control} i processi all'interno di una sessione fanno riferimento
289 ad un terminale di controllo (ad esempio quello su cui si è effettuato il
290 login), sul quale effettuano le operazioni di lettura e
291 scrittura,\footnote{nel caso di login grafico la cosa può essere più
292 complessa, e di norma l'I/O è effettuato tramite il server X, ma ad esempio
293 per i programmi, anche grafici, lanciati da un qualunque emulatore di
294 terminale, sarà quest'ultimo a fare da terminale (virtuale) di controllo.} e
295 dal quale ricevono gli eventuali segnali da tastiera.
297 A tale scopo lo standard POSIX.1 prevede che ad ogni sessione possa essere
298 associato un terminale di controllo; in Linux questo viene realizzato
299 mantenendo fra gli attributi di ciascun processo anche qual'è il suo terminale
300 di controllo.\footnote{Lo standard POSIX.1 non specifica nulla riguardo
301 l'implementazione; in Linux anch'esso viene mantenuto nella solita struttura
302 \struct{task\_struct}, nel campo \var{tty}.} In generale ogni processo
303 eredita dal padre, insieme al \acr{pgid} e al \acr{sid} anche il terminale di
304 controllo (vedi sez.~\ref{sec:proc_fork}). In questo modo tutti processi
305 originati dallo stesso leader di sessione mantengono lo stesso terminale di
308 Alla creazione di una nuova sessione con \func{setsid} ogni associazione con
309 il precedente terminale di controllo viene cancellata, ed il processo che è
310 divenuto un nuovo leader di sessione dovrà riottenere\footnote{solo quando ciò
311 è necessario, cosa che, come vedremo in sez.~\ref{sec:sess_daemon}, non è
312 sempre vera.}, un terminale di controllo. In generale questo viene fatto
313 automaticamente dal sistema\footnote{a meno di non avere richiesto
314 esplicitamente che questo non diventi un terminale di controllo con il flag
315 \const{O\_NOCTTY} (vedi sez.~\ref{sec:file_open}). In questo Linux segue la
316 semantica di SVr4; BSD invece richiede che il terminale venga allocato
317 esplicitamente con una \func{ioctl} con il comando \const{TIOCSCTTY}.}
318 quando viene aperto il primo terminale (cioè uno dei vari file di dispositivo
319 \file{/dev/tty*}) che diventa automaticamente il terminale di controllo,
320 mentre il processo diventa il \textsl{processo di controllo} di quella
323 In genere (a meno di redirezioni) nelle sessioni di lavoro questo terminale è
324 associato ai file standard (di input, output ed error) dei processi nella
325 sessione, ma solo quelli che fanno parte del cosiddetto raggruppamento di
326 \textit{foreground}, possono leggere e scrivere in certo istante. Per
327 impostare il raggruppamento di \textit{foreground} di un terminale si usa la
328 funzione \funcd{tcsetpgrp}, il cui prototipo è:
333 \funcdecl{int tcsetpgrp(int fd, pid\_t pgrpid)} Imposta a \param{pgrpid} il
334 \textit{process group} di \textit{foreground} del terminale associato al
335 file descriptor \param{fd}.
337 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo, e -1 in caso di
338 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
340 \item[\errcode{ENOTTY}] Il file \param{fd} non corrisponde al terminale di
341 controllo del processo chiamante.
342 \item[\errcode{ENOSYS}] Il sistema non supporta il job control.
343 \item[\errcode{EPERM}] Il \textit{process group} specificato non è nella
344 stessa sessione del processo chiamante.
346 ed inoltre \errval{EBADF} ed \errval{EINVAL}.
349 \noindent la funzione può essere eseguita con successo solo da
350 un processo nella stessa sessione e con lo stesso terminale di controllo.
352 Come accennato in sez.~\ref{sec:sess_job_control_overview}, tutti i processi
353 (e relativi raggruppamenti) che non fanno parte del gruppo di
354 \textit{foreground} sono detti in \textit{background}; se uno si essi cerca di
355 accedere al terminale di controllo provocherà l'invio da parte del kernel di
356 uno dei due segnali \const{SIGTTIN} o \const{SIGTTOU} (a seconda che l'accesso
357 sia stato in lettura o scrittura) a tutto il suo \itindex{process~group}
358 \textit{process group}; dato che il comportamento di default di questi segnali
359 (si riveda quanto esposto in sez.~\ref{sec:sig_job_control}) è di fermare il
360 processo, di norma questo comporta che tutti i membri del gruppo verranno
361 fermati, ma non si avranno condizioni di errore.\footnote{la shell in genere
362 notifica comunque un avvertimento, avvertendo la presenza di processi
363 bloccati grazie all'uso di \func{waitpid}.} Se però si bloccano o ignorano i
364 due segnali citati, le funzioni di lettura e scrittura falliranno con un
365 errore di \errcode{EIO}.
367 Un processo può controllare qual è il gruppo di \textit{foreground} associato
368 ad un terminale con la funzione \funcd{tcgetpgrp}, il cui prototipo è:
370 \headdecl{unistd.h} \headdecl{termios.h}
372 \funcdecl{pid\_t tcgetpgrp(int fd)} Legge il \textit{process group} di
373 \textit{foreground} del terminale associato al file descriptor \param{fd}.
374 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il \acr{pgid} del
375 gruppo di \textit{foreground}, e -1 in caso di errore, nel qual caso
376 \var{errno} assumerà i valori:
378 \item[\errcode{ENOTTY}] Non c'è un terminale di controllo o \param{fd} non
379 corrisponde al terminale di controllo del processo chiamante.
381 ed inoltre \errval{EBADF} ed \errval{ENOSYS}.
385 Si noti come entrambe le funzioni usino come argomento il valore di un file
386 descriptor, il risultato comunque non dipende dal file descriptor che si usa
387 ma solo dal terminale cui fa riferimento; il kernel inoltre permette a ciascun
388 processo di accedere direttamente al suo terminale di controllo attraverso il
389 file speciale \file{/dev/tty}, che per ogni processo è un sinonimo per il
390 proprio terminale di controllo. Questo consente anche a processi che possono
391 aver rediretto l'output di accedere al terminale di controllo, pur non
392 disponendo più del file descriptor originario; un caso tipico è il programma
393 \cmd{crypt} che accetta la redirezione sullo standard input di un file da
394 decifrare, ma deve poi leggere la password dal terminale.
396 Un'altra caratteristica del terminale di controllo usata nel job control è che
397 utilizzando su di esso le combinazioni di tasti speciali (\cmd{C-z},
398 \cmd{C-c}, \cmd{C-y} e \verb|C-\|) si farà sì che il kernel invii i
399 corrispondenti segnali (rispettivamente \const{SIGTSTP}, \const{SIGINT},
400 \const{SIGQUIT} e \const{SIGTERM}, trattati in sez.~\ref{sec:sig_job_control})
401 a tutti i processi del raggruppamento di \textit{foreground}; in questo modo
402 la shell può gestire il blocco e l'interruzione dei vari comandi.
405 Per completare la trattazione delle caratteristiche del job control legate al
406 terminale di controllo, occorre prendere in considerazione i vari casi legati
407 alla terminazione anomala dei processi, che sono di norma gestite attraverso
408 il segnale \const{SIGHUP}. Il nome del segnale deriva da \textit{hungup},
409 termine che viene usato per indicare la condizione in cui il terminale diventa
410 inutilizzabile, (letteralmente sarebbe \textsl{impiccagione}).
412 Quando si verifica questa condizione, ad esempio se si interrompe la linea, o
413 va giù la rete o più semplicemente si chiude forzatamente la finestra di
414 terminale su cui si stava lavorando, il kernel provvederà ad inviare il
415 segnale di \const{SIGHUP} al processo di controllo. L'azione preimpostata in
416 questo caso è la terminazione del processo, il problema che si pone è cosa
417 accade agli altri processi nella sessione, che non han più un processo di
418 controllo che possa gestire l'accesso al terminale, che potrebbe essere
419 riutilizzato per qualche altra sessione.
421 Lo standard POSIX.1 prevede che quando il processo di controllo termina, che
422 ciò avvenga o meno per un \textit{hungup} del terminale (ad esempio si
423 potrebbe terminare direttamente la shell con \cmd{kill}) venga inviato un
424 segnale di \const{SIGHUP} ai processi del raggruppamento di foreground. In
425 questo modo essi potranno essere avvisati che non esiste più un processo in
426 grado di gestire il terminale (di norma tutto ciò comporta la terminazione
427 anche di questi ultimi).
429 Restano però gli eventuali processi in background, che non ricevono il
430 segnale; in effetti se il terminale non dovesse più servire essi potrebbero
431 proseguire fino al completamento della loro esecuzione; ma si pone il problema
432 di come gestire quelli che sono bloccati, o che si bloccano nell'accesso al
433 terminale, in assenza di un processo che sia in grado di effettuare il
434 controllo dello stesso.
436 Questa è la situazione in cui si ha quello che viene chiamato un
437 \itindex{process~group~orphaned} \textit{orphaned process group}. Lo standard
438 POSIX.1 lo definisce come un \itindex{process~group} \textit{process group} i
439 cui processi hanno come padri esclusivamente o altri processi nel
440 raggruppamento, o processi fuori della sessione. Lo standard prevede inoltre
441 che se la terminazione di un processo fa sì che un raggruppamento di processi
442 diventi orfano e se i suoi membri sono bloccati, ad essi vengano inviati in
443 sequenza i segnali di \const{SIGHUP} e \const{SIGCONT}.
445 La definizione può sembrare complicata, e a prima vista non è chiaro cosa
446 tutto ciò abbia a che fare con il problema della terminazione del processo di
447 controllo. Consideriamo allora cosa avviene di norma nel \textit{job
448 control}: una sessione viene creata con \func{setsid} che crea anche un
449 nuovo \itindex{process~group} \textit{process group}: per definizione
450 quest'ultimo è sempre \textsl{orfano}, dato che il padre del leader di
451 sessione è fuori dalla stessa e il nuovo \textit{process group}
452 \itindex{process~group} contiene solo il leader di sessione. Questo è un caso
453 limite, e non viene emesso nessun segnale perché quanto previsto dallo
454 standard riguarda solo i raggruppamenti che diventano orfani in seguito alla
455 terminazione di un processo.\footnote{l'emissione dei segnali infatti avviene
456 solo nella fase di uscita del processo, come una delle operazioni legate
457 all'esecuzione di \func{\_exit}, secondo quanto illustrato in
458 sez.~\ref{sec:proc_termination}.}
460 Il leader di sessione provvederà a creare nuovi raggruppamenti che a questo
461 punto non sono orfani in quanto esso resta padre per almeno uno dei processi
462 del gruppo (gli altri possono derivare dal primo). Alla terminazione del
463 leader di sessione però avremo che, come visto in
464 sez.~\ref{sec:proc_termination}, tutti i suoi figli vengono adottati da
465 \cmd{init}, che è fuori dalla sessione. Questo renderà orfani tutti i process
466 group creati direttamente dal leader di sessione (a meno di non aver spostato
467 con \func{setpgid} un processo da un gruppo ad un altro, cosa che di norma non
468 viene fatta) i quali riceveranno, nel caso siano bloccati, i due segnali;
469 \const{SIGCONT} ne farà proseguire l'esecuzione, ed essendo stato nel
470 frattempo inviato anche \const{SIGHUP}, se non c'è un gestore per
471 quest'ultimo, i processi bloccati verranno automaticamente terminati.
475 \subsection{Dal login alla shell}
476 \label{sec:sess_login}
478 L'organizzazione del sistema del job control è strettamente connessa alle
479 modalità con cui un utente accede al sistema per dare comandi, collegandosi ad
480 esso con un terminale, che sia questo realmente tale, come un VT100 collegato
481 ad una seriale o virtuale, come quelli associati a schermo e tastiera o ad una
482 connessione di rete. Dato che i concetti base sono gli stessi, e dato che alla
483 fine le differenze sono\footnote{in generale nel caso di login via rete o di
484 terminali lanciati dall'interfaccia grafica cambia anche il processo da cui
485 ha origine l'esecuzione della shell.} nel dispositivo cui il kernel associa
486 i file standard (vedi sez.~\ref{sec:file_std_descr}) per l'I/O, tratteremo
487 solo il caso classico del terminale.
489 Abbiamo già brevemente illustrato in sez.~\ref{sec:intro_kern_and_sys} le
490 modalità con cui il sistema si avvia, e di come, a partire da \cmd{init},
491 vengano lanciati tutti gli altri processi. Adesso vedremo in maniera più
492 dettagliata le modalità con cui il sistema arriva a fornire ad un utente la
493 shell che gli permette di lanciare i suoi comandi su un terminale.
495 Nella maggior parte delle distribuzioni di GNU/Linux\footnote{fa eccezione la
496 distribuzione \textit{Slackware}, come alcune distribuzioni su dischetto, ed
497 altre distribuzioni dedicate a compiti limitati e specifici.} viene usata
498 la procedura di avvio di System V; questa prevede che \cmd{init} legga dal
499 file di configurazione \file{/etc/inittab} quali programmi devono essere
500 lanciati, ed in quali modalità, a seconda del cosiddetto \textit{run level},
501 anch'esso definito nello stesso file.
503 Tralasciando la descrizione del sistema dei run level, (per il quale si
504 rimanda alla lettura delle pagine di manuale di \cmd{init} e di
505 \file{inittab}) quello che comunque viene sempre fatto è di eseguire almeno
506 una istanza di un programma che permetta l'accesso ad un terminale. Uno schema
507 di massima della procedura è riportato in fig.~\ref{fig:sess_term_login}.
511 \includegraphics[width=15cm]{img/tty_login}
512 \caption{Schema della procedura di login su un terminale.}
513 \label{fig:sess_term_login}
516 Un terminale, che esso sia un terminale effettivo, attaccato ad una seriale o
517 ad un altro tipo di porta di comunicazione, o una delle console virtuali
518 associate allo schermo, viene sempre visto attraverso un device driver che ne
519 presenta un'interfaccia comune su un apposito file di dispositivo.
521 Per controllare un terminale si usa di solito il programma \cmd{getty} (od una
522 delle sue varianti), che permette di mettersi in ascolto su uno di questi
523 dispositivi. Alla radice della catena che porta ad una shell per i comandi
524 perciò c'è sempre \cmd{init} che esegue prima una \func{fork} e poi una
525 \func{exec} per lanciare una istanza di questo programma su un terminale, il
526 tutto ripetuto per ciascuno dei terminali che si hanno a disposizione (o per
527 un certo numero di essi, nel caso delle console virtuali), secondo quanto
528 indicato dall'amministratore nel file di configurazione del programma,
531 Quando viene lanciato da \cmd{init} il programma parte con i privilegi di
532 amministratore e con un ambiente vuoto; \cmd{getty} si cura di chiamare
533 \func{setsid} per creare una nuova sessione ed un nuovo
534 \itindex{process~group} \textit{process group}, e di aprire il terminale (che
535 così diventa il terminale di controllo della sessione) in lettura sullo
536 standard input ed in scrittura sullo standard output e sullo standard error;
537 inoltre effettuerà, qualora servano, ulteriori impostazioni.\footnote{ad
538 esempio, come qualcuno si sarà accorto scrivendo un nome di login in
539 maiuscolo, può effettuare la conversione automatica dell'input in minuscolo,
540 ponendosi in una modalità speciale che non distingue fra i due tipi di
541 caratteri (a beneficio di alcuni vecchi terminali che non supportavano le
542 minuscole).} Alla fine il programma stamperà un messaggio di benvenuto per
543 poi porsi in attesa dell'immissione del nome di un utente.
545 Una volta che si sia immesso il nome di login \cmd{getty} esegue direttamente
546 il programma \cmd{login} con una \func{exevle}, passando come argomento la
547 stringa con il nome, ed un ambiente opportunamente costruito che contenga
548 quanto necessario (ad esempio di solito viene opportunamente inizializzata la
549 variabile di ambiente \texttt{TERM}) ad identificare il terminale su cui si
550 sta operando, a beneficio dei programmi che verranno lanciati in seguito.
552 A sua volta \cmd{login}, che mantiene i privilegi di amministratore, usa il
553 nome dell'utente per effettuare una ricerca nel database degli
554 utenti,\footnote{in genere viene chiamata \func{getpwnam}, che abbiamo visto
555 in sez.~\ref{sec:sys_user_group}, per leggere la password e gli altri dati
556 dal database degli utenti.} e richiede una password. Se l'utente non esiste
557 o se la password non corrisponde\footnote{il confronto non viene effettuato
558 con un valore in chiaro; quanto immesso da terminale viene invece a sua
559 volta criptato, ed è il risultato che viene confrontato con il valore che
560 viene mantenuto nel database degli utenti.} la richiesta viene ripetuta un
561 certo numero di volte dopo di che \cmd{login} esce ed \cmd{init} provvede a
562 rilanciare un'altra istanza di \cmd{getty}.
564 Se invece la password corrisponde \cmd{login} esegue \func{chdir} per settare
565 la \textit{home directory} dell'utente, cambia i diritti di accesso al
566 terminale (con \func{chown} e \func{chmod}) per assegnarne la titolarità
567 all'utente ed al suo gruppo principale, assegnandogli al contempo i diritti di
568 lettura e scrittura. Inoltre il programma provvede a costruire gli opportuni
569 valori per le variabili di ambiente, come \texttt{HOME}, \texttt{SHELL}, ecc.
570 Infine attraverso l'uso di \func{setuid}, \func{setgid} e \func{initgroups}
571 verrà cambiata l'identità del proprietario del processo, infatti, come
572 spiegato in sez.~\ref{sec:proc_setuid}, avendo invocato tali funzioni con i
573 privilegi di amministratore, tutti gli user-ID ed i group-ID (reali, effettivi
574 e salvati) saranno impostati a quelli dell'utente.
576 A questo punto \cmd{login} provvederà (fatte salve eventuali altre azioni
577 iniziali, come la stampa di messaggi di benvenuto o il controllo della posta)
578 ad eseguire con un'altra \func{exec} la shell, che si troverà con un ambiente
579 già pronto con i file standard di sez.~\ref{sec:file_std_descr} impostati sul
580 terminale, e pronta, nel ruolo di leader di sessione e di processo di
581 controllo per il terminale, a gestire l'esecuzione dei comandi come illustrato
582 in sez.~\ref{sec:sess_job_control_overview}.
584 Dato che il processo padre resta sempre \cmd{init} quest'ultimo potrà
585 provvedere, ricevendo un \const{SIGCHLD} all'uscita della shell quando la
586 sessione di lavoro è terminata, a rilanciare \cmd{getty} sul terminale per
587 ripetere da capo tutto il procedimento.
591 \subsection{Prescrizioni per un programma \textit{daemon}}
592 \label{sec:sess_daemon}
594 Come sottolineato fin da sez.~\ref{sec:intro_base_concept}, in un sistema
595 unix-like tutte le operazioni sono eseguite tramite processi, comprese quelle
596 operazioni di sistema (come l'esecuzione dei comandi periodici, o la consegna
597 della posta, ed in generale tutti i programmi di servizio) che non hanno
598 niente a che fare con la gestione diretta dei comandi dell'utente.
600 Questi programmi, che devono essere eseguiti in modalità non interattiva e
601 senza nessun intervento dell'utente, sono normalmente chiamati
602 \textsl{demoni}, (o \textit{daemons}), nome ispirato dagli omonimi spiritelli
603 che svolgevano compiti vari, di cui parlava Socrate (che sosteneva di averne
604 uno al suo servizio).\footnote{NdT. ricontrollare, i miei ricordi di filosofia
605 sono piuttosto datati.}
607 Se però si lancia un programma demone dalla riga di comando in un sistema che
608 supporta, come Linux, il \textit{job control} esso verrà comunque associato ad
609 un terminale di controllo e mantenuto all'interno di una sessione, e anche se
610 può essere mandato in background e non eseguire più nessun I/O su terminale,
611 si avranno comunque tutte le conseguenze che abbiamo appena visto in
612 sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term} (in particolare l'invio dei segnali in
613 corrispondenza dell'uscita del leader di sessione).
615 Per questo motivo un programma che deve funzionare come demone deve sempre
616 prendere autonomamente i provvedimenti opportuni (come distaccarsi dal
617 terminale e dalla sessione) ad impedire eventuali interferenze da parte del
618 sistema del \textit{job control}; questi sono riassunti in una lista di
619 prescrizioni\footnote{ad esempio sia Stevens in \cite{APUE}, che la
620 \textit{Unix Programming FAQ} \cite{UnixFAQ} ne riportano di sostanzialmente
621 identiche.} da seguire quando si scrive un demone.
623 Pertanto, quando si lancia un programma che deve essere eseguito come demone
624 occorrerà predisporlo in modo che esso compia le seguenti azioni:
626 \item Eseguire una \func{fork} e terminare immediatamente il processo padre
627 proseguendo l'esecuzione nel figlio. In questo modo si ha la certezza che
628 il figlio non è un \itindex{process~group~leader} \textit{process group
629 leader}, (avrà il \acr{pgid} del padre, ma un \acr{pid} diverso) e si può
630 chiamare \func{setsid} con successo. Inoltre la shell considererà terminato
631 il comando all'uscita del padre.
632 \item Eseguire \func{setsid} per creare una nuova sessione ed un nuovo
633 raggruppamento di cui il processo diventa automaticamente il leader, che
634 però non ha associato nessun terminale di controllo.
635 \item Assicurarsi che al processo non venga associato in seguito nessun nuovo
636 terminale di controllo; questo può essere fatto sia avendo cura di usare
637 sempre l'opzione \const{O\_NOCTTY} nell'aprire i file di terminale, che
638 eseguendo una ulteriore \func{fork} uscendo nel padre e proseguendo nel
639 figlio. In questo caso, non essendo più quest'ultimo un leader di sessione
640 non potrà ottenere automaticamente un terminale di controllo.
641 \item Eseguire una \func{chdir} per impostare la directory di lavoro del
642 processo (su \file{/} o su una directory che contenga dei file necessari per
643 il programma), per evitare che la directory da cui si è lanciato il processo
644 resti in uso e non sia possibile rimuoverla o smontare il filesystem che la
646 \item Impostare la maschera dei permessi (di solito con \code{umask(0)}) in
647 modo da non essere dipendenti dal valore ereditato da chi ha lanciato
648 originariamente il processo.
649 \item Chiudere tutti i file aperti che non servono più (in generale tutti); in
650 particolare vanno chiusi i file standard che di norma sono ancora associati
651 al terminale (un'altra opzione è quella di redirigerli verso
656 In Linux buona parte di queste azioni possono venire eseguite invocando la
657 funzione \funcd{daemon}, introdotta per la prima volta in BSD4.4; il suo
659 \begin{prototype}{unistd.h}{int daemon(int nochdir, int noclose)}
660 Esegue le operazioni che distaccano il processo dal terminale di controllo e
661 lo fanno girare come demone.
663 \bodydesc{La funzione restituisce (nel nuovo processo) 0 in caso di
664 successo, e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i
665 valori impostati dalle sottostanti \func{fork} e \func{setsid}.}
668 La funzione esegue una \func{fork}, per uscire subito, con \func{\_exit}, nel
669 padre, mentre l'esecuzione prosegue nel figlio che esegue subito una
670 \func{setsid}. In questo modo si compiono automaticamente i passi 1 e 2 della
671 precedente lista. Se \param{nochdir} è nullo la funzione imposta anche la
672 directory di lavoro su \file{/}, se \param{noclose} è nullo i file standard
673 vengono rediretti su \file{/dev/null} (corrispondenti ai passi 4 e 6); in caso
674 di valori non nulli non viene eseguita nessuna altra azione.
676 Dato che un programma demone non può più accedere al terminale, si pone il
677 problema di come fare per la notifica di eventuali errori, non potendosi più
678 utilizzare lo standard error; per il normale I/O infatti ciascun demone avrà
679 le sue modalità di interazione col sistema e gli utenti a seconda dei compiti
680 e delle funzionalità che sono previste; ma gli errori devono normalmente
681 essere notificati all'amministratore del sistema.
683 Una soluzione può essere quella di scrivere gli eventuali messaggi su uno
684 specifico file (cosa che a volte viene fatta comunque) ma questo comporta il
685 grande svantaggio che l'amministratore dovrà tenere sotto controllo un file
686 diverso per ciascun demone, e che possono anche generarsi conflitti di nomi.
687 Per questo in BSD4.2 venne introdotto un servizio di sistema, il
688 \textit{syslog}, che oggi si trova su tutti i sistemi Unix, e che permettesse
689 ai demoni di inviare messaggi all'amministratore in una maniera
692 Il servizio prevede vari meccanismi di notifica, e, come ogni altro servizio
693 in un sistema unix-like, viene gestito attraverso un apposito programma,
694 \cmd{syslogd}, che è anch'esso un \textsl{demone}. In generale i messaggi di
695 errore vengono raccolti dal file speciale \file{/dev/log}, un
696 \textit{socket}\index{socket} locale (vedi sez.~\ref{sec:sock_sa_local})
697 dedicato a questo scopo, o via rete, con un \textit{socket} UDP, o da un
698 apposito demone, \cmd{klogd}, che estrae i messaggi del kernel.\footnote{i
699 messaggi del kernel sono tenuti in un buffer circolare e scritti tramite la
700 funzione \func{printk}, analoga alla \func{printf} usata in user space; una
701 trattazione eccellente dell'argomento si trova in \cite{LinDevDri}, nel
704 Il servizio permette poi di trattare i vari messaggi classificandoli
705 attraverso due indici; il primo, chiamato \textit{facility}, suddivide in
706 diverse categorie i vari demoni in modo di raggruppare i messaggi provenienti
707 da operazioni che hanno attinenza fra loro, ed è organizzato in sottosistemi
708 (kernel, posta elettronica, demoni di stampa, ecc.). Il secondo, chiamato
709 \textit{priority}, identifica l'importanza dei vari messaggi, e permette di
710 classificarli e differenziare le modalità di notifica degli stessi.
712 Il sistema di \textit{syslog} attraverso \cmd{syslogd} provvede poi a
713 riportare i messaggi all'amministratore attraverso una serie differenti
716 \item scrivere sulla console.
717 \item inviare via mail ad uno specifico utente.
718 \item scrivere su un file (comunemente detto \textit{log file}).
719 \item inviare ad un altro demone (anche via rete).
722 secondo le modalità che questo preferisce e che possono essere impostate
723 attraverso il file di configurazione \file{/etc/syslog.conf} (maggiori
724 dettagli si possono trovare sulle pagine di manuale per questo file e per
727 Le \acr{glibc} definiscono una serie di funzioni standard con cui un processo
728 può accedere in maniera generica al servizio di \textit{syslog}, che però
729 funzionano solo localmente; se si vogliono inviare i messaggi ad un altro
730 sistema occorre farlo esplicitamente con un socket\index{socket} UDP, o
731 utilizzare le capacità di reinvio del servizio.
733 La prima funzione definita dall'interfaccia è \funcd{openlog}, che apre una
734 connessione al servizio di \textit{syslog}; essa in generale non è necessaria
735 per l'uso del servizio, ma permette di impostare alcuni valori che controllano
736 gli effetti delle chiamate successive; il suo prototipo è:
737 \begin{prototype}{syslog.h}{void openlog(const char *ident, int option,
740 Apre una connessione al sistema di \textit{syslog}.
742 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
745 La funzione permette di specificare, tramite \param{ident}, l'identità di chi
746 ha inviato il messaggio (di norma si passa il nome del programma, come
747 specificato da \code{argv[0]}); la stringa verrà preposta all'inizio di ogni
748 messaggio. Si tenga presente che il valore di \param{ident} che si passa alla
749 funzione è un puntatore, se la stringa cui punta viene cambiata lo sarà pure
750 nei successivi messaggi, e se viene cancellata i risultati potranno essere
751 impredicibili, per questo è sempre opportuno usare una stringa costante.
753 L'argomento \param{facility} permette invece di preimpostare per le successive
754 chiamate l'omonimo indice che classifica la categoria del messaggio.
755 L'argomento è interpretato come una maschera binaria, e pertanto è possibile
756 inviare i messaggi su più categorie alla volta; i valori delle costanti che
757 identificano ciascuna categoria sono riportati in
758 tab.~\ref{tab:sess_syslog_facility}, il valore di \param{facility} deve essere
759 specificato con un OR aritmetico.
764 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
766 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
769 \const{LOG\_AUTH} & Messaggi relativi ad autenticazione e sicurezza,
770 obsoleto, è sostituito da \const{LOG\_AUTHPRIV}. \\
771 \const{LOG\_AUTHPRIV} & Sostituisce \const{LOG\_AUTH}.\\
772 \const{LOG\_CRON} & Messaggi dei demoni di gestione dei comandi
773 programmati (\cmd{cron} e \cmd{at}).\\
774 \const{LOG\_DAEMON} & Demoni di sistema.\\
775 \const{LOG\_FTP} & Server FTP.\\
776 \const{LOG\_KERN} & Messaggi del kernel\\
777 \const{LOG\_LOCAL0} & Riservato all'amministratore per uso locale\\
779 \const{LOG\_LOCAL7} & Riservato all'amministratore per uso locale\\
780 \const{LOG\_LPR} & Messaggi del sistema di gestione delle stampanti \\
781 \const{LOG\_MAIL} & Messaggi del sistema di posta elettronica\\
782 \const{LOG\_NEWS} & Messaggi del sistema di gestione delle news
784 \const{LOG\_SYSLOG} & Messaggi generati dallo stesso \cmd{syslogd}\\
785 \const{LOG\_USER} & Messaggi generici a livello utente\\
786 \const{LOG\_UUCP} & Messaggi del sistema UUCP\\
789 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{facility} di \func{openlog}.}
790 \label{tab:sess_syslog_facility}
793 L'argomento \param{option} serve invece per controllare il comportamento della
794 funzione \func{openlog} e delle modalità con cui le successive chiamate
795 scriveranno i messaggi, esso viene specificato come maschera binaria composta
796 con un OR aritmetico di una qualunque delle costanti riportate in
797 tab.~\ref{tab:sess_openlog_option}.
802 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
804 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
807 \const{LOG\_CONS} & Scrive sulla console quando. \\
808 \const{LOG\_NDELAY} & Sostituisce \const{LOG\_AUTH}.\\
809 \const{LOG\_NOWAIT} & Messaggi dei demoni di gestione dei comandi
810 programmati (\cmd{cron} e \cmd{at}).\\
811 \const{LOG\_ODELAY} & .\\
812 \const{LOG\_PERROR} & Stampa anche su \file{stderr}.\\
813 \const{LOG\_PID} & Inserisce nei messaggi il \acr{pid} del processo
817 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{option} di \func{openlog}.}
818 \label{tab:sess_openlog_option}
821 La funzione che si usa per generare un messaggio è \funcd{syslog}, dato che
822 l'uso di \func{openlog} è opzionale, sarà quest'ultima a provvede a chiamare la
823 prima qualora ciò non sia stato fatto (nel qual caso il valore di
824 \param{ident} è nullo). Il suo prototipo è:
825 \begin{prototype}{syslog.h}
826 {void syslog(int priority, const char *format, ...)}
828 Genera un messaggio di priorità \param{priority}.
830 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
833 Il comportamento della funzione è analogo quello di \func{printf}, e il valore
834 dell'argomento \param{format} è identico a quello descritto nella pagina di
835 manuale di quest'ultima (per i valori principali si può vedere la trattazione
836 sommaria che se ne è fatto in sez.~\ref{sec:file_formatted_io}); l'unica
837 differenza è che la sequenza \val{\%m} viene rimpiazzata dalla stringa
838 restituita da \code{strerror(errno)}. Gli argomenti seguenti i primi due
839 devono essere forniti secondo quanto richiesto da \param{format}.
841 L'argomento \param{priority} permette di impostare sia la \textit{facility}
842 che la \textit{priority} del messaggio. In realtà viene prevalentemente usato
843 per specificare solo quest'ultima in quanto la prima viene di norma
844 preimpostata con \func{openlog}. La priorità è indicata con un valore
845 numerico\footnote{le \acr{glibc}, seguendo POSIX.1-2001, prevedono otto
846 diverse priorità ordinate da 0 a 7, in ordine di importanza decrescente;
847 questo comporta che i tre bit meno significativi dell'argomento
848 \param{priority} sono occupati da questo valore, mentre i restanti bit più
849 significativi vengono usati per specificare la \textit{facility}.}
850 specificabile attraverso le costanti riportate in
851 tab.~\ref{tab:sess_syslog_priority}. Nel caso si voglia specificare anche la
852 \textit{facility} basta eseguire un OR aritmetico del valore della priorità
853 con la maschera binaria delle costanti di tab.~\ref{tab:sess_syslog_facility}.
858 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
860 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
863 \const{LOG\_EMERG} & Il sistema è inutilizzabile. \\
864 \const{LOG\_ALERT} & C'è una emergenza che richiede intervento
866 \const{LOG\_CRIT} & Si è in una condizione critica.\\
867 \const{LOG\_ERR} & Si è in una condizione di errore.\\
868 \const{LOG\_WARNING} & Messaggio di avvertimento.\\
869 \const{LOG\_NOTICE} & Notizia significativa relativa al comportamento.\\
870 \const{LOG\_INFO} & Messaggio informativo. \\
871 \const{LOG\_DEBUG} & Messaggio di debug.\\
874 \caption{Valori possibili per l'indice di importanza del messaggio da
875 specificare nell'argomento \param{priority} di \func{syslog}.}
876 \label{tab:sess_syslog_priority}
879 Una ulteriore funzione, \funcd{setlogmask}, permette di filtrare
880 preliminarmente i messaggi in base alla loro priorità; il suo prototipo è:
881 \begin{prototype}{syslog.h}{int setlogmask(int mask)}
883 Imposta la maschera dei log al valore specificato.
885 \bodydesc{La funzione restituisce il precedente valore.}
888 Le funzioni di gestione mantengono per ogni processo una maschera che determina
889 quale delle chiamate effettuate a \func{syslog} verrà effettivamente
890 registrata. La registrazione viene disabilitata per tutte quelle priorità che
891 non rientrano nella maschera; questa viene impostata usando la macro
892 \macro{LOG\_MASK(p)} dove \code{p} è una delle costanti di
893 tab.~\ref{tab:sess_syslog_priority}. É inoltre disponibile anche la macro
894 \macro{LOG\_UPTO(p)} che permette di specificare automaticamente tutte le
895 priorità fino ad un certo valore.
899 \section{L'I/O su terminale}
900 \label{sec:sess_terminal_io}
902 Benché come ogni altro dispositivo i terminali siano accessibili come file,
903 essi hanno assunto storicamente (essendo stati a lungo l'unico modo di
904 accedere al sistema) una loro rilevanza specifica, che abbiamo già avuto modo
905 di incontrare nella precedente sezione.
907 Esamineremo qui le peculiarità dell'I/O eseguito sui terminali, che per la
908 loro particolare natura presenta delle differenze rispetto ai normali file su
909 disco e agli altri dispositivi.
913 \subsection{L'architettura}
914 \label{sec:term_design}
916 I terminali sono una classe speciale di dispositivi a caratteri (si ricordi la
917 classificazione di sez.~\ref{sec:file_file_types}); un terminale ha infatti una
918 caratteristica che lo contraddistingue da un qualunque altro dispositivo, e
919 cioè che è destinato a gestire l'interazione con un utente (deve essere cioè
920 in grado di fare da terminale di controllo per una sessione), che comporta la
921 presenza di ulteriori capacità.
923 L'interfaccia per i terminali è una delle più oscure e complesse, essendosi
924 stratificata dagli inizi dei sistemi Unix fino ad oggi. Questo comporta una
925 grande quantità di opzioni e controlli relativi ad un insieme di
926 caratteristiche (come ad esempio la velocità della linea) necessarie per
927 dispositivi, come i terminali seriali, che al giorno d'oggi sono praticamente
930 Storicamente i primi terminali erano appunto terminali di telescriventi
931 (\textit{teletype}), da cui deriva sia il nome dell'interfaccia, \textit{TTY},
932 che quello dei relativi file di dispositivo, che sono sempre della forma
933 \texttt{/dev/tty*}.\footnote{ciò vale solo in parte per i terminali virtuali,
934 essi infatti hanno due lati, un \textit{master}, che può assumere i nomi
935 \file{/dev/pty[p-za-e][0-9a-f]} ed un corrispondente \textit{slave} con nome
936 \file{/dev/tty[p-za-e][0-9a-f]}.} Oggi essi includono le porte seriali, le
937 console virtuali dello schermo, i terminali virtuali che vengono creati come
938 canali di comunicazione dal kernel e che di solito vengono associati alle
939 connessioni di rete (ad esempio per trattare i dati inviati con \cmd{telnet} o
942 L'I/O sui terminali si effettua con le stesse modalità dei file normali: si
943 apre il relativo file di dispositivo, e si leggono e scrivono i dati con le
944 usuali funzioni di lettura e scrittura, così se apriamo una console virtuale
945 avremo che \func{read} leggerà quanto immesso dalla tastiera, mentre
946 \func{write} scriverà sullo schermo. In realtà questo è vero solo a grandi
947 linee, perché non tiene conto delle caratteristiche specifiche dei terminali;
948 una delle principali infatti è che essi prevedono due modalità di operazione,
949 dette rispettivamente \textsl{modo canonico} e \textsl{modo non canonico}, che
950 comportano dei comportamenti nettamente diversi.
952 La modalità preimpostata all'apertura del terminale è quella canonica, in cui
953 le operazioni di lettura vengono sempre effettuate assemblando i dati in una
954 linea;\footnote{per cui eseguendo una \func{read} su un terminale in modo
955 canonico la funzione si bloccherà, anche se si sono scritti dei caratteri,
956 fintanto che non si preme il tasto di ritorno a capo: a questo punto la
957 linea sarà completa e la funzione ritornerà.} ed in cui alcuni caratteri
958 vengono interpretati per compiere operazioni (come la generazione dei segnali
959 illustrati in sez.~\ref{sec:sig_job_control}), questa di norma è la modalità in
960 cui funziona la shell.
962 Un terminale in modo non canonico invece non effettua nessun accorpamento dei
963 dati in linee né li interpreta; esso viene di solito usato dai programmi (gli
964 editor ad esempio) che necessitano di poter leggere un carattere alla volta e
965 che gestiscono al loro interno i vari comandi.
967 Per capire le caratteristiche dell'I/O sui terminali, occorre esaminare le
968 modalità con cui esso viene effettuato; l'accesso, come per tutti i
969 dispositivi, viene gestito da un driver apposito, la cui struttura generica è
970 mostrata in fig.~\ref{fig:term_struct}. Ad un terminale sono sempre associate
971 due code per gestire l'input e l'output, che ne implementano una
972 bufferizzazione\footnote{completamente indipendente dalla eventuale ulteriore
973 bufferizzazione fornita dall'interfaccia standard dei file.} all'interno del
977 \centering \includegraphics[width=14.5cm]{img/term_struct}
978 \caption{Struttura interna generica di un driver per un terminale.}
979 \label{fig:term_struct}
982 La coda di ingresso mantiene i caratteri che sono stati letti dal terminale ma
983 non ancora letti da un processo, la sua dimensione è definita dal parametro di
984 sistema \const{MAX\_INPUT} (si veda sez.~\ref{sec:sys_file_limits}), che ne
985 specifica il limite minimo, in realtà la coda può essere più grande e cambiare
986 dimensione dinamicamente. Se è stato abilitato il controllo di flusso in
987 ingresso il driver emette i caratteri di STOP e START per bloccare e sbloccare
988 l'ingresso dei dati; altrimenti i caratteri immessi oltre le dimensioni
989 massime vengono persi; in alcuni casi il driver provvede ad inviare
990 automaticamente un avviso (un carattere di BELL, che provoca un beep)
991 sull'output quando si eccedono le dimensioni della coda. Se è abilitato il
992 modo canonico i caratteri in ingresso restano nella coda fintanto che non
993 viene ricevuto un a capo; un altro parametro del sistema, \const{MAX\_CANON},
994 specifica la dimensione massima di una riga in modo canonico.
996 La coda di uscita è analoga a quella di ingresso e contiene i caratteri
997 scritti dai processi ma non ancora inviati al terminale. Se è abilitato il
998 controllo di flusso in uscita il driver risponde ai caratteri di START e STOP
999 inviati dal terminale. Le dimensioni della coda non sono specificate, ma non
1000 hanno molta importanza, in quanto qualora esse vengano eccedute il driver
1001 provvede automaticamente a bloccare la funzione chiamante.
1005 \subsection{La gestione delle caratteristiche di un terminale}
1006 \label{sec:term_attr}
1008 Data le loro peculiarità, fin dall'inizio si è posto il problema di come
1009 gestire le caratteristiche specifiche dei terminali; storicamente i vari
1010 dialetti di Unix hanno utilizzato diverse funzioni, alla fine con POSIX.1, è
1011 stata effettuata una standardizzazione, unificando le differenze fra BSD e
1012 System V in una unica interfaccia, che è quella usata dal Linux.
1014 Alcune di queste funzioni prendono come argomento un file descriptor (in
1015 origine molte operazioni venivano effettuate con \func{ioctl}), ma ovviamente
1016 possono essere usate solo con file che corrispondano effettivamente ad un
1017 terminale (altrimenti si otterrà un errore di \errcode{ENOTTY}); questo può
1018 essere evitato utilizzando la funzione \funcd{isatty}, il cui prototipo è:
1019 \begin{prototype}{unistd.h}{int isatty(int desc)}
1021 Controlla se il file descriptor \param{desc} è un terminale.
1023 \bodydesc{La funzione restituisce 1 se \param{desc} è connesso ad un
1024 terminale, 0 altrimenti.}
1027 Un'altra funzione che fornisce informazioni su un terminale è \funcd{ttyname},
1028 che permette di ottenere il nome del terminale associato ad un file
1029 descriptor; il suo prototipo è:
1030 \begin{prototype}{unistd.h}{char *ttyname(int desc)}
1032 Restituisce il nome del terminale associato al file \param{desc}.
1034 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla stringa contenente il
1035 nome del terminale associato \param{desc} e \val{NULL} in caso di
1039 Si tenga presente che la funzione restituisce un indirizzo di dati statici,
1040 che pertanto possono essere sovrascritti da successive chiamate. Una funzione
1041 funzione analoga, anch'essa prevista da POSIX.1, è \funcd{ctermid}, il cui
1043 \begin{prototype}{stdio.h}{char *ctermid(char *s)}
1045 Restituisce il nome del terminale di controllo del processo.
1047 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla stringa contenente il
1048 \textit{pathname} del terminale.}
1051 La funzione scrive il \itindex{pathname}\textit{pathname} del terminale di
1052 controllo del processo chiamante nella stringa posta all'indirizzo specificato
1053 dall'argomento \param{s}. La memoria per contenere la stringa deve essere
1054 stata allocata in precedenza ed essere lunga almeno
1055 \const{L\_ctermid}\footnote{\const{L\_ctermid} è una delle varie costanti del
1056 sistema, non trattata esplicitamente in sez.~\ref{sec:sys_characteristics}
1057 che indica la dimensione che deve avere una stringa per poter contenere il
1058 nome di un terminale.} caratteri.
1060 Esiste infine una versione rientrante \funcd{ttyname\_r} della funzione
1061 \func{ttyname}, che non presenta il problema dell'uso di una zona di memoria
1062 statica; il suo prototipo è:
1063 \begin{prototype}{unistd.h}{int ttyname\_r(int desc, char *buff, size\_t len)}
1065 Restituisce il nome del terminale associato al file \param{desc}.
1067 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1068 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1070 \item[\errcode{ERANGE}] la lunghezza del buffer, \param{len}, non è
1071 sufficiente per contenere la stringa restituita.
1073 ed inoltre \errval{EBADF} ed \errval{ENOSYS}.
1077 La funzione prende due argomenti, il puntatore alla zona di memoria
1078 \param{buff}, in cui l'utente vuole che il risultato venga scritto (dovrà
1079 ovviamente essere stata allocata in precedenza), e la relativa dimensione,
1080 \param{len}; se la stringa che deve essere restituita eccede questa dimensione
1081 si avrà una condizione di errore.
1083 Se si passa come argomento \val{NULL} la funzione restituisce il puntatore ad
1084 una stringa statica che può essere sovrascritta da chiamate successive. Si
1085 tenga presente che il \itindex{pathname}\textit{pathname} restituito
1086 potrebbe non identificare univocamente il terminale (ad esempio potrebbe
1087 essere \file{/dev/tty}), inoltre non è detto che il processo possa
1088 effettivamente aprire il terminale.
1090 I vari attributi vengono mantenuti per ciascun terminale in una struttura
1091 \struct{termios}, (la cui definizione è riportata in
1092 fig.~\ref{fig:term_termios}), usata dalle varie funzioni dell'interfaccia. In
1093 fig.~\ref{fig:term_termios} si sono riportati tutti i campi della definizione
1094 usata in Linux; di questi solo i primi cinque sono previsti dallo standard
1095 POSIX.1, ma le varie implementazioni ne aggiungono degli altri per mantenere
1096 ulteriori informazioni.\footnote{la definizione della struttura si trova in
1097 \file{bits/termios.h}, da non includere mai direttamente, Linux, seguendo
1098 l'esempio di BSD, aggiunge i due campi \var{c\_ispeed} e \var{c\_ospeed} per
1099 mantenere le velocità delle linee seriali, ed un campo ulteriore,
1100 \var{c\_line} per ... (NdT, trovare a che serve).}
1102 \begin{figure}[!htb]
1103 \footnotesize \centering
1104 \begin{minipage}[c]{15cm}
1105 \includestruct{listati/termios.h}
1108 \caption{La struttura \structd{termios}, che identifica le proprietà di un
1110 \label{fig:term_termios}
1113 I primi quattro campi sono quattro flag che controllano il comportamento del
1114 terminale; essi sono realizzati come maschera binaria, pertanto il tipo
1115 \type{tcflag\_t} è di norma realizzato con un intero senza segno di lunghezza
1116 opportuna. I valori devono essere specificati bit per bit, avendo cura di non
1117 modificare i bit su cui non si interviene.
1122 \begin{tabular}[c]{|l|p{11cm}|}
1124 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1127 \const{INPCK} & Abilita il controllo di parità in ingresso. Se non viene
1128 impostato non viene fatto nessun controllo ed i caratteri
1129 vengono passati in input direttamente.\\
1130 \const{IGNPAR} & Ignora gli errori di parità, il carattere viene passato
1131 come ricevuto. Ha senso solo se si è impostato
1133 \const{PARMRK} & Controlla come vengono riportati gli errori di parità. Ha
1134 senso solo se \const{INPCK} è impostato e \const{IGNPAR}
1135 no. Se impostato inserisce una sequenza \texttt{0xFF
1136 0x00} prima di ogni carattere che presenta errori di
1137 parità, se non impostato un carattere con errori di
1138 parità viene letto come uno \texttt{0x00}. Se un
1139 carattere ha il valore \texttt{0xFF} e \const{ISTRIP}
1140 non è impostato, per evitare ambiguità esso viene sempre
1141 riportato come \texttt{0xFF 0xFF}.\\
1142 \const{ISTRIP} & Se impostato i caratteri in input sono tagliati a sette
1143 bit mettendo a zero il bit più significativo, altrimenti
1144 vengono passati tutti gli otto bit.\\
1145 \const{IGNBRK} & Ignora le condizioni di BREAK sull'input. Una
1146 \textit{condizione di BREAK} è definita nel contesto di
1147 una trasmissione seriale asincrona come una sequenza di
1148 bit nulli più lunga di un byte. \\
1149 \const{BRKINT} & Controlla la reazione ad un BREAK quando
1150 \const{IGNBRK} non è impostato. Se \const{BRKINT} è
1151 impostato il BREAK causa lo scarico delle code,
1152 e se il terminale è il terminale di controllo per un
1153 gruppo in foreground anche l'invio di \const{SIGINT} ai
1154 processi di quest'ultimo. Se invece \const{BRKINT} non è
1155 impostato un BREAK viene letto come un carattere
1156 NUL, a meno che non sia impostato \const{PARMRK}
1157 nel qual caso viene letto come la sequenza di caratteri
1158 \texttt{0xFF 0x00 0x00}.\\
1159 \const{IGNCR} & Se impostato il carattere di ritorno carrello
1160 (\textit{carriage return}, \verb|'\r'|) viene scartato
1161 dall'input. Può essere utile per i terminali che inviano
1162 entrambi i caratteri di ritorno carrello e a capo
1163 (\textit{newline}, \verb|'\n'|). \\
1164 \const{ICRNL} & Se impostato un carattere di ritorno carrello
1165 (\verb|'\r'|) sul terminale viene automaticamente
1166 trasformato in un a capo (\verb|'\n'|) sulla coda di
1168 \const{INLCR} & Se impostato il carattere di a capo
1169 (\verb|'\n'|) viene automaticamente trasformato in un
1170 ritorno carrello (\verb|'\r'|).\\
1171 \const{IUCLC} & Se impostato trasforma i caratteri maiuscoli dal
1172 terminale in minuscoli sull'ingresso (opzione non
1174 \const{IXON} & Se impostato attiva il controllo di flusso in uscita con i
1175 caratteri di START e STOP. se si riceve
1176 uno STOP l'output viene bloccato, e viene fatto
1177 ripartire solo da uno START, e questi due
1178 caratteri non vengono passati alla coda di input. Se non
1179 impostato i due caratteri sono passati alla coda di input
1180 insieme agli altri.\\
1181 \const{IXANY} & Se impostato con il controllo di flusso permette a
1182 qualunque carattere di far ripartire l'output bloccato da
1183 un carattere di STOP.\\
1184 \const{IXOFF} & Se impostato abilita il controllo di flusso in
1185 ingresso. Il computer emette un carattere di STOP per
1186 bloccare l'input dal terminale e lo sblocca con il
1188 \const{IMAXBEL}& Se impostato fa suonare il cicalino se si riempie la cosa
1189 di ingresso; in Linux non è implementato e il kernel si
1190 comporta cose se fosse sempre impostato (è una estensione
1194 \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1195 \var{c\_iflag} delle modalità di input di un terminale.}
1196 \label{tab:sess_termios_iflag}
1199 Il primo flag, mantenuto nel campo \var{c\_iflag}, è detto \textsl{flag di
1200 input} e controlla le modalità di funzionamento dell'input dei caratteri sul
1201 terminale, come il controllo di parità, il controllo di flusso, la gestione
1202 dei caratteri speciali; un elenco dei vari bit, del loro significato e delle
1203 costanti utilizzate per identificarli è riportato in
1204 tab.~\ref{tab:sess_termios_iflag}.
1206 Si noti come alcuni di questi flag (come quelli per la gestione del flusso)
1207 fanno riferimento a delle caratteristiche che ormai sono completamente
1208 obsolete; la maggior parte inoltre è tipica di terminali seriali, e non ha
1209 alcun effetto su dispositivi diversi come le console virtuali o gli
1210 pseudo-terminali usati nelle connessioni di rete.
1215 \begin{tabular}[c]{|l|p{11cm}|}
1217 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1220 \const{OPOST} & Se impostato i caratteri vengono convertiti opportunamente
1221 (in maniera dipendente dall'implementazione) per la
1222 visualizzazione sul terminale, ad esempio al
1223 carattere di a capo (NL) può venire aggiunto un ritorno
1225 \const{OCRNL} & Se impostato converte automaticamente il carattere di a
1226 capo (NL) nella coppia di caratteri ritorno carrello, a
1228 \const{OLCUC} & Se impostato trasforma i caratteri minuscoli in ingresso
1229 in caratteri maiuscoli sull'uscita (non previsto da
1231 \const{ONLCR} & Se impostato converte automaticamente il carattere di a
1232 capo (NL) in un carattere di ritorno carrello (CR).\\
1233 \const{ONOCR} & Se impostato converte il carattere di ritorno carrello
1234 (CR) nella coppia di caratteri CR-NL.\\
1235 \const{ONLRET}& Se impostato rimuove dall'output il carattere di ritorno
1237 \const{OFILL} & Se impostato in caso di ritardo sulla linea invia dei
1238 caratteri di riempimento invece di attendere.\\
1239 \const{OFDEL} & Se impostato il carattere di riempimento è DEL
1240 (\texttt{0x3F}), invece che NUL (\texttt{0x00}).\\
1241 \const{NLDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1242 carattere di a capo (NL), i valori possibili sono
1243 \val{NL0} o \val{NL1}.\\
1244 \const{CRDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1245 carattere ritorno carrello (CR), i valori possibili sono
1246 \val{CR0}, \val{CR1}, \val{CR2} o \val{CR3}.\\
1247 \const{TABDLY}& Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1248 carattere di tabulazione, i valori possibili sono
1249 \val{TAB0}, \val{TAB1}, \val{TAB2} o \val{TAB3}.\\
1250 \const{BSDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1251 carattere di ritorno indietro (\textit{backspace}), i
1252 valori possibili sono \val{BS0} o \val{BS1}.\\
1253 \const{VTDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1254 carattere di tabulazione verticale, i valori possibili sono
1255 \val{VT0} o \val{VT1}.\\
1256 \const{FFDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1257 carattere di pagina nuova (\textit{form feed}), i valori
1258 possibili sono \val{FF0} o \val{FF1}.\\
1261 \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1262 \var{c\_oflag} delle modalità di output di un terminale.}
1263 \label{tab:sess_termios_oflag}
1266 Il secondo flag, mantenuto nel campo \var{c\_oflag}, è detto \textsl{flag di
1267 output} e controlla le modalità di funzionamento dell'output dei caratteri,
1268 come l'impacchettamento dei caratteri sullo schermo, la traslazione degli a
1269 capo, la conversione dei caratteri speciali; un elenco dei vari bit, del loro
1270 significato e delle costanti utilizzate per identificarli è riportato in
1271 tab.~\ref{tab:sess_termios_oflag}.
1273 Si noti come alcuni dei valori riportati in tab.~\ref{tab:sess_termios_oflag}
1274 fanno riferimento a delle maschere di bit; essi infatti vengono utilizzati per
1275 impostare alcuni valori numerici relativi ai ritardi nell'output di alcuni
1276 caratteri: una caratteristica originaria dei primi terminali su telescrivente,
1277 che avevano bisogno di tempistiche diverse per spostare il carrello in
1278 risposta ai caratteri speciali, e che oggi sono completamente in disuso.
1280 Si tenga presente inoltre che nel caso delle maschere il valore da inserire in
1281 \var{c\_oflag} deve essere fornito avendo cura di cancellare prima tutti i bit
1282 della maschera, i valori da immettere infatti (quelli riportati nella
1283 spiegazione corrispondente) sono numerici e non per bit, per cui possono
1284 sovrapporsi fra di loro. Occorrerà perciò utilizzare un codice del tipo:
1286 \includecodesnip{listati/oflag.c}
1288 \noindent che prima cancella i bit della maschera in questione e poi setta il
1295 \begin{tabular}[c]{|l|p{11cm}|}
1297 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1300 \const{CLOCAL} & Se impostato indica che il terminale è connesso in locale
1301 e che le linee di controllo del modem devono essere
1302 ignorate. Se non impostato effettuando una chiamata ad
1303 \func{open} senza aver specificato il flag di
1304 \const{O\_NOBLOCK} si bloccherà il processo finché
1305 non si è stabilita una connessione con il modem; inoltre
1306 se viene rilevata una disconnessione viene inviato un
1307 \const{SIGHUP} al processo di controllo del terminale. La
1308 lettura su un terminale sconnesso comporta una condizione
1309 di \textit{end of file} e la scrittura un errore di
1311 \const{HUPCL} & Se è impostato viene distaccata la connessione del
1312 modem quando l'ultimo dei processi che ha ancora un file
1313 aperto sul terminale lo chiude o esce.\\
1314 \const{CREAD} & Se è impostato si può leggere l'input del terminale,
1315 altrimenti i caratteri in ingresso vengono scartati
1317 \const{CSTOPB} & Se impostato vengono usati due bit di stop sulla linea
1318 seriale, se non impostato ne viene usato soltanto uno.\\
1319 \const{PARENB} & Se impostato abilita la generazione il controllo di
1320 parità. La reazione in caso di errori dipende dai
1321 relativi valori per \var{c\_iflag}, riportati in
1322 tab.~\ref{tab:sess_termios_iflag}. Se non è impostato i
1323 bit di parità non vengono
1324 generati e i caratteri non vengono controllati.\\
1325 \const{PARODD} & Ha senso solo se è attivo anche \const{PARENB}. Se
1326 impostato viene usata una parità è dispari, altrimenti
1327 viene usata una parità pari.\\
1328 \const{CSIZE} & Maschera per i bit usati per specificare la dimensione
1329 del carattere inviato lungo la linea di trasmissione, i
1330 valore ne indica la lunghezza (in bit), ed i valori
1331 possibili sono \val{CS5}, \val{CS6},
1332 \val{CS7} e \val{CS8}
1333 corrispondenti ad un analogo numero di bit.\\
1334 \const{CBAUD} & Maschera dei bit (4+1) usati per impostare della velocità
1335 della linea (il \textit{baud rate}) in ingresso.
1336 In Linux non è implementato in quanto viene
1337 usato un apposito campo di \struct{termios}.\\
1338 \const{CBAUDEX}& Bit aggiuntivo per l'impostazione della velocità della
1339 linea, per le stesse motivazioni del precedente non è
1340 implementato in Linux.\\
1341 \const{CIBAUD} & Maschera dei bit della velocità della linea in
1342 ingresso. Analogo a \const{CBAUD}, anch'esso in Linux è
1343 mantenuto in un apposito campo di \struct{termios}. \\
1344 \const{CRTSCTS}& Abilita il controllo di flusso hardware sulla seriale,
1345 attraverso l'utilizzo delle dei due fili di RTS e CTS.\\
1348 \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1349 \var{c\_cflag} delle modalità di controllo di un terminale.}
1350 \label{tab:sess_termios_cflag}
1353 Il terzo flag, mantenuto nel campo \var{c\_cflag}, è detto \textsl{flag di
1354 controllo} ed è legato al funzionamento delle linee seriali, permettendo di
1355 impostarne varie caratteristiche, come il numero di bit di stop, le
1356 impostazioni della parità, il funzionamento del controllo di flusso; esso ha
1357 senso solo per i terminali connessi a linee seriali. Un elenco dei vari bit,
1358 del loro significato e delle costanti utilizzate per identificarli è riportato
1359 in tab.~\ref{tab:sess_termios_cflag}.
1361 I valori di questo flag sono molto specifici, e completamente indirizzati al
1362 controllo di un terminale mantenuto su una linea seriale; essi pertanto non
1363 hanno nessuna rilevanza per i terminali che usano un'altra interfaccia, come
1364 le console virtuali e gli pseudo-terminali usati dalle connessioni di rete.
1366 Inoltre alcuni valori sono previsti solo per quelle implementazioni (lo
1367 standard POSIX non specifica nulla riguardo l'implementazione, ma solo delle
1368 funzioni di lettura e scrittura) che mantengono le velocità delle linee
1369 seriali all'interno dei flag; come accennato in Linux questo viene fatto
1370 (seguendo l'esempio di BSD) attraverso due campi aggiuntivi, \var{c\_ispeed} e
1371 \var{c\_ospeed}, nella struttura \struct{termios} (mostrati in
1372 fig.~\ref{fig:term_termios}).
1377 \begin{tabular}[c]{|l|p{11cm}|}
1379 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1382 \const{ICANON} & Se impostato il terminale opera in modo canonico,
1383 altrimenti opera in modo non canonico.\\
1384 \const{ECHO} & Se è impostato viene attivato l'eco dei caratteri in
1385 input sull'output del terminale.\\
1386 \const{ECHOE} & Se è impostato l'eco mostra la cancellazione di un
1387 carattere in input (in reazione al carattere ERASE)
1388 cancellando l'ultimo carattere della riga corrente dallo
1389 schermo; altrimenti il carattere è rimandato in eco per
1390 mostrare quanto accaduto (usato per i terminali con
1391 l'uscita su una stampante). \\
1392 \const{ECHOPRT}& Se impostato abilita la visualizzazione del carattere di
1393 cancellazione in una modalità adatta ai terminali con
1394 l'uscita su stampante; l'invio del carattere di ERASE
1395 comporta la stampa di un \verb|\| seguito dal carattere
1396 cancellato, e così via in caso di successive
1397 cancellazioni, quando si riprende ad immettere carattere
1398 normali prima verrà stampata una \texttt{/}.\\
1399 \const{ECHOK} & Se impostato abilita il trattamento della visualizzazione
1400 del carattere KILL, andando a capo dopo aver visualizzato
1401 lo stesso, altrimenti viene solo mostrato il carattere e
1402 sta all'utente ricordare che l'input precedente è stato
1404 \const{ECHOKE} & Se impostato abilita il trattamento della visualizzazione
1405 del carattere KILL cancellando i caratteri precedenti
1406 nella linea secondo le modalità specificate dai valori di
1407 \const{ECHOE} e \const{ECHOPRT}.\\
1408 \const{ECHONL} & Se impostato viene effettuato l'eco di un a
1409 capo (\verb|\n|) anche se non è stato impostato
1411 \const{ECHOCTL}& Se impostato insieme ad \const{ECHO} i caratteri di
1412 controllo ASCII (tranne TAB, NL, START, e STOP) sono
1413 mostrati nella forma che prepone un \verb|^| alla
1414 lettera ottenuta sommando \texttt{0x40} al valore del
1415 carattere (di solito questi si possono ottenere anche
1416 direttamente premendo il tasto \texttt{ctrl} più la
1417 relativa lettera).\\
1418 \const{ISIG} & Se impostato abilita il riconoscimento dei caratteri
1419 INTR, QUIT, e SUSP generando il relativo segnale.\\
1420 \const{IEXTEN} & Abilita alcune estensioni previste dalla
1421 implementazione. Deve essere impostato perché caratteri
1422 speciali come EOL2, LNEXT, REPRINT e WERASE possano
1423 essere interpretati. \\
1424 \const{NOFLSH} & Se impostato disabilita lo scarico delle code di ingresso
1425 e uscita quando vengono emessi i segnali \const{SIGINT},
1426 \const{SIGQUIT} e \const{SIGSUSP}.\\
1427 \const{TOSTOP} & Se abilitato, con il supporto per il job control presente,
1428 genera il segnale \const{SIGTTOU} per un processo in
1429 background che cerca di scrivere sul terminale.\\
1430 \const{XCASE} & Se impostato il terminale funziona solo con le
1431 maiuscole. L'input è convertito in minuscole tranne per i
1432 caratteri preceduti da una \verb|\|. In output le
1433 maiuscole sono precedute da una \verb|\| e le minuscole
1434 convertite in maiuscole.\\
1435 \const{DEFECHO}& Se impostato effettua l'eco solo se c'è un processo in
1437 \const{FLUSHO} & Effettua la cancellazione della coda di uscita. Viene
1438 attivato dal carattere DISCARD. Non è supportato in
1440 \const{PENDIN} & Indica che la linea deve essere ristampata, viene
1441 attivato dal carattere REPRINT e resta attivo fino alla
1442 fine della ristampa. Non è supportato in Linux.\\
1445 \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1446 \var{c\_lflag} delle modalità locali di un terminale.}
1447 \label{tab:sess_termios_lflag}
1450 Il quarto flag, mantenuto nel campo \var{c\_lflag}, è detto \textsl{flag
1451 locale}, e serve per controllare il funzionamento dell'interfaccia fra il
1452 driver e l'utente, come abilitare l'eco, gestire i caratteri di controllo e
1453 l'emissione dei segnali, impostare modo canonico o non canonico; un elenco dei
1454 vari bit, del loro significato e delle costanti utilizzate per identificarli è
1455 riportato in tab.~\ref{tab:sess_termios_lflag}. Con i terminali odierni l'unico
1456 flag con cui probabilmente si può avere a che fare è questo, in quanto è con
1457 questo che si impostano le caratteristiche generiche comuni a tutti i
1460 Si tenga presente che i flag che riguardano le modalità di eco dei caratteri
1461 (\const{ECHOE}, \const{ECHOPRT}, \const{ECHOK}, \const{ECHOKE},
1462 \const{ECHONL}) controllano solo il comportamento della visualizzazione, il
1463 riconoscimento dei vari caratteri dipende dalla modalità di operazione, ed
1464 avviene solo in modo canonico, pertanto questi flag non hanno significato se
1465 non è impostato \const{ICANON}.
1467 Oltre ai vari flag per gestire le varie caratteristiche dei terminali,
1468 \struct{termios} contiene pure il campo \var{c\_cc} che viene usato per
1469 impostare i caratteri speciali associati alle varie funzioni di controllo. Il
1470 numero di questi caratteri speciali è indicato dalla costante \const{NCCS},
1471 POSIX ne specifica almeno 11, ma molte implementazioni ne definiscono molti
1472 altri.\footnote{in Linux il valore della costante è 32, anche se i caratteri
1473 effettivamente definiti sono solo 17.}
1478 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|p{8cm}|}
1480 \textbf{Indice} & \textbf{Valore}&\textbf{Codice} & \textbf{Funzione}\\
1483 \const{VINTR} &\texttt{0x03}&(\verb|C-c|)& Carattere di interrupt,
1484 provoca l'emissione di
1486 \const{VQUIT} &\texttt{0x1C}&(\verb|C-\|)& Carattere di uscita provoca
1489 \const{VERASE} &\texttt{0x7f}& DEL & Carattere di ERASE, cancella
1490 l'ultimo carattere precedente
1492 \const{VKILL} &\texttt{0x15}&(\verb|C-u|)& Carattere di KILL, cancella
1494 \const{VEOF} &\texttt{0x04}&(\verb|C-d|)& Carattere di
1495 \textit{end-of-file}. Causa
1496 l'invio del contenuto del
1497 buffer di ingresso al
1498 processo in lettura anche se
1499 non è ancora stato ricevuto
1500 un a capo. Se è il primo
1501 carattere immesso comporta il
1502 ritorno di \func{read} con
1503 zero caratteri, cioè la
1505 \textit{end-of-file}.\\
1506 \const{VTIME} & --- & --- & Timeout, in decimi di secondo, per
1507 una lettura in modo non canonico. \\
1508 \const{VMIN} & --- & --- & Numero minimo di caratteri per una
1509 lettura in modo non canonico.\\
1510 \const{VSWTC} &\texttt{0x00}& NUL & Carattere di switch. Non supportato
1512 \const{VSTART} &\texttt{0x21}&(\verb|C-q|)& Carattere di START. Riavvia un
1513 output bloccato da uno STOP.\\
1514 \const{VSTOP} &\texttt{0x23}&(\verb|C-s|)& Carattere di STOP. Blocca
1515 l'output fintanto che non
1516 viene premuto un carattere di
1518 \const{VSUSP} &\texttt{0x1A}&(\verb|C-z|)& Carattere di
1519 sospensione. Invia il segnale
1521 \const{VEOL} &\texttt{0x00}& NUL & Carattere di fine riga. Agisce come
1522 un a capo, ma non viene scartato ed
1523 è letto come l'ultimo carattere
1525 \const{VREPRINT}&\texttt{0x12}&(\verb|C-r|)& Ristampa i caratteri non
1527 \const{VDISCARD}&\texttt{0x07}&(\verb|C-o|)& Non riconosciuto in Linux. \\
1528 \const{VWERASE} &\texttt{0x17}&(\verb|C-w|)& Cancellazione di una parola.\\
1529 \const{VLNEXT} &\texttt{0x16}&(\verb|C-v|)& Carattere di escape, serve a
1530 quotare il carattere
1531 successivo che non viene
1532 interpretato ma passato
1533 direttamente all'output. \\
1534 \const{VEOL2} &\texttt{0x00}& NUL & Ulteriore carattere di fine
1535 riga. Ha lo stesso effetto di
1536 \const{VEOL} ma può essere un
1537 carattere diverso. \\
1540 \caption{Valori dei caratteri di controllo mantenuti nel campo \var{c\_cc}
1541 della struttura \struct{termios}.}
1542 \label{tab:sess_termios_cc}
1546 A ciascuna di queste funzioni di controllo corrisponde un elemento del vettore
1547 \var{c\_cc} che specifica quale è il carattere speciale associato; per
1548 portabilità invece di essere indicati con la loro posizione numerica nel
1549 vettore, i vari elementi vengono indicizzati attraverso delle opportune
1550 costanti, il cui nome corrisponde all'azione ad essi associata. Un elenco
1551 completo dei caratteri di controllo, con le costanti e delle funzionalità
1552 associate è riportato in tab.~\ref{tab:sess_termios_cc}, usando quelle
1553 definizioni diventa possibile assegnare un nuovo carattere di controllo con un
1555 \includecodesnip{listati/value_c_cc.c}
1557 La maggior parte di questi caratteri (tutti tranne \const{VTIME} e
1558 \const{VMIN}) hanno effetto solo quando il terminale viene utilizzato in modo
1559 canonico; per alcuni devono essere soddisfatte ulteriori richieste, ad esempio
1560 \const{VINTR}, \const{VSUSP}, e \const{VQUIT} richiedono sia impostato
1561 \const{ISIG}; \const{VSTART} e \const{VSTOP} richiedono sia impostato
1562 \const{IXON}; \const{VLNEXT}, \const{VWERASE}, \const{VREPRINT} richiedono sia
1563 impostato \const{IEXTEN}. In ogni caso quando vengono attivati i caratteri
1564 vengono interpretati e non sono passati sulla coda di ingresso.
1566 Per leggere ed scrivere tutte le varie impostazioni dei terminali viste finora
1567 lo standard POSIX prevede due funzioni che utilizzano come argomento un
1568 puntatore ad una struttura \struct{termios} che sarà quella in cui andranno
1569 immagazzinate le impostazioni. Le funzioni sono \funcd{tcgetattr} e
1570 \funcd{tcsetattr} ed il loro prototipo è:
1573 \headdecl{termios.h}
1574 \funcdecl{int tcgetattr(int fd, struct termios *termios\_p)}
1575 Legge il valore delle impostazioni di un terminale.
1577 \funcdecl{int tcsetattr(int fd, int optional\_actions, struct termios
1579 Scrive le impostazioni di un terminale.
1581 \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in
1582 caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1584 \item[\errcode{EINTR}] La funzione è stata interrotta.
1586 ed inoltre \errval{EBADF}, \errval{ENOTTY} ed \errval{EINVAL}.
1590 Le funzioni operano sul terminale cui fa riferimento il file descriptor
1591 \param{fd} utilizzando la struttura indicata dal puntatore \param{termios\_p}
1592 per lo scambio dei dati. Si tenga presente che le impostazioni sono associate
1593 al terminale e non al file descriptor; questo significa che se si è cambiata
1594 una impostazione un qualunque altro processo che apra lo stesso terminale, od
1595 un qualunque altro file descriptor che vi faccia riferimento, vedrà le nuove
1596 impostazioni pur non avendo nulla a che fare con il file descriptor che si è
1597 usato per effettuare i cambiamenti.
1599 Questo significa che non è possibile usare file descriptor diversi per
1600 utilizzare automaticamente il terminale in modalità diverse, se esiste una
1601 necessità di accesso differenziato di questo tipo occorrerà cambiare
1602 esplicitamente la modalità tutte le volte che si passa da un file descriptor
1605 La funzione \func{tcgetattr} legge i valori correnti delle impostazioni di un
1606 terminale qualunque nella struttura puntata da \param{termios\_p};
1607 \func{tcsetattr} invece effettua la scrittura delle impostazioni e quando
1608 viene invocata sul proprio terminale di controllo può essere eseguita con
1609 successo solo da un processo in foreground. Se invocata da un processo in
1610 background infatti tutto il gruppo riceverà un segnale di \const{SIGTTOU} come
1611 se si fosse tentata una scrittura, a meno che il processo chiamante non abbia
1612 \const{SIGTTOU} ignorato o bloccato, nel qual caso l'operazione sarà eseguita.
1614 La funzione \func{tcsetattr} prevede tre diverse modalità di funzionamento,
1615 specificabili attraverso l'argomento \param{optional\_actions}, che permette
1616 di stabilire come viene eseguito il cambiamento delle impostazioni del
1617 terminale, i valori possibili sono riportati in
1618 tab.~\ref{tab:sess_tcsetattr_option}; di norma (come fatto per le due funzioni
1619 di esempio) si usa sempre \const{TCSANOW}, le altre opzioni possono essere
1620 utili qualora si cambino i parametri di output.
1625 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
1627 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1630 \const{TCSANOW} & Esegue i cambiamenti in maniera immediata. \\
1631 \const{TCSADRAIN}& I cambiamenti vengono eseguiti dopo aver atteso che
1632 tutto l'output presente sulle code è stato scritto. \\
1633 \const{TCSAFLUSH}& È identico a \const{TCSADRAIN}, ma in più scarta
1634 tutti i dati presenti sulla coda di input.\\
1637 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{optional\_actions} della
1638 funzione \func{tcsetattr}.}
1639 \label{tab:sess_tcsetattr_option}
1642 Occorre infine tenere presente che \func{tcsetattr} ritorna con successo anche
1643 se soltanto uno dei cambiamenti richiesti è stato eseguito. Pertanto se si
1644 effettuano più cambiamenti è buona norma controllare con una ulteriore
1645 chiamata a \func{tcgetattr} che essi siano stati eseguiti tutti quanti.
1647 \begin{figure}[!htb]
1648 \footnotesize \centering
1649 \begin{minipage}[c]{15cm}
1650 \includecodesample{listati/SetTermAttr.c}
1653 \caption{Codice della funzione \func{SetTermAttr} che permette di
1654 impostare uno dei flag di controllo locale del terminale.}
1655 \label{fig:term_set_attr}
1658 Come già accennato per i cambiamenti effettuati ai vari flag di controllo
1659 occorre che i valori di ciascun bit siano specificati avendo cura di mantenere
1660 intatti gli altri; per questo motivo in generale si deve prima leggere il
1661 valore corrente delle impostazioni con \func{tcgetattr} per poi modificare i
1664 In fig.~\ref{fig:term_set_attr} e fig.~\ref{fig:term_unset_attr} si è riportato
1665 rispettivamente il codice delle due funzioni \func{SetTermAttr} e
1666 \func{UnSetTermAttr}, che possono essere usate per impostare o rimuovere, con
1667 le dovute precauzioni, un qualunque bit di \var{c\_lflag}. Il codice di
1668 entrambe le funzioni può essere trovato nel file \file{SetTermAttr.c} dei
1671 La funzione \func{SetTermAttr} provvede ad impostare il bit specificato
1672 dall'argomento \param{flag}; prima si leggono i valori correnti
1673 (\texttt{\small 10}) con \func{tcgetattr}, uscendo con un messaggio in caso di
1674 errore (\texttt{\small 11--14}), poi si provvede a impostare solo i bit
1675 richiesti (possono essere più di uno) con un OR binario (\texttt{\small 15});
1676 infine si scrive il nuovo valore modificato con \func{tcsetattr}
1677 (\texttt{\small 16}), notificando un eventuale errore (\texttt{\small 11--14})
1678 o uscendo normalmente.
1680 \begin{figure}[!htb]
1681 \footnotesize \centering
1682 \begin{minipage}[c]{15cm}
1683 \includecodesample{listati/UnSetTermAttr.c}
1686 \caption{Codice della funzione \func{UnSetTermAttr} che permette di
1687 rimuovere uno dei flag di controllo locale del terminale.}
1688 \label{fig:term_unset_attr}
1691 La seconda funzione, \func{UnSetTermAttr}, è assolutamente identica alla
1692 prima, solo che in questo caso, in (\texttt{\small 15}), si rimuovono i bit
1693 specificati dall'argomento \param{flag} usando un AND binario del valore
1697 Al contrario di tutte le altre caratteristiche dei terminali, che possono
1698 essere impostate esplicitamente utilizzando gli opportuni campi di
1699 \struct{termios}, per le velocità della linea (il cosiddetto \textit{baud
1700 rate}) non è prevista una implementazione standardizzata, per cui anche se
1701 in Linux sono mantenute in due campi dedicati nella struttura, questi non
1702 devono essere acceduti direttamente ma solo attraverso le apposite funzioni di
1703 interfaccia provviste da POSIX.1.
1705 Lo standard prevede due funzioni per scrivere la velocità delle linee seriali,
1706 \funcd{cfsetispeed} per la velocità della linea di ingresso e
1707 \funcd{cfsetospeed} per la velocità della linea di uscita; i loro prototipi
1711 \headdecl{termios.h}
1712 \funcdecl{int cfsetispeed(struct termios *termios\_p, speed\_t speed)}
1713 Imposta la velocità delle linee seriali in ingresso.
1715 \funcdecl{int cfsetospeed(struct termios *termios\_p, speed\_t speed)}
1716 Imposta la velocità delle linee seriali in uscita.
1718 \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in
1719 caso di errore, che avviene solo quando il valore specificato non è
1723 Si noti che le funzioni si limitano a scrivere opportunamente il valore della
1724 velocità prescelta \param{speed} all'interno della struttura puntata da
1725 \param{termios\_p}; per effettuare l'impostazione effettiva occorrerà poi
1726 chiamare \func{tcsetattr}.
1728 Si tenga presente che per le linee seriali solo alcuni valori di velocità sono
1729 validi; questi possono essere specificati direttamente (le \acr{glibc}
1730 prevedono che i valori siano indicati in bit per secondo), ma in generale
1731 altre versioni di librerie possono utilizzare dei valori diversi; per questo
1732 POSIX.1 prevede una serie di costanti che però servono solo per specificare le
1733 velocità tipiche delle linee seriali:
1740 B38400 B57600 B115200
1744 Un terminale può utilizzare solo alcune delle velocità possibili, le funzioni
1745 però non controllano se il valore specificato è valido, dato che non possono
1746 sapere a quale terminale le velocità saranno applicate; sarà l'esecuzione di
1747 \func{tcsetattr} a fallire quando si cercherà di eseguire l'impostazione.
1749 Di norma il valore ha senso solo per i terminali seriali dove indica appunto
1750 la velocità della linea di trasmissione; se questa non corrisponde a quella
1751 del terminale quest'ultimo non potrà funzionare: quando il terminale non è
1752 seriale il valore non influisce sulla velocità di trasmissione dei dati.
1754 In generale impostare un valore nullo (\val{B0}) sulla linea di output fa si
1755 che il modem non asserisca più le linee di controllo, interrompendo di fatto
1756 la connessione, qualora invece si utilizzi questo valore per la linea di input
1757 l'effetto sarà quello di rendere la sua velocità identica a quella della linea
1760 Analogamente a quanto avviene per l'impostazione, le velocità possono essere
1761 lette da una struttura \struct{termios} utilizzando altre due funzioni,
1762 \funcd{cfgetispeed} e \funcd{cfgetospeed}, i cui prototipi sono:
1765 \headdecl{termios.h}
1766 \funcdecl{speed\_t cfgetispeed(struct termios *termios\_p)}
1767 Legge la velocità delle linee seriali in ingresso.
1769 \funcdecl{speed\_t cfgetospeed(struct termios *termios\_p)}
1770 Legge la velocità delle linee seriali in uscita.
1772 \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono la velocità della linea, non
1773 sono previste condizioni di errore.}
1776 Anche in questo caso le due funzioni estraggono i valori della velocità della
1777 linea da una struttura, il cui indirizzo è specificato dall'argomento
1778 \param{termios\_p} che deve essere stata letta in precedenza con
1783 \subsection{La gestione della disciplina di linea.}
1784 \label{sec:term_line_discipline}
1786 Come illustrato dalla struttura riportata in fig.~\ref{fig:term_struct} tutti
1787 i terminali hanno un insieme di funzionalità comuni, che prevedono la presenza
1788 di code di ingresso ed uscita; in generale si fa riferimento ad esse con il
1789 nome di \textsl{discipline di linea}.
1792 Lo standard POSIX prevede alcune funzioni che permettono di intervenire
1793 direttamente sulla gestione di quest'ultime e sull'interazione fra i dati in
1794 ingresso ed uscita e le relative code. In generale tutte queste funzioni
1795 vengono considerate, dal punto di vista dell'accesso al terminale, come delle
1796 funzioni di scrittura, pertanto se usate da processi in background sul loro
1797 terminale di controllo provocano l'emissione di \const{SIGTTOU} come
1798 illustrato in sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term}.\footnote{con la stessa eccezione,
1799 già vista per \func{tcsetattr}, che quest'ultimo sia bloccato o ignorato dal
1800 processo chiamante.}
1802 Una prima funzione, che è efficace solo in caso di terminali seriali asincroni
1803 (non fa niente per tutti gli altri terminali), è \funcd{tcsendbreak}; il suo
1807 \headdecl{termios.h}
1809 \funcdecl{int tcsendbreak(int fd, int duration)} Genera una condizione di
1810 break inviando un flusso di bit nulli.
1812 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1813 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
1817 La funzione invia un flusso di bit nulli (che genera una condizione di break)
1818 sul terminale associato a \param{fd}; un valore nullo di \param{duration}
1819 implica una durata del flusso fra 0.25 e 0.5 secondi, un valore diverso da
1820 zero implica una durata pari a \code{duration*T} dove \code{T} è un valore
1821 compreso fra 0.25 e 0.5.\footnote{POSIX specifica il comportamento solo nel
1822 caso si sia impostato un valore nullo per \param{duration}; il comportamento
1823 negli altri casi può dipendere dalla implementazione.}
1825 Le altre funzioni previste da POSIX servono a controllare il comportamento
1826 dell'interazione fra le code associate al terminale e l'utente; la prima è
1827 \funcd{tcdrain}, il cui prototipo è:
1830 \headdecl{termios.h}
1832 \funcdecl{int tcdrain(int fd)} Attende lo svuotamento della coda di output.
1834 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1835 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
1839 La funzione blocca il processo fino a che tutto l'output presente sulla coda
1840 di uscita non è stato trasmesso al terminale associato ad \param{fd}. % La
1841 % funzione è un punto di cancellazione per i
1842 % programmi multi-thread, in tal caso le
1843 % chiamate devono essere protette con dei
1844 % gestori di cancellazione.
1846 Una seconda funzione, \funcd{tcflush}, permette svuotare immediatamente le code
1847 di cancellando tutti i dati presenti al loro interno; il suo prototipo è:
1849 \headdecl{unistd.h} \headdecl{termios.h}
1851 \funcdecl{int tcflush(int fd, int queue)} Cancella i dati presenti
1852 nelle code di ingresso o di uscita.
1854 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1855 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
1859 La funzione agisce sul terminale associato a \param{fd}, l'argomento
1860 \param{queue} permette di specificare su quale coda (ingresso, uscita o
1861 entrambe), operare. Esso può prendere i valori riportati in
1862 tab.~\ref{tab:sess_tcflush_queue}, nel caso si specifichi la coda di ingresso
1863 cancellerà i dati ricevuti ma non ancora letti, nel caso si specifichi la coda
1864 di uscita cancellerà i dati scritti ma non ancora trasmessi.
1869 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
1871 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1874 \const{TCIFLUSH} & Cancella i dati sulla coda di ingresso. \\
1875 \const{TCOFLUSH} & Cancella i dati sulla coda di uscita. \\
1876 \const{TCIOFLUSH}& Cancella i dati su entrambe le code.\\
1879 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{queue} della
1880 funzione \func{tcflush}.}
1881 \label{tab:sess_tcflush_queue}
1885 L'ultima funzione dell'interfaccia che interviene sulla disciplina di linea è
1886 \funcd{tcflow}, che viene usata per sospendere la trasmissione e la ricezione
1887 dei dati sul terminale; il suo prototipo è:
1890 \headdecl{termios.h}
1892 \funcdecl{int tcflow(int fd, int action)}
1894 Sospende e riavvia il flusso dei dati sul terminale.
1896 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1897 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
1901 La funzione permette di controllare (interrompendo e facendo riprendere) il
1902 flusso dei dati fra il terminale ed il sistema sia in ingresso che in uscita.
1903 Il comportamento della funzione è regolato dall'argomento \param{action}, i
1904 cui possibili valori, e relativa azione eseguita dalla funzione, sono
1905 riportati in tab.~\ref{tab:sess_tcflow_action}.
1910 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
1912 \textbf{Valore}& \textbf{Azione}\\
1915 \const{TCOOFF}& Sospende l'output.\\
1916 \const{TCOON} & Riprende un output precedentemente sospeso.\\
1917 \const{TCIOFF}& Il sistema trasmette un carattere di STOP, che
1918 fa interrompere la trasmissione dei dati dal terminale. \\
1919 \const{TCION} & Il sistema trasmette un carattere di START, che
1920 fa riprendere la trasmissione dei dati dal terminale.\\
1923 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{action} della
1924 funzione \func{tcflow}.}
1925 \label{tab:sess_tcflow_action}
1929 \subsection{Operare in \textsl{modo non canonico}}
1930 \label{sec:term_non_canonical}
1932 Operare con un terminale in modo canonico è relativamente semplice; basta
1933 eseguire una lettura e la funzione ritornerà quando una il driver del
1934 terminale avrà completato una linea di input. Non è detto che la linea sia
1935 letta interamente (si può aver richiesto un numero inferiore di byte) ma in
1936 ogni caso nessun dato verrà perso, e il resto della linea sarà letto alla
1937 chiamata successiva.
1939 Inoltre in modo canonico la gestione dell'input è di norma eseguita
1940 direttamente dal driver del terminale, che si incarica (a seconda di quanto
1941 impostato con le funzioni viste nei paragrafi precedenti) di cancellare i
1942 caratteri, bloccare e riavviare il flusso dei dati, terminare la linea quando
1943 viene ricevuti uno dei vari caratteri di terminazione (NL, EOL, EOL2, EOF).
1945 In modo non canonico tocca invece al programma gestire tutto quanto, i
1946 caratteri NL, EOL, EOL2, EOF, ERASE, KILL, CR, REPRINT non vengono
1947 interpretati automaticamente ed inoltre, non dividendo più l'input in linee,
1948 il sistema non ha più un limite definito per quando ritornare i dati ad un
1949 processo. Per questo motivo abbiamo visto che in \var{c\_cc} sono previsti due
1950 caratteri speciali, MIN e TIME (specificati dagli indici \const{VMIN} e
1951 \const{VTIME} in \var{c\_cc}) che dicono al sistema di ritornare da una
1952 \func{read} quando è stata letta una determinata quantità di dati o è passato
1955 Come accennato nella relativa spiegazione in tab.~\ref{tab:sess_termios_cc},
1956 TIME e MIN non sono in realtà caratteri ma valori numerici. Il comportamento
1957 del sistema per un terminale in modalità non canonica prevede quattro casi
1960 \item[MIN$>0$, TIME$>0$] In questo caso MIN stabilisce il numero minimo di
1961 caratteri desiderati e TIME un tempo di attesa, in decimi di secondo, fra un
1962 carattere e l'altro. Una \func{read} ritorna se vengono ricevuti almeno MIN
1963 caratteri prima della scadenza di TIME (MIN è solo un limite inferiore, se
1964 la funzione ha richiesto un numero maggiore di caratteri ne possono essere
1965 restituiti di più); se invece TIME scade vengono restituiti i byte ricevuti
1966 fino ad allora (un carattere viene sempre letto, dato che il timer inizia a
1967 scorrere solo dopo la ricezione del primo carattere).
1968 \item[MIN$>0$, TIME$=0$] Una \func{read} ritorna solo dopo che sono stati
1969 ricevuti almeno MIN caratteri. Questo significa che una \func{read} può
1970 bloccarsi indefinitamente.
1971 \item[MIN$=0$, TIME$>0$] In questo caso TIME indica un tempo di attesa dalla
1972 chiamata di \func{read}, la funzione ritorna non appena viene ricevuto un
1973 carattere o scade il tempo. Si noti che è possibile che \func{read} ritorni
1974 con un valore nullo.
1975 \item[MIN$=0$, TIME$=0$] In questo caso una \func{read} ritorna immediatamente
1976 restituendo tutti i caratteri ricevuti. Anche in questo caso può ritornare
1977 con un valore nullo.
1982 \section{La gestione dei terminali virtuali}
1983 \label{sec:sess_virtual_terminal}
1986 % TODO terminali virtuali
1987 % Qui c'è da mettere tutta la parte sui terminali virtuali, e la gestione
1993 \subsection{I terminali virtuali}
1994 \label{sec:sess_pty}
1996 Qui vanno spiegati i terminali virtuali, \file{/dev/pty} e compagnia.
1998 \subsection{La funzione \func{openpty}}
1999 \label{sec:sess_openpty}
2001 Qui vanno le cose su \func{openpty} e compagnia.
2003 %%% Local Variables:
2005 %%% TeX-master: "gapil"
2008 % LocalWords: kernel multitasking dell'I job control BSD POSIX shell sez group
2009 % LocalWords: foreground process bg fg Di waitpid WUNTRACED pgrp session sched
2010 % LocalWords: struct pgid sid pid ps getpgid getpgrp SVr unistd void errno int
2011 % LocalWords: ESRCH getsid glibc system call XOPEN SOURCE EPERM setpgrp EACCES
2012 % LocalWords: setpgid exec EINVAL did fork race condition setsid l'I tty ioctl
2013 % LocalWords: NOCTTY TIOCSCTTY error tcsetpgrp termios fd pgrpid descriptor VT
2014 % LocalWords: ENOTTY ENOSYS EBADF SIGTTIN SIGTTOU EIO tcgetpgrp crypt SIGTSTP
2015 % LocalWords: SIGINT SIGQUIT SIGTERM SIGHUP hungup kill orphaned SIGCONT exit
2016 % LocalWords: init Slackware run level inittab fig device getty exevle TERM at
2017 % LocalWords: getpwnam chdir home chown chmod setuid setgid initgroups SIGCHLD
2018 % LocalWords: daemon like daemons NdT Stevens Programming FAQ filesystem umask
2019 % LocalWords: noclose syslog syslogd socket UDP klogd printk printf facility
2020 % LocalWords: priority log openlog const char ident option argv tab AUTH CRON
2021 % LocalWords: AUTHPRIV cron FTP KERN LOCAL LPR NEWS news USENET UUCP CONS CRIT
2022 % LocalWords: NDELAY NOWAIT ODELAY PERROR stderr format strerror EMERG ALERT
2023 % LocalWords: ERR WARNING NOTICE INFO DEBUG debug setlogmask mask UPTO za ssh
2024 % LocalWords: teletype telnet read write BELL beep CANON isatty desc ttyname
2025 % LocalWords: NULL ctermid stdio pathname buff size len ERANGE bits ispeed xFF
2026 % LocalWords: ospeed line tcflag INPCK IGNPAR PARMRK ISTRIP IGNBRK BREAK NUL
2027 % LocalWords: BRKINT IGNCR carriage return newline ICRNL INLCR IUCLC IXON NL
2028 % LocalWords: IXANY IXOFF IMAXBEL iflag OPOST CR OCRNL OLCUC ONLCR ONOCR OFILL
2029 % LocalWords: ONLRET OFDEL NLDLY CRDLY TABDLY BSDLY backspace BS VTDLY FFDLY
2030 % LocalWords: form feed FF oflag CLOCAL NOBLOCK of HUPCL CREAD CSTOPB PARENB
2031 % LocalWords: PARODD CSIZE CS CBAUD CBAUDEX CIBAUD CRTSCTS RTS CTS cflag ECHO
2032 % LocalWords: ICANON ECHOE ERASE ECHOPRT ECHOK ECHOKE ECHONL ECHOCTL ctrl ISIG
2033 % LocalWords: INTR QUIT SUSP IEXTEN EOL LNEXT REPRINT WERASE NOFLSH and TOSTOP
2034 % LocalWords: SIGSUSP XCASE DEFECHO FLUSHO DISCARD PENDIN lflag NCCS VINTR EOF
2035 % LocalWords: interrupt VQUIT VERASE VKILL VEOF VTIME VMIN VSWTC switch VSTART
2036 % LocalWords: VSTOP VSUSP VEOL VREPRINT VDISCARD VWERASE VLNEXT escape actions
2037 % LocalWords: tcgetattr tcsetattr EINTR TCSANOW TCSADRAIN TCSAFLUSH speed MIN
2038 % LocalWords: SetTermAttr UnSetTermAttr cfsetispeed cfsetospeed cfgetispeed
2039 % LocalWords: cfgetospeed quest'ultime tcsendbreak duration break tcdrain
2040 % LocalWords: tcflush queue TCIFLUSH TCOFLUSH TCIOFLUSH tcflow action TCOOFF
2041 % LocalWords: TCOON TCIOFF TCION timer openpty