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12 \chapter{Terminali e sessioni di lavoro}
15 I terminali per lungo tempo sono stati l'unico modo per accedere al sistema,
16 per questo anche oggi che esistono molte altre interfacce, essi continuano a
17 coprire un ruolo particolare, restando strettamente legati al funzionamento
18 dell'interfaccia a linea di comando.
20 Nella prima parte del capitolo esamineremo i concetti base del sistema delle
21 sessioni di lavoro, vale a dire il metodo con cui il kernel permette ad un
22 utente di gestire le capacità multitasking del sistema, permettendo di
23 eseguire più programmi in contemporanea. Nella seconda parte del capitolo
24 tratteremo poi il funzionamento dell'I/O su terminale, e delle varie
25 peculiarità che esso viene ad assumere a causa del suo stretto legame con il
26 suo uso come interfaccia di accesso al sistema da parte degli utenti.
29 \section{Il \textit{job control}}
30 \label{sec:sess_job_control}
32 Viene comunemente chiamato \textit{job control} quell'insieme di funzionalità
33 il cui scopo è quello di permettere ad un utente di poter sfruttare le
34 capacità multitasking di un sistema Unix per eseguire in contemporanea più
35 processi, pur potendo accedere, di solito, ad un solo terminale,\footnote{con
36 \textit{X Window} e con i terminali virtuali tutto questo non è più vero,
37 dato che si può accedere a molti terminali in contemporanea da una singola
38 postazione di lavoro, ma il sistema è nato prima dell'esistenza di tutto
39 ciò.} avendo cioè un solo punto in cui si può avere accesso all'input ed
40 all'output degli stessi.
43 \subsection{Una panoramica introduttiva}
44 \label{sec:sess_job_control_overview}
46 Il \textit{job control} è una caratteristica opzionale, introdotta in BSD
47 negli anni '80, e successivamente standardizzata da POSIX.1; la sua
48 disponibilità nel sistema è verificabile attraverso il controllo della macro
49 \macro{\_POSIX\_JOB\_CONTROL}. In generale il \textit{job control} richiede il
50 supporto sia da parte della shell (quasi tutte ormai lo hanno), che da parte
51 del kernel; in particolare il kernel deve assicurare sia la presenza di un
52 driver per i terminali abilitato al \textit{job control} che quella dei
53 relativi segnali illustrati in sez.~\ref{sec:sig_job_control}.
55 In un sistema che supporta il \textit{job control}, una volta completato il
56 login, l'utente avrà a disposizione una shell dalla quale eseguire i comandi e
57 potrà iniziare quella che viene chiamata una \textsl{sessione}, che riunisce
58 (vedi sez.~\ref{sec:sess_proc_group}) tutti i processi eseguiti all'interno
59 dello stesso login (esamineremo tutto il processo in dettaglio in
60 sez.~\ref{sec:sess_login}).
62 Siccome la shell è collegata ad un solo terminale, che viene usualmente
63 chiamato \textsl{terminale di controllo}, (vedi sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term})
64 un solo comando alla volta (quello che viene detto in \textit{foreground} o in
65 \textsl{primo piano}), potrà scrivere e leggere dal terminale. La shell però
66 può eseguire, aggiungendo una \cmd{\&} alla fine del comando, più programmi in
67 contemporanea, mandandoli in \textit{background} (o \textsl{sullo sfondo}),
68 nel qual caso essi saranno eseguiti senza essere collegati al terminale.
70 Si noti come si sia parlato di comandi e non di programmi o processi; fra le
71 funzionalità della shell infatti c'è anche quella di consentire di concatenare
72 più programmi in una sola riga di comando con le pipe, ed in tal caso verranno
73 eseguiti più programmi, inoltre, anche quando si invoca un singolo programma,
74 questo potrà sempre lanciare sotto-processi per eseguire dei compiti specifici.
76 Per questo l'esecuzione di un comando può originare più di un processo; quindi
77 nella gestione del job control non si può far riferimento ai singoli processi.
78 Per questo il kernel prevede la possibilità di raggruppare più processi in un
79 \itindex{process~group} \textit{process group} (detto anche
80 \textsl{raggruppamento di processi}, vedi sez.~\ref{sec:sess_proc_group}) e la
81 shell farà sì che tutti i processi che originano da una riga di comando
82 appartengano allo stesso raggruppamento, in modo che le varie funzioni di
83 controllo, ed i segnali inviati dal terminale, possano fare riferimento ad
86 In generale allora all'interno di una sessione avremo un eventuale (può non
87 esserci) \itindex{process~group} \textit{process group} in
88 \textit{foreground}, che riunisce i processi che possono accedere al
89 terminale, e più \itindex{process~group} \textit{process group} in
90 \textit{background}, che non possono accedervi. Il job control prevede che
91 quando un processo appartenente ad un raggruppamento in \textit{background}
92 cerca di accedere al terminale, venga inviato un segnale a tutti i processi
93 del raggruppamento, in modo da bloccarli (vedi sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term}).
95 Un comportamento analogo si ha anche per i segnali generati dai comandi di
96 tastiera inviati dal terminale che vengono inviati a tutti i processi del
97 raggruppamento in \textit{foreground}. In particolare \cmd{C-z} interrompe
98 l'esecuzione del comando, che può poi essere mandato in \textit{background}
99 con il comando \cmd{bg}.\footnote{si tenga presente che \cmd{bg} e \cmd{fg}
100 sono parole chiave che indicano comandi interni alla shell, e nel caso non
101 comportano l'esecuzione di un programma esterno.} Il comando \cmd{fg}
102 consente invece di mettere in \textit{foreground} un comando precedentemente
103 lanciato in \textit{background}.
105 Di norma la shell si cura anche di notificare all'utente (di solito prima
106 della stampa a video del prompt) lo stato dei vari processi; essa infatti sarà
107 in grado, grazie all'uso di \func{waitpid}, di rilevare sia i processi che
108 sono terminati, sia i raggruppamenti che sono bloccati (in questo caso usando
109 l'opzione \const{WUNTRACED}, secondo quanto illustrato in
110 sez.~\ref{sec:proc_wait}).
113 \subsection{I \textit{process group} e le \textsl{sessioni}}
114 \label{sec:sess_proc_group}
116 \itindbeg{process~group}
118 Come accennato in sez.~\ref{sec:sess_job_control_overview} nel job control i
119 processi vengono raggruppati in \textit{process group} e \textsl{sessioni};
120 per far questo vengono utilizzati due ulteriori identificatori (oltre quelli
121 visti in sez.~\ref{sec:proc_pid}) che il kernel associa a ciascun
122 processo:\footnote{in Linux questi identificatori sono mantenuti nei campi
123 \var{pgrp} e \var{session} della struttura \struct{task\_struct} definita in
124 \file{sched.h}.} l'identificatore del \textit{process group} e
125 l'identificatore della \textsl{sessione}, che vengono indicati rispettivamente
126 con le sigle \acr{pgid} e \acr{sid}, e sono mantenuti in variabili di tipo
127 \type{pid\_t}. I valori di questi identificatori possono essere visualizzati
128 dal comando \cmd{ps} usando l'opzione \cmd{-j}.
130 Un \textit{process group} è pertanto definito da tutti i processi che hanno lo
131 stesso \acr{pgid}; è possibile leggere il valore di questo identificatore con
132 le funzioni \funcd{getpgid} e \funcd{getpgrp},\footnote{\func{getpgrp} è
133 definita nello standard POSIX.1, mentre \func{getpgid} è richiesta da SVr4.}
134 i cui prototipi sono:
138 \funcdecl{pid\_t getpgid(pid\_t pid)}
139 Legge il \acr{pgid} del processo \param{pid}.
141 \funcdecl{pid\_t getpgrp(void)}
142 Legge il \acr{pgid} del processo corrente.
144 \bodydesc{Le funzioni restituiscono il \acr{pgid} del processo,
145 \func{getpgrp} ha sempre successo, mentre \func{getpgid} restituisce -1
146 ponendo \var{errno} a \errval{ESRCH} se il processo selezionato non
150 La funzione \func{getpgid} permette di specificare il \acr{pid} del processo
151 di cui si vuole sapere il \acr{pgid}; un valore nullo per \param{pid}
152 restituisce il \acr{pgid} del processo corrente; \func{getpgrp} è di norma
153 equivalente a \code{getpgid(0)}.
155 In maniera analoga l'identificatore della sessione può essere letto dalla
156 funzione \funcd{getsid}, che però nelle \acr{glibc}\footnote{la system call è
157 stata introdotta in Linux a partire dalla versione 1.3.44, il supporto nelle
158 librerie del C è iniziato dalla versione 5.2.19. La funzione non è prevista
159 da POSIX.1, che parla solo di processi leader di sessione, e non di
160 identificatori di sessione.} è accessibile solo definendo
161 \macro{\_XOPEN\_SOURCE} e \macro{\_XOPEN\_SOURCE\_EXTENDED}; il suo prototipo
163 \begin{prototype}{unistd.h}{pid\_t getsid(pid\_t pid)}
164 Legge l'identificatore di sessione del processo \param{pid}.
166 \bodydesc{La funzione restituisce l'identificatore (un numero positivo) in
167 caso di successo, e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà
170 \item[\errcode{ESRCH}] il processo selezionato non esiste.
171 \item[\errcode{EPERM}] in alcune implementazioni viene restituito quando il
172 processo selezionato non fa parte della stessa sessione del processo
178 Entrambi gli identificatori vengono inizializzati alla creazione di ciascun
179 processo con lo stesso valore che hanno nel processo padre, per cui un
180 processo appena creato appartiene sempre allo stesso raggruppamento e alla
181 stessa sessione del padre. Vedremo poi come sia possibile creare più
182 \textit{process group} all'interno della stessa sessione, e spostare i
183 processi dall'uno all'altro, ma sempre all'interno di una stessa sessione.
185 Ciascun raggruppamento di processi ha sempre un processo principale, il
186 cosiddetto \itindex{process~group~leader} \textit{process group leader}, che è
187 identificato dall'avere un \acr{pgid} uguale al suo \acr{pid}, in genere
188 questo è il primo processo del raggruppamento, che si incarica di lanciare
189 tutti gli altri. Un nuovo raggruppamento si crea con la funzione
190 \funcd{setpgrp},\footnote{questa è la definizione di POSIX.1, BSD definisce
191 una funzione con lo stesso nome, che però è identica a \func{setpgid}; nelle
192 \acr{glibc} viene sempre usata sempre questa definizione, a meno di non
193 richiedere esplicitamente la compatibilità all'indietro con BSD, definendo
194 la macro \macro{\_BSD\_SOURCE}.} il cui prototipo è:
195 \begin{prototype}{unistd.h}{int setpgrp(void)}
196 Modifica il \acr{pgid} al valore del \acr{pid} del processo corrente.
198 \bodydesc{La funzione restituisce il valore del nuovo \textit{process
202 La funzione, assegnando al \acr{pgid} il valore del \acr{pid} processo
203 corrente, rende questo \itindex{process~group~leader} \textit{group leader} di
204 un nuovo raggruppamento, tutti i successivi processi da esso creati
205 apparterranno (a meno di non cambiare di nuovo il \acr{pgid}) al nuovo
206 raggruppamento. È possibile invece spostare un processo da un raggruppamento
207 ad un altro con la funzione \funcd{setpgid}, il cui prototipo è:
208 \begin{prototype}{unistd.h}{int setpgid(pid\_t pid, pid\_t pgid)}
209 Assegna al \acr{pgid} del processo \param{pid} il valore \param{pgid}.
211 \bodydesc{La funzione ritorna il valore del nuovo \textit{process group}, e
212 -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
214 \item[\errcode{ESRCH}] il processo selezionato non esiste.
215 \item[\errcode{EPERM}] il cambiamento non è consentito.
216 \item[\errcode{EACCES}] il processo ha già eseguito una \func{exec}.
217 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{pgid} è negativo.
222 La funzione permette di cambiare il \acr{pgid} del processo \param{pid}, ma il
223 cambiamento può essere effettuato solo se \param{pgid} indica un
224 \textit{process group} che è nella stessa sessione del processo chiamante.
225 Inoltre la funzione può essere usata soltanto sul processo corrente o su uno
226 dei suoi figli, ed in quest'ultimo caso ha successo soltanto se questo non ha
227 ancora eseguito una \func{exec}.\footnote{questa caratteristica è implementata
228 dal kernel che mantiene allo scopo un altro campo, \var{did\_exec}, in
229 \struct{task\_struct}.} Specificando un valore nullo per \param{pid} si
230 indica il processo corrente, mentre specificando un valore nullo per
231 \param{pgid} si imposta il \textit{process group} al valore del \acr{pid} del
232 processo selezionato; pertanto \func{setpgrp} è equivalente a \code{setpgid(0,
235 Di norma questa funzione viene usata dalla shell quando si usano delle
236 pipeline, per mettere nello stesso \textit{process group} tutti i programmi
237 lanciati su ogni linea di comando; essa viene chiamata dopo una \func{fork}
238 sia dal processo padre, per impostare il valore nel figlio, che da
239 quest'ultimo, per sé stesso, in modo che il cambiamento di \textit{process
240 group} sia immediato per entrambi; una delle due chiamate sarà ridondante,
241 ma non potendo determinare quale dei due processi viene eseguito per primo,
242 occorre eseguirle comunque entrambe per evitare di esporsi ad una
243 \itindex{race~condition} \textit{race condition}.
245 Si noti come nessuna delle funzioni esaminate finora permetta di spostare un
246 processo da una sessione ad un altra; infatti l'unico modo di far cambiare
247 sessione ad un processo è quello di crearne una nuova con l'uso di
248 \funcd{setsid}; il suo prototipo è:
249 \begin{prototype}{unistd.h}{pid\_t setsid(void)}
250 Crea una nuova sessione sul processo corrente impostandone \acr{sid} e
253 \bodydesc{La funzione ritorna il valore del nuovo \acr{sid}, e -1 in caso di
254 errore, il solo errore possibile è \errval{EPERM}, che si ha quando il
255 \acr{pgid} e \acr{pid} del processo coincidono.}
258 La funzione imposta il \acr{pgid} ed il \acr{sid} del processo corrente al
259 valore del suo \acr{pid}, creando così una nuova sessione ed un nuovo
260 \textit{process group} di cui esso diventa leader (come per i \textit{process
261 group} un processo si dice leader di sessione\footnote{in Linux la proprietà
262 è mantenuta in maniera indipendente con un apposito campo \var{leader} in
263 \struct{task\_struct}.} se il suo \acr{sid} è uguale al suo \acr{pid}) ed
264 unico componente. Inoltre la funzione distacca il processo da ogni terminale
265 di controllo (torneremo sull'argomento in sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term}) cui
266 fosse in precedenza associato.
268 La funzione ha successo soltanto se il processo non è già
269 \itindex{process~group~leader} leader di un \textit{process group}, per cui
270 per usarla di norma si esegue una \func{fork} e si esce, per poi chiamare
271 \func{setsid} nel processo figlio, in modo che, avendo questo lo stesso
272 \acr{pgid} del padre ma un \acr{pid} diverso, non ci siano possibilità di
273 errore.\footnote{potrebbe sorgere il dubbio che, per il riutilizzo dei valori
274 dei \acr{pid} fatto nella creazione dei nuovi processi (vedi
275 sez.~\ref{sec:proc_pid}), il figlio venga ad assumere un valore
276 corrispondente ad un \textit{process group} esistente; questo viene evitato
277 dal kernel che considera come disponibili per un nuovo \acr{pid} solo valori
278 che non corrispondono ad altri \acr{pid}, \acr{pgid} o \acr{sid} in uso nel
279 sistema.} Questa funzione viene usata di solito nel processo di login (per i
280 dettagli vedi sez.~\ref{sec:sess_login}) per raggruppare in una sessione tutti
281 i comandi eseguiti da un utente dalla sua shell.
283 \itindend{process~group}
285 \subsection{Il terminale di controllo e il controllo di sessione}
286 \label{sec:sess_ctrl_term}
288 Come accennato in sez.~\ref{sec:sess_job_control_overview}, nel sistema del
289 \textit{job control} i processi all'interno di una sessione fanno riferimento
290 ad un terminale di controllo (ad esempio quello su cui si è effettuato il
291 login), sul quale effettuano le operazioni di lettura e
292 scrittura,\footnote{nel caso di login grafico la cosa può essere più
293 complessa, e di norma l'I/O è effettuato tramite il server X, ma ad esempio
294 per i programmi, anche grafici, lanciati da un qualunque emulatore di
295 terminale, sarà quest'ultimo a fare da terminale (virtuale) di controllo.} e
296 dal quale ricevono gli eventuali segnali da tastiera.
298 A tale scopo lo standard POSIX.1 prevede che ad ogni sessione possa essere
299 associato un terminale di controllo; in Linux questo viene realizzato
300 mantenendo fra gli attributi di ciascun processo anche qual'è il suo terminale
301 di controllo.\footnote{lo standard POSIX.1 non specifica nulla riguardo
302 l'implementazione; in Linux anch'esso viene mantenuto nella solita struttura
303 \struct{task\_struct}, nel campo \var{tty}.} In generale ogni processo
304 eredita dal padre, insieme al \acr{pgid} e al \acr{sid} anche il terminale di
305 controllo (vedi sez.~\ref{sec:proc_fork}). In questo modo tutti processi
306 originati dallo stesso leader di sessione mantengono lo stesso terminale di
309 Alla creazione di una nuova sessione con \func{setsid} ogni associazione con
310 il precedente terminale di controllo viene cancellata, ed il processo che è
311 divenuto un nuovo leader di sessione dovrà riottenere\footnote{solo quando ciò
312 è necessario, cosa che, come vedremo in sez.~\ref{sec:sess_daemon}, non è
313 sempre vera.}, un terminale di controllo. In generale questo viene fatto
314 automaticamente dal sistema\footnote{a meno di non avere richiesto
315 esplicitamente che questo non diventi un terminale di controllo con il flag
316 \const{O\_NOCTTY} (vedi sez.~\ref{sec:file_open}). In questo Linux segue la
317 semantica di SVr4; BSD invece richiede che il terminale venga allocato
318 esplicitamente con una \func{ioctl} con il comando \const{TIOCSCTTY}.}
319 quando viene aperto il primo terminale (cioè uno dei vari file di dispositivo
320 \file{/dev/tty*}) che diventa automaticamente il terminale di controllo,
321 mentre il processo diventa il \textsl{processo di controllo} di quella
324 In genere (a meno di redirezioni) nelle sessioni di lavoro questo terminale è
325 associato ai file standard (di input, output ed error) dei processi nella
326 sessione, ma solo quelli che fanno parte del cosiddetto raggruppamento di
327 \textit{foreground}, possono leggere e scrivere in certo istante. Per
328 impostare il raggruppamento di \textit{foreground} di un terminale si usa la
329 funzione \funcd{tcsetpgrp}, il cui prototipo è:
334 \funcdecl{int tcsetpgrp(int fd, pid\_t pgrpid)} Imposta a \param{pgrpid} il
335 \textit{process group} di \textit{foreground} del terminale associato al
336 file descriptor \param{fd}.
338 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo, e -1 in caso di
339 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
341 \item[\errcode{ENOTTY}] il file \param{fd} non corrisponde al terminale di
342 controllo del processo chiamante.
343 \item[\errcode{ENOSYS}] il sistema non supporta il job control.
344 \item[\errcode{EPERM}] il \textit{process group} specificato non è nella
345 stessa sessione del processo chiamante.
347 ed inoltre \errval{EBADF} ed \errval{EINVAL}.
350 \noindent la funzione può essere eseguita con successo solo da
351 un processo nella stessa sessione e con lo stesso terminale di controllo.
353 Come accennato in sez.~\ref{sec:sess_job_control_overview}, tutti i processi
354 (e relativi raggruppamenti) che non fanno parte del gruppo di
355 \textit{foreground} sono detti in \textit{background}; se uno si essi cerca di
356 accedere al terminale di controllo provocherà l'invio da parte del kernel di
357 uno dei due segnali \const{SIGTTIN} o \const{SIGTTOU} (a seconda che l'accesso
358 sia stato in lettura o scrittura) a tutto il suo \itindex{process~group}
359 \textit{process group}; dato che il comportamento di default di questi segnali
360 (si riveda quanto esposto in sez.~\ref{sec:sig_job_control}) è di fermare il
361 processo, di norma questo comporta che tutti i membri del gruppo verranno
362 fermati, ma non si avranno condizioni di errore.\footnote{la shell in genere
363 notifica comunque un avvertimento, avvertendo la presenza di processi
364 bloccati grazie all'uso di \func{waitpid}.} Se però si bloccano o ignorano i
365 due segnali citati, le funzioni di lettura e scrittura falliranno con un
366 errore di \errcode{EIO}.
368 Un processo può controllare qual è il gruppo di \textit{foreground} associato
369 ad un terminale con la funzione \funcd{tcgetpgrp}, il cui prototipo è:
371 \headdecl{unistd.h} \headdecl{termios.h}
373 \funcdecl{pid\_t tcgetpgrp(int fd)} Legge il \textit{process group} di
374 \textit{foreground} del terminale associato al file descriptor \param{fd}.
375 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il \acr{pgid} del
376 gruppo di \textit{foreground}, e -1 in caso di errore, nel qual caso
377 \var{errno} assumerà i valori:
379 \item[\errcode{ENOTTY}] non c'è un terminale di controllo o \param{fd} non
380 corrisponde al terminale di controllo del processo chiamante.
382 ed inoltre \errval{EBADF} ed \errval{ENOSYS}.
386 Si noti come entrambe le funzioni usino come argomento il valore di un file
387 descriptor, il risultato comunque non dipende dal file descriptor che si usa
388 ma solo dal terminale cui fa riferimento; il kernel inoltre permette a ciascun
389 processo di accedere direttamente al suo terminale di controllo attraverso il
390 file speciale \file{/dev/tty}, che per ogni processo è un sinonimo per il
391 proprio terminale di controllo. Questo consente anche a processi che possono
392 aver rediretto l'output di accedere al terminale di controllo, pur non
393 disponendo più del file descriptor originario; un caso tipico è il programma
394 \cmd{crypt} che accetta la redirezione sullo standard input di un file da
395 decifrare, ma deve poi leggere la password dal terminale.
397 Un'altra caratteristica del terminale di controllo usata nel job control è che
398 utilizzando su di esso le combinazioni di tasti speciali (\texttt{C-z},
399 \texttt{C-c}, \texttt{C-y} e \texttt{C-|}) si farà sì che il kernel invii i
400 corrispondenti segnali (rispettivamente \const{SIGTSTP}, \const{SIGINT},
401 \const{SIGQUIT} e \const{SIGTERM}, trattati in sez.~\ref{sec:sig_job_control})
402 a tutti i processi del raggruppamento di \textit{foreground}; in questo modo
403 la shell può gestire il blocco e l'interruzione dei vari comandi.
406 Per completare la trattazione delle caratteristiche del job control legate al
407 terminale di controllo, occorre prendere in considerazione i vari casi legati
408 alla terminazione anomala dei processi, che sono di norma gestite attraverso
409 il segnale \const{SIGHUP}. Il nome del segnale deriva da \textit{hungup},
410 termine che viene usato per indicare la condizione in cui il terminale diventa
411 inutilizzabile, (letteralmente sarebbe \textsl{impiccagione}).
413 Quando si verifica questa condizione, ad esempio se si interrompe la linea, o
414 va giù la rete o più semplicemente si chiude forzatamente la finestra di
415 terminale su cui si stava lavorando, il kernel provvederà ad inviare il
416 segnale di \const{SIGHUP} al processo di controllo. L'azione preimpostata in
417 questo caso è la terminazione del processo, il problema che si pone è cosa
418 accade agli altri processi nella sessione, che non han più un processo di
419 controllo che possa gestire l'accesso al terminale, che potrebbe essere
420 riutilizzato per qualche altra sessione.
422 Lo standard POSIX.1 prevede che quando il processo di controllo termina, che
423 ciò avvenga o meno per un \textit{hungup} del terminale (ad esempio si
424 potrebbe terminare direttamente la shell con \cmd{kill}) venga inviato un
425 segnale di \const{SIGHUP} ai processi del raggruppamento di foreground. In
426 questo modo essi potranno essere avvisati che non esiste più un processo in
427 grado di gestire il terminale (di norma tutto ciò comporta la terminazione
428 anche di questi ultimi).
430 Restano però gli eventuali processi in background, che non ricevono il
431 segnale; in effetti se il terminale non dovesse più servire essi potrebbero
432 proseguire fino al completamento della loro esecuzione; ma si pone il problema
433 di come gestire quelli che sono bloccati, o che si bloccano nell'accesso al
434 terminale, in assenza di un processo che sia in grado di effettuare il
435 controllo dello stesso.
437 Questa è la situazione in cui si ha quello che viene chiamato un
438 \itindex{process~group~orphaned} \textit{orphaned process group}. Lo standard
439 POSIX.1 lo definisce come un \itindex{process~group} \textit{process group} i
440 cui processi hanno come padri esclusivamente o altri processi nel
441 raggruppamento, o processi fuori della sessione. Lo standard prevede inoltre
442 che se la terminazione di un processo fa sì che un raggruppamento di processi
443 diventi orfano e se i suoi membri sono bloccati, ad essi vengano inviati in
444 sequenza i segnali di \const{SIGHUP} e \const{SIGCONT}.
446 La definizione può sembrare complicata, e a prima vista non è chiaro cosa
447 tutto ciò abbia a che fare con il problema della terminazione del processo di
448 controllo. Consideriamo allora cosa avviene di norma nel \textit{job
449 control}: una sessione viene creata con \func{setsid} che crea anche un
450 nuovo \itindex{process~group} \textit{process group}: per definizione
451 quest'ultimo è sempre \itindex{process~group~orphaned} \textsl{orfano}, dato
452 che il padre del leader di sessione è fuori dalla stessa e il nuovo
453 \textit{process group} \itindex{process~group} contiene solo il leader di
454 sessione. Questo è un caso limite, e non viene emesso nessun segnale perché
455 quanto previsto dallo standard riguarda solo i raggruppamenti che diventano
456 orfani in seguito alla terminazione di un processo.\footnote{l'emissione dei
457 segnali infatti avviene solo nella fase di uscita del processo, come una
458 delle operazioni legate all'esecuzione di \func{\_exit}, secondo quanto
459 illustrato in sez.~\ref{sec:proc_termination}.}
461 Il leader di sessione provvederà a creare nuovi raggruppamenti che a questo
462 punto non sono orfani in quanto esso resta padre per almeno uno dei processi
463 del gruppo (gli altri possono derivare dal primo). Alla terminazione del
464 leader di sessione però avremo che, come visto in
465 sez.~\ref{sec:proc_termination}, tutti i suoi figli vengono adottati da
466 \cmd{init}, che è fuori dalla sessione. Questo renderà orfani tutti i process
467 group creati direttamente dal leader di sessione (a meno di non aver spostato
468 con \func{setpgid} un processo da un gruppo ad un altro, cosa che di norma non
469 viene fatta) i quali riceveranno, nel caso siano bloccati, i due segnali;
470 \const{SIGCONT} ne farà proseguire l'esecuzione, ed essendo stato nel
471 frattempo inviato anche \const{SIGHUP}, se non c'è un gestore per
472 quest'ultimo, i processi bloccati verranno automaticamente terminati.
476 \subsection{Dal login alla shell}
477 \label{sec:sess_login}
479 L'organizzazione del sistema del job control è strettamente connessa alle
480 modalità con cui un utente accede al sistema per dare comandi, collegandosi ad
481 esso con un terminale, che sia questo realmente tale, come un VT100 collegato
482 ad una seriale o virtuale, come quelli associati a schermo e tastiera o ad una
483 connessione di rete. Dato che i concetti base sono gli stessi, e dato che alla
484 fine le differenze sono\footnote{in generale nel caso di login via rete o di
485 terminali lanciati dall'interfaccia grafica cambia anche il processo da cui
486 ha origine l'esecuzione della shell.} nel dispositivo cui il kernel associa
487 i file standard (vedi sez.~\ref{sec:file_std_descr}) per l'I/O, tratteremo
488 solo il caso classico del terminale.
490 Abbiamo già brevemente illustrato in sez.~\ref{sec:intro_kern_and_sys} le
491 modalità con cui il sistema si avvia, e di come, a partire da \cmd{init},
492 vengano lanciati tutti gli altri processi. Adesso vedremo in maniera più
493 dettagliata le modalità con cui il sistema arriva a fornire ad un utente la
494 shell che gli permette di lanciare i suoi comandi su un terminale.
496 Nella maggior parte delle distribuzioni di GNU/Linux\footnote{fa eccezione la
497 distribuzione \textit{Slackware}, come alcune distribuzioni su dischetto, ed
498 altre distribuzioni dedicate a compiti limitati e specifici.} viene usata
499 la procedura di avvio di System V; questa prevede che \cmd{init} legga dal
500 file di configurazione \conffile{/etc/inittab} quali programmi devono essere
501 lanciati, ed in quali modalità, a seconda del cosiddetto \textit{run level},
502 anch'esso definito nello stesso file.
504 Tralasciando la descrizione del sistema dei run level, (per il quale si
505 rimanda alla lettura delle pagine di manuale di \cmd{init} e di
506 \file{inittab}) quello che comunque viene sempre fatto è di eseguire almeno
507 una istanza di un programma che permetta l'accesso ad un terminale. Uno schema
508 di massima della procedura è riportato in fig.~\ref{fig:sess_term_login}.
512 \includegraphics[width=15cm]{img/tty_login}
513 \caption{Schema della procedura di login su un terminale.}
514 \label{fig:sess_term_login}
517 Un terminale, che esso sia un terminale effettivo, attaccato ad una seriale o
518 ad un altro tipo di porta di comunicazione, o una delle console virtuali
519 associate allo schermo, viene sempre visto attraverso un device driver che ne
520 presenta un'interfaccia comune su un apposito file di dispositivo.
522 Per controllare un terminale si usa di solito il programma \cmd{getty} (od una
523 delle sue varianti), che permette di mettersi in ascolto su uno di questi
524 dispositivi. Alla radice della catena che porta ad una shell per i comandi
525 perciò c'è sempre \cmd{init} che esegue prima una \func{fork} e poi una
526 \func{exec} per lanciare una istanza di questo programma su un terminale, il
527 tutto ripetuto per ciascuno dei terminali che si hanno a disposizione (o per
528 un certo numero di essi, nel caso delle console virtuali), secondo quanto
529 indicato dall'amministratore nel file di configurazione del programma,
530 \conffile{/etc/inittab}.
532 Quando viene lanciato da \cmd{init} il programma parte con i privilegi di
533 amministratore e con un ambiente vuoto; \cmd{getty} si cura di chiamare
534 \func{setsid} per creare una nuova sessione ed un nuovo
535 \itindex{process~group} \textit{process group}, e di aprire il terminale (che
536 così diventa il terminale di controllo della sessione) in lettura sullo
537 standard input ed in scrittura sullo standard output e sullo standard error;
538 inoltre effettuerà, qualora servano, ulteriori impostazioni.\footnote{ad
539 esempio, come qualcuno si sarà accorto scrivendo un nome di login in
540 maiuscolo, può effettuare la conversione automatica dell'input in minuscolo,
541 ponendosi in una modalità speciale che non distingue fra i due tipi di
542 caratteri (a beneficio di alcuni vecchi terminali che non supportavano le
543 minuscole).} Alla fine il programma stamperà un messaggio di benvenuto per
544 poi porsi in attesa dell'immissione del nome di un utente.
546 Una volta che si sia immesso il nome di login \cmd{getty} esegue direttamente
547 il programma \cmd{login} con una \func{exevle}, passando come argomento la
548 stringa con il nome, ed un ambiente opportunamente costruito che contenga
549 quanto necessario (ad esempio di solito viene opportunamente inizializzata la
550 variabile di ambiente \texttt{TERM}) ad identificare il terminale su cui si
551 sta operando, a beneficio dei programmi che verranno lanciati in seguito.
553 A sua volta \cmd{login}, che mantiene i privilegi di amministratore, usa il
554 nome dell'utente per effettuare una ricerca nel database degli
555 utenti,\footnote{in genere viene chiamata \func{getpwnam}, che abbiamo visto
556 in sez.~\ref{sec:sys_user_group}, per leggere la password e gli altri dati
557 dal database degli utenti.} e richiede una password. Se l'utente non esiste
558 o se la password non corrisponde\footnote{il confronto non viene effettuato
559 con un valore in chiaro; quanto immesso da terminale viene invece a sua
560 volta criptato, ed è il risultato che viene confrontato con il valore che
561 viene mantenuto nel database degli utenti.} la richiesta viene ripetuta un
562 certo numero di volte dopo di che \cmd{login} esce ed \cmd{init} provvede a
563 rilanciare un'altra istanza di \cmd{getty}.
565 Se invece la password corrisponde \cmd{login} esegue \func{chdir} per settare
566 la \textit{home directory} dell'utente, cambia i diritti di accesso al
567 terminale (con \func{chown} e \func{chmod}) per assegnarne la titolarità
568 all'utente ed al suo gruppo principale, assegnandogli al contempo i diritti di
569 lettura e scrittura. Inoltre il programma provvede a costruire gli opportuni
570 valori per le variabili di ambiente, come \texttt{HOME}, \texttt{SHELL}, ecc.
571 Infine attraverso l'uso di \func{setuid}, \func{setgid} e \func{initgroups}
572 verrà cambiata l'identità del proprietario del processo, infatti, come
573 spiegato in sez.~\ref{sec:proc_setuid}, avendo invocato tali funzioni con i
574 privilegi di amministratore, tutti gli user-ID ed i group-ID (reali, effettivi
575 e salvati) saranno impostati a quelli dell'utente.
577 A questo punto \cmd{login} provvederà (fatte salve eventuali altre azioni
578 iniziali, come la stampa di messaggi di benvenuto o il controllo della posta)
579 ad eseguire con un'altra \func{exec} la shell, che si troverà con un ambiente
580 già pronto con i file standard di sez.~\ref{sec:file_std_descr} impostati sul
581 terminale, e pronta, nel ruolo di leader di sessione e di processo di
582 controllo per il terminale, a gestire l'esecuzione dei comandi come illustrato
583 in sez.~\ref{sec:sess_job_control_overview}.
585 Dato che il processo padre resta sempre \cmd{init} quest'ultimo potrà
586 provvedere, ricevendo un \const{SIGCHLD} all'uscita della shell quando la
587 sessione di lavoro è terminata, a rilanciare \cmd{getty} sul terminale per
588 ripetere da capo tutto il procedimento.
592 \subsection{Le prescrizioni per un \textsl{demone} ed il \textit{syslog}}
593 \label{sec:sess_daemon}
595 Come sottolineato fin da sez.~\ref{sec:intro_base_concept}, in un sistema
596 unix-like tutte le operazioni sono eseguite tramite processi, comprese quelle
597 operazioni di sistema (come l'esecuzione dei comandi periodici, o la consegna
598 della posta, ed in generale tutti i programmi di servizio) che non hanno
599 niente a che fare con la gestione diretta dei comandi dell'utente.
601 Questi programmi, che devono essere eseguiti in modalità non interattiva e
602 senza nessun intervento dell'utente, sono normalmente chiamati
603 \textsl{demoni}, (o \textit{daemons}), nome ispirato dagli omonimi spiritelli
604 della mitologia greca che svolgevano compiti che gli dei trovavano noiosi, di
605 cui parla anche Socrate (che sosteneva di averne uno al suo servizio).
607 %TODO ricontrollare, i miei ricordi di filosofia sono piuttosto datati.
609 Se però si lancia un programma demone dalla riga di comando in un sistema che
610 supporta, come Linux, il \textit{job control} esso verrà comunque associato ad
611 un terminale di controllo e mantenuto all'interno di una sessione, e anche se
612 può essere mandato in background e non eseguire più nessun I/O su terminale,
613 si avranno comunque tutte le conseguenze che abbiamo appena visto in
614 sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term} (in particolare l'invio dei segnali in
615 corrispondenza dell'uscita del leader di sessione).
617 Per questo motivo un programma che deve funzionare come demone deve sempre
618 prendere autonomamente i provvedimenti opportuni (come distaccarsi dal
619 terminale e dalla sessione) ad impedire eventuali interferenze da parte del
620 sistema del \textit{job control}; questi sono riassunti in una lista di
621 prescrizioni\footnote{ad esempio sia Stevens in \cite{APUE}, che la
622 \textit{Unix Programming FAQ} \cite{UnixFAQ} ne riportano di sostanzialmente
623 identiche.} da seguire quando si scrive un demone.
625 Pertanto, quando si lancia un programma che deve essere eseguito come demone
626 occorrerà predisporlo in modo che esso compia le seguenti azioni:
628 \item Eseguire una \func{fork} e terminare immediatamente il processo padre
629 proseguendo l'esecuzione nel figlio. In questo modo si ha la certezza che
630 il figlio non è un \itindex{process~group~leader} \textit{process group
631 leader}, (avrà il \acr{pgid} del padre, ma un \acr{pid} diverso) e si può
632 chiamare \func{setsid} con successo. Inoltre la shell considererà terminato
633 il comando all'uscita del padre.
634 \item Eseguire \func{setsid} per creare una nuova sessione ed un nuovo
635 raggruppamento di cui il processo diventa automaticamente il leader, che
636 però non ha associato nessun terminale di controllo.
637 \item Assicurarsi che al processo non venga associato in seguito nessun nuovo
638 terminale di controllo; questo può essere fatto sia avendo cura di usare
639 sempre l'opzione \const{O\_NOCTTY} nell'aprire i file di terminale, che
640 eseguendo una ulteriore \func{fork} uscendo nel padre e proseguendo nel
641 figlio. In questo caso, non essendo più quest'ultimo un leader di sessione
642 non potrà ottenere automaticamente un terminale di controllo.
643 \item Eseguire una \func{chdir} per impostare la directory di lavoro del
644 processo (su \file{/} o su una directory che contenga dei file necessari per
645 il programma), per evitare che la directory da cui si è lanciato il processo
646 resti in uso e non sia possibile rimuoverla o smontare il filesystem che la
648 \item Impostare la \itindex{umask} maschera dei permessi (di solito con
649 \code{umask(0)}) in modo da non essere dipendenti dal valore ereditato da
650 chi ha lanciato originariamente il processo.
651 \item Chiudere tutti i file aperti che non servono più (in generale tutti); in
652 particolare vanno chiusi i file standard che di norma sono ancora associati
653 al terminale (un'altra opzione è quella di redirigerli verso
658 In Linux buona parte di queste azioni possono venire eseguite invocando la
659 funzione \funcd{daemon}, introdotta per la prima volta in BSD4.4; il suo
661 \begin{prototype}{unistd.h}{int daemon(int nochdir, int noclose)}
662 Esegue le operazioni che distaccano il processo dal terminale di controllo e
663 lo fanno girare come demone.
665 \bodydesc{La funzione restituisce (nel nuovo processo) 0 in caso di
666 successo, e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i
667 valori impostati dalle sottostanti \func{fork} e \func{setsid}.}
670 La funzione esegue una \func{fork}, per uscire subito, con \func{\_exit}, nel
671 padre, mentre l'esecuzione prosegue nel figlio che esegue subito una
672 \func{setsid}. In questo modo si compiono automaticamente i passi 1 e 2 della
673 precedente lista. Se \param{nochdir} è nullo la funzione imposta anche la
674 directory di lavoro su \file{/}, se \param{noclose} è nullo i file standard
675 vengono rediretti su \file{/dev/null} (corrispondenti ai passi 4 e 6); in caso
676 di valori non nulli non viene eseguita nessuna altra azione.
678 Dato che un programma demone non può più accedere al terminale, si pone il
679 problema di come fare per la notifica di eventuali errori, non potendosi più
680 utilizzare lo standard error; per il normale I/O infatti ciascun demone avrà
681 le sue modalità di interazione col sistema e gli utenti a seconda dei compiti
682 e delle funzionalità che sono previste; ma gli errori devono normalmente
683 essere notificati all'amministratore del sistema.
687 Una soluzione può essere quella di scrivere gli eventuali messaggi su uno
688 specifico file (cosa che a volte viene fatta comunque) ma questo comporta il
689 grande svantaggio che l'amministratore dovrà tenere sotto controllo un file
690 diverso per ciascun demone, e che possono anche generarsi conflitti di nomi.
691 Per questo in BSD4.2 venne introdotto un servizio di sistema, il
692 \textit{syslog}, che oggi si trova su tutti i sistemi Unix, e che permette ai
693 demoni di inviare messaggi all'amministratore in una maniera
696 Il servizio prevede vari meccanismi di notifica, e, come ogni altro servizio
697 in un sistema unix-like, viene gestito attraverso un apposito programma, che è
698 anch'esso un \textsl{demone}. In generale i messaggi di errore vengono
699 raccolti dal file speciale \file{/dev/log}, un socket locale (vedi
700 sez.~\ref{sec:sock_sa_local}) dedicato a questo scopo, o via rete, con un
701 socket UDP e trattati dal demone che gestisce il servizio. Il più comune di
702 questi è \texttt{syslogd}, che consente un semplice smistamento dei messaggi
703 sui file in base alle informazioni in esse presenti.\footnote{ad oggi però
704 \texttt{syslogd} è in sostanziale disuso, sostituito da programmi più
705 sofisticati come \texttt{rsyslog} o \texttt{syslog-ng}.}
707 Il servizio del \textit{syslog} permette infatti di trattare i vari messaggi
708 classificandoli attraverso due indici; il primo, chiamato \textit{facility},
709 suddivide in diverse categorie i messaggi in modo di raggruppare quelli
710 provenienti da operazioni che hanno attinenza fra loro, ed è organizzato in
711 sottosistemi (kernel, posta elettronica, demoni di stampa, ecc.). Il secondo,
712 chiamato \textit{priority}, identifica l'importanza dei vari messaggi, e
713 permette di classificarli e differenziare le modalità di notifica degli
716 Il sistema del \textit{syslog} attraverso il proprio demone di gestione
717 provvede poi a riportare i messaggi all'amministratore attraverso una serie
718 differenti meccanismi come:
720 \item scrivere sulla console.
721 \item inviare via mail ad uno specifico utente.
722 \item scrivere su un file (comunemente detto \textit{log file}).
723 \item inviare ad un altro demone (anche via rete).
726 le modalità dipendono ovviamente dal demone di gestione che si usa, per la
727 gestione del quale si rimanda ad un testo di amministrazione di
728 sistema.\footnote{l'argomento è ad esempio coperto dal capitolo 3.2.3 si
731 Le \acr{glibc} definiscono una serie di funzioni standard con cui un processo
732 può accedere in maniera generica al servizio di \textit{syslog}, che però
733 funzionano solo localmente; se si vogliono inviare i messaggi ad un altro
734 sistema occorre farlo esplicitamente con un socket UDP, o utilizzare le
735 capacità di reinvio del servizio.
737 La prima funzione definita dall'interfaccia è \funcd{openlog}, che apre una
738 connessione al servizio di \textit{syslog}; essa in generale non è necessaria
739 per l'uso del servizio, ma permette di impostare alcuni valori che controllano
740 gli effetti delle chiamate successive; il suo prototipo è:
741 \begin{prototype}{syslog.h}{void openlog(const char *ident, int option,
744 Apre una connessione al sistema del \textit{syslog}.
746 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
749 La funzione permette di specificare, tramite \param{ident}, l'identità di chi
750 ha inviato il messaggio (di norma si passa il nome del programma, come
751 specificato da \code{argv[0]}); la stringa verrà preposta all'inizio di ogni
752 messaggio. Si tenga presente che il valore di \param{ident} che si passa alla
753 funzione è un puntatore, se la stringa cui punta viene cambiata lo sarà pure
754 nei successivi messaggi, e se viene cancellata i risultati potranno essere
755 impredicibili, per questo è sempre opportuno usare una stringa costante.
757 L'argomento \param{facility} permette invece di preimpostare per le successive
758 chiamate l'omonimo indice che classifica la categoria del messaggio.
759 L'argomento è interpretato come una maschera binaria, e pertanto è possibile
760 inviare i messaggi su più categorie alla volta; i valori delle costanti che
761 identificano ciascuna categoria sono riportati in
762 tab.~\ref{tab:sess_syslog_facility}, il valore di \param{facility} deve essere
763 specificato con un OR aritmetico.
768 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
770 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
773 \const{LOG\_AUTH} & Messaggi relativi ad autenticazione e sicurezza,
774 obsoleto, è sostituito da \const{LOG\_AUTHPRIV}.\\
775 \const{LOG\_AUTHPRIV} & Sostituisce \const{LOG\_AUTH}.\\
776 \const{LOG\_CRON} & Messaggi dei demoni di gestione dei comandi
777 programmati (\cmd{cron} e \cmd{at}).\\
778 \const{LOG\_DAEMON} & Demoni di sistema.\\
779 \const{LOG\_FTP} & Servizio FTP.\\
780 \const{LOG\_KERN} & Messaggi del kernel.\\
781 \const{LOG\_LOCAL0} & Riservato all'amministratore per uso locale.\\
782 \hspace{.5cm}--- & \hspace{3cm} ...\\
783 \const{LOG\_LOCAL7} & Riservato all'amministratore per uso locale.\\
784 \const{LOG\_LPR} & Messaggi del sistema di gestione delle stampanti.\\
785 \const{LOG\_MAIL} & Messaggi del sistema di posta elettronica.\\
786 \const{LOG\_NEWS} & Messaggi del sistema di gestione delle news
788 \const{LOG\_SYSLOG} & Messaggi generati dal demone di gestione del
790 \const{LOG\_USER} & Messaggi generici a livello utente.\\
791 \const{LOG\_UUCP} & Messaggi del sistema UUCP (\textit{Unix to Unix
792 CoPy}, ormai in disuso).\\
795 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{facility} di \func{openlog}.}
796 \label{tab:sess_syslog_facility}
799 L'argomento \param{option} serve invece per controllare il comportamento della
800 funzione \func{openlog} e delle modalità con cui le successive chiamate
801 scriveranno i messaggi, esso viene specificato come maschera binaria composta
802 con un OR aritmetico di una qualunque delle costanti riportate in
803 tab.~\ref{tab:sess_openlog_option}.
808 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
810 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
813 \const{LOG\_CONS} & Scrive sulla console in caso di errore nell'invio del
814 messaggio al sistema del \textit{syslog}. \\
815 \const{LOG\_NDELAY} & Apre la connessione al sistema del \textit{syslog}
816 subito invece di attendere l'invio del primo messaggio.\\
817 \const{LOG\_NOWAIT} & Non usato su Linux, su altre piattaforme non attende i
818 processi figli creati per inviare il messaggio.\\
819 \const{LOG\_ODELAY} & Attende il primo messaggio per aprire la connessione al
820 sistema del \textit{syslog}.\\
821 \const{LOG\_PERROR} & Stampa anche su \file{stderr} (non previsto in
823 \const{LOG\_PID} & Inserisce nei messaggi il \acr{pid} del processo
827 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{option} di \func{openlog}.}
828 \label{tab:sess_openlog_option}
831 La funzione che si usa per generare un messaggio è \funcd{syslog}, dato che
832 l'uso di \func{openlog} è opzionale, sarà quest'ultima a provvede a chiamare la
833 prima qualora ciò non sia stato fatto (nel qual caso il valore di
834 \param{ident} è nullo). Il suo prototipo è:
835 \begin{prototype}{syslog.h}
836 {void syslog(int priority, const char *format, ...)}
838 Genera un messaggio di priorità \param{priority}.
840 \bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
843 Il comportamento della funzione è analogo quello di \func{printf}, e il valore
844 dell'argomento \param{format} è identico a quello descritto nella pagina di
845 manuale di quest'ultima (per i valori principali si può vedere la trattazione
846 sommaria che se ne è fatto in sez.~\ref{sec:file_formatted_io}); l'unica
847 differenza è che la sequenza \val{\%m} viene rimpiazzata dalla stringa
848 restituita da \code{strerror(errno)}. Gli argomenti seguenti i primi due
849 devono essere forniti secondo quanto richiesto da \param{format}.
851 L'argomento \param{priority} permette di impostare sia la \textit{facility}
852 che la \textit{priority} del messaggio. In realtà viene prevalentemente usato
853 per specificare solo quest'ultima in quanto la prima viene di norma
854 preimpostata con \func{openlog}. La priorità è indicata con un valore
855 numerico\footnote{le \acr{glibc}, seguendo POSIX.1-2001, prevedono otto
856 diverse priorità ordinate da 0 a 7, in ordine di importanza decrescente;
857 questo comporta che i tre bit meno significativi dell'argomento
858 \param{priority} sono occupati da questo valore, mentre i restanti bit più
859 significativi vengono usati per specificare la \textit{facility}.}
860 specificabile attraverso le costanti riportate in
861 tab.~\ref{tab:sess_syslog_priority}. Nel caso si voglia specificare anche la
862 \textit{facility} basta eseguire un OR aritmetico del valore della priorità
863 con la maschera binaria delle costanti di tab.~\ref{tab:sess_syslog_facility}.
868 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
870 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
873 \const{LOG\_EMERG} & Il sistema è inutilizzabile.\\
874 \const{LOG\_ALERT} & C'è una emergenza che richiede intervento
876 \const{LOG\_CRIT} & Si è in una condizione critica.\\
877 \const{LOG\_ERR} & Si è in una condizione di errore.\\
878 \const{LOG\_WARNING} & Messaggio di avvertimento.\\
879 \const{LOG\_NOTICE} & Notizia significativa relativa al comportamento.\\
880 \const{LOG\_INFO} & Messaggio informativo.\\
881 \const{LOG\_DEBUG} & Messaggio di debug.\\
884 \caption{Valori possibili per l'indice di importanza del messaggio da
885 specificare nell'argomento \param{priority} di \func{syslog}.}
886 \label{tab:sess_syslog_priority}
889 Una ulteriore funzione, \funcd{setlogmask}, permette di filtrare
890 preliminarmente i messaggi in base alla loro priorità; il suo prototipo è:
891 \begin{prototype}{syslog.h}{int setlogmask(int mask)}
893 Imposta la maschera dei log al valore specificato.
895 \bodydesc{La funzione restituisce il precedente valore.}
898 Le funzioni di gestione mantengono per ogni processo una maschera che determina
899 quale delle chiamate effettuate a \func{syslog} verrà effettivamente
900 registrata. La registrazione viene disabilitata per tutte quelle priorità che
901 non rientrano nella maschera; questa viene impostata usando la macro
902 \macro{LOG\_MASK(p)} dove \code{p} è una delle costanti di
903 tab.~\ref{tab:sess_syslog_priority}. É inoltre disponibile anche la macro
904 \macro{LOG\_UPTO(p)} che permette di specificare automaticamente tutte le
905 priorità fino ad un certo valore.
910 Oltre ai vari demoni, il servizio viene utilizzato anche dal kernel per
911 comunicare messaggi in user space, in questo caso
914 o da un apposito demone, \cmd{klogd}, che estrae i messaggi del
915 kernel.\footnote{i messaggi del kernel sono tenuti in un buffer circolare e
916 scritti tramite la funzione \func{printk}, analoga alla \func{printf} usata
917 in user space; una trattazione eccellente dell'argomento si trova in
918 \cite{LinDevDri}, nel quarto capitolo.}
922 \section{L'I/O su terminale}
923 \label{sec:sess_terminal_io}
925 Benché come ogni altro dispositivo i terminali siano accessibili come file,
926 essi hanno assunto storicamente (essendo stati a lungo l'unico modo di
927 accedere al sistema) una loro rilevanza specifica, che abbiamo già avuto modo
928 di incontrare nella precedente sezione.
930 Esamineremo qui le peculiarità dell'I/O eseguito sui terminali, che per la
931 loro particolare natura presenta delle differenze rispetto ai normali file su
932 disco e agli altri dispositivi.
936 \subsection{L'architettura}
937 \label{sec:term_design}
939 I terminali sono una classe speciale di dispositivi a caratteri (si ricordi la
940 classificazione di sez.~\ref{sec:file_file_types}); un terminale ha infatti una
941 caratteristica che lo contraddistingue da un qualunque altro dispositivo, e
942 cioè che è destinato a gestire l'interazione con un utente (deve essere cioè
943 in grado di fare da terminale di controllo per una sessione), che comporta la
944 presenza di ulteriori capacità.
946 L'interfaccia per i terminali è una delle più oscure e complesse, essendosi
947 stratificata dagli inizi dei sistemi Unix fino ad oggi. Questo comporta una
948 grande quantità di opzioni e controlli relativi ad un insieme di
949 caratteristiche (come ad esempio la velocità della linea) necessarie per
950 dispositivi, come i terminali seriali, che al giorno d'oggi sono praticamente
953 Storicamente i primi terminali erano appunto terminali di telescriventi
954 (\textit{teletype}), da cui deriva sia il nome dell'interfaccia, \textit{TTY},
955 che quello dei relativi file di dispositivo, che sono sempre della forma
956 \texttt{/dev/tty*}.\footnote{ciò vale solo in parte per i terminali virtuali,
957 essi infatti hanno due lati, un \textit{master}, che può assumere i nomi
958 \file{/dev/pty[p-za-e][0-9a-f]} ed un corrispondente \textit{slave} con nome
959 \file{/dev/tty[p-za-e][0-9a-f]}.} Oggi essi includono le porte seriali, le
960 console virtuali dello schermo, i terminali virtuali che vengono creati come
961 canali di comunicazione dal kernel e che di solito vengono associati alle
962 connessioni di rete (ad esempio per trattare i dati inviati con \cmd{telnet} o
965 L'I/O sui terminali si effettua con le stesse modalità dei file normali: si
966 apre il relativo file di dispositivo, e si leggono e scrivono i dati con le
967 usuali funzioni di lettura e scrittura, così se apriamo una console virtuale
968 avremo che \func{read} leggerà quanto immesso dalla tastiera, mentre
969 \func{write} scriverà sullo schermo. In realtà questo è vero solo a grandi
970 linee, perché non tiene conto delle caratteristiche specifiche dei terminali;
971 una delle principali infatti è che essi prevedono due modalità di operazione,
972 dette rispettivamente \textsl{modo canonico} e \textsl{modo non canonico}, che
973 comportano dei comportamenti nettamente diversi.
975 La modalità preimpostata all'apertura del terminale è quella canonica, in cui
976 le operazioni di lettura vengono sempre effettuate assemblando i dati in una
977 linea;\footnote{per cui eseguendo una \func{read} su un terminale in modo
978 canonico la funzione si bloccherà, anche se si sono scritti dei caratteri,
979 fintanto che non si preme il tasto di ritorno a capo: a questo punto la
980 linea sarà completa e la funzione ritornerà.} ed in cui alcuni caratteri
981 vengono interpretati per compiere operazioni (come la generazione dei segnali
982 illustrati in sez.~\ref{sec:sig_job_control}), questa di norma è la modalità in
983 cui funziona la shell.
985 Un terminale in modo non canonico invece non effettua nessun accorpamento dei
986 dati in linee né li interpreta; esso viene di solito usato dai programmi (gli
987 editor ad esempio) che necessitano di poter leggere un carattere alla volta e
988 che gestiscono al loro interno i vari comandi.
990 Per capire le caratteristiche dell'I/O sui terminali, occorre esaminare le
991 modalità con cui esso viene effettuato; l'accesso, come per tutti i
992 dispositivi, viene gestito da un driver apposito, la cui struttura generica è
993 mostrata in fig.~\ref{fig:term_struct}. Ad un terminale sono sempre associate
994 due code per gestire l'input e l'output, che ne implementano una
995 bufferizzazione\footnote{completamente indipendente dalla eventuale ulteriore
996 bufferizzazione fornita dall'interfaccia standard dei file.} all'interno del
1000 \centering \includegraphics[width=14.5cm]{img/term_struct}
1001 \caption{Struttura interna generica di un driver per un terminale.}
1002 \label{fig:term_struct}
1005 La coda di ingresso mantiene i caratteri che sono stati letti dal terminale ma
1006 non ancora letti da un processo, la sua dimensione è definita dal parametro di
1007 sistema \const{MAX\_INPUT} (si veda sez.~\ref{sec:sys_file_limits}), che ne
1008 specifica il limite minimo, in realtà la coda può essere più grande e cambiare
1009 dimensione dinamicamente. Se è stato abilitato il controllo di flusso in
1010 ingresso il driver emette i caratteri di STOP e START per bloccare e sbloccare
1011 l'ingresso dei dati; altrimenti i caratteri immessi oltre le dimensioni
1012 massime vengono persi; in alcuni casi il driver provvede ad inviare
1013 automaticamente un avviso (un carattere di BELL, che provoca un beep)
1014 sull'output quando si eccedono le dimensioni della coda. Se è abilitato il
1015 modo canonico i caratteri in ingresso restano nella coda fintanto che non
1016 viene ricevuto un a capo; un altro parametro del sistema, \const{MAX\_CANON},
1017 specifica la dimensione massima di una riga in modo canonico.
1019 La coda di uscita è analoga a quella di ingresso e contiene i caratteri
1020 scritti dai processi ma non ancora inviati al terminale. Se è abilitato il
1021 controllo di flusso in uscita il driver risponde ai caratteri di START e STOP
1022 inviati dal terminale. Le dimensioni della coda non sono specificate, ma non
1023 hanno molta importanza, in quanto qualora esse vengano eccedute il driver
1024 provvede automaticamente a bloccare la funzione chiamante.
1028 \subsection{La gestione delle caratteristiche di un terminale}
1029 \label{sec:term_attr}
1031 Data le loro peculiarità, fin dall'inizio si è posto il problema di come
1032 gestire le caratteristiche specifiche dei terminali; storicamente i vari
1033 dialetti di Unix hanno utilizzato diverse funzioni, alla fine con POSIX.1, è
1034 stata effettuata una standardizzazione, unificando le differenze fra BSD e
1035 System V in una unica interfaccia, che è quella usata dal Linux.
1037 Alcune di queste funzioni prendono come argomento un file descriptor (in
1038 origine molte operazioni venivano effettuate con \func{ioctl}), ma ovviamente
1039 possono essere usate solo con file che corrispondano effettivamente ad un
1040 terminale (altrimenti si otterrà un errore di \errcode{ENOTTY}); questo può
1041 essere evitato utilizzando la funzione \funcd{isatty}, il cui prototipo è:
1042 \begin{prototype}{unistd.h}{int isatty(int desc)}
1044 Controlla se il file descriptor \param{desc} è un terminale.
1046 \bodydesc{La funzione restituisce 1 se \param{desc} è connesso ad un
1047 terminale, 0 altrimenti.}
1050 Un'altra funzione che fornisce informazioni su un terminale è \funcd{ttyname},
1051 che permette di ottenere il nome del terminale associato ad un file
1052 descriptor; il suo prototipo è:
1053 \begin{prototype}{unistd.h}{char *ttyname(int desc)}
1055 Restituisce il nome del terminale associato al file \param{desc}.
1057 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla stringa contenente il
1058 nome del terminale associato \param{desc} e \val{NULL} in caso di
1062 Si tenga presente che la funzione restituisce un indirizzo di dati statici,
1063 che pertanto possono essere sovrascritti da successive chiamate. Una funzione
1064 funzione analoga, anch'essa prevista da POSIX.1, è \funcd{ctermid}, il cui
1066 \begin{prototype}{stdio.h}{char *ctermid(char *s)}
1068 Restituisce il nome del terminale di controllo del processo.
1070 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla stringa contenente il
1071 \textit{pathname} del terminale.}
1074 La funzione scrive il \itindex{pathname} \textit{pathname} del terminale di
1075 controllo del processo chiamante nella stringa posta all'indirizzo specificato
1076 dall'argomento \param{s}. La memoria per contenere la stringa deve essere
1077 stata allocata in precedenza ed essere lunga almeno
1078 \const{L\_ctermid}\footnote{\const{L\_ctermid} è una delle varie costanti del
1079 sistema, non trattata esplicitamente in sez.~\ref{sec:sys_characteristics}
1080 che indica la dimensione che deve avere una stringa per poter contenere il
1081 nome di un terminale.} caratteri.
1083 Esiste infine una versione \index{funzioni!rientranti} rientrante
1084 \funcd{ttyname\_r} della funzione \func{ttyname}, che non presenta il problema
1085 dell'uso di una zona di memoria statica; il suo prototipo è:
1086 \begin{prototype}{unistd.h}{int ttyname\_r(int desc, char *buff, size\_t len)}
1088 Restituisce il nome del terminale associato al file \param{desc}.
1090 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1091 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1093 \item[\errcode{ERANGE}] la lunghezza del buffer, \param{len}, non è
1094 sufficiente per contenere la stringa restituita.
1096 ed inoltre \errval{EBADF} ed \errval{ENOSYS}.
1100 La funzione prende due argomenti, il puntatore alla zona di memoria
1101 \param{buff}, in cui l'utente vuole che il risultato venga scritto (dovrà
1102 ovviamente essere stata allocata in precedenza), e la relativa dimensione,
1103 \param{len}; se la stringa che deve essere restituita eccede questa dimensione
1104 si avrà una condizione di errore.
1106 Se si passa come argomento \val{NULL} la funzione restituisce il puntatore ad
1107 una stringa statica che può essere sovrascritta da chiamate successive. Si
1108 tenga presente che il \itindex{pathname} \textit{pathname} restituito
1109 potrebbe non identificare univocamente il terminale (ad esempio potrebbe
1110 essere \file{/dev/tty}), inoltre non è detto che il processo possa
1111 effettivamente aprire il terminale.
1113 I vari attributi vengono mantenuti per ciascun terminale in una struttura
1114 \struct{termios}, (la cui definizione è riportata in
1115 fig.~\ref{fig:term_termios}), usata dalle varie funzioni dell'interfaccia. In
1116 fig.~\ref{fig:term_termios} si sono riportati tutti i campi della definizione
1117 usata in Linux; di questi solo i primi cinque sono previsti dallo standard
1118 POSIX.1, ma le varie implementazioni ne aggiungono degli altri per mantenere
1119 ulteriori informazioni.\footnote{la definizione della struttura si trova in
1120 \file{bits/termios.h}, da non includere mai direttamente, Linux, seguendo
1121 l'esempio di BSD, aggiunge i due campi \var{c\_ispeed} e \var{c\_ospeed} per
1122 mantenere le velocità delle linee seriali, ed un campo ulteriore,
1123 \var{c\_line} per ... (NdT, trovare a che serve).}
1124 % TODO trovare a che serve
1126 \begin{figure}[!htb]
1127 \footnotesize \centering
1128 \begin{minipage}[c]{15cm}
1129 \includestruct{listati/termios.h}
1132 \caption{La struttura \structd{termios}, che identifica le proprietà di un
1134 \label{fig:term_termios}
1137 I primi quattro campi sono quattro flag che controllano il comportamento del
1138 terminale; essi sono realizzati come maschera binaria, pertanto il tipo
1139 \type{tcflag\_t} è di norma realizzato con un intero senza segno di lunghezza
1140 opportuna. I valori devono essere specificati bit per bit, avendo cura di non
1141 modificare i bit su cui non si interviene.
1146 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1148 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1151 \const{INPCK} & Abilita il controllo di parità in ingresso. Se non viene
1152 impostato non viene fatto nessun controllo ed i caratteri
1153 vengono passati in input direttamente.\\
1154 \const{IGNPAR} & Ignora gli errori di parità, il carattere viene passato
1155 come ricevuto. Ha senso solo se si è impostato
1157 \const{PARMRK} & Controlla come vengono riportati gli errori di parità. Ha
1158 senso solo se \const{INPCK} è impostato e \const{IGNPAR}
1159 no. Se impostato inserisce una sequenza \texttt{0xFF
1160 0x00} prima di ogni carattere che presenta errori di
1161 parità, se non impostato un carattere con errori di
1162 parità viene letto come uno \texttt{0x00}. Se un
1163 carattere ha il valore \texttt{0xFF} e \const{ISTRIP}
1164 non è impostato, per evitare ambiguità esso viene sempre
1165 riportato come \texttt{0xFF 0xFF}.\\
1166 \const{ISTRIP} & Se impostato i caratteri in input sono tagliati a sette
1167 bit mettendo a zero il bit più significativo, altrimenti
1168 vengono passati tutti gli otto bit.\\
1169 \const{IGNBRK} & Ignora le condizioni di BREAK sull'input. Una
1170 \textit{condizione di BREAK} è definita nel contesto di
1171 una trasmissione seriale asincrona come una sequenza di
1172 bit nulli più lunga di un byte.\\
1173 \const{BRKINT} & Controlla la reazione ad un BREAK quando
1174 \const{IGNBRK} non è impostato. Se \const{BRKINT} è
1175 impostato il BREAK causa lo scarico delle code,
1176 e se il terminale è il terminale di controllo per un
1177 gruppo in foreground anche l'invio di \const{SIGINT} ai
1178 processi di quest'ultimo. Se invece \const{BRKINT} non è
1179 impostato un BREAK viene letto come un carattere
1180 NUL, a meno che non sia impostato \const{PARMRK}
1181 nel qual caso viene letto come la sequenza di caratteri
1182 \texttt{0xFF 0x00 0x00}.\\
1183 \const{IGNCR} & Se impostato il carattere di ritorno carrello
1184 (\textit{carriage return}, \verb|'\r'|) viene scartato
1185 dall'input. Può essere utile per i terminali che inviano
1186 entrambi i caratteri di ritorno carrello e a capo
1187 (\textit{newline}, \verb|'\n'|).\\
1188 \const{ICRNL} & Se impostato un carattere di ritorno carrello
1189 (\verb|'\r'|) sul terminale viene automaticamente
1190 trasformato in un a capo (\verb|'\n'|) sulla coda di
1192 \const{INLCR} & Se impostato il carattere di a capo
1193 (\verb|'\n'|) viene automaticamente trasformato in un
1194 ritorno carrello (\verb|'\r'|).\\
1195 \const{IUCLC} & Se impostato trasforma i caratteri maiuscoli dal
1196 terminale in minuscoli sull'ingresso (opzione non
1198 \const{IXON} & Se impostato attiva il controllo di flusso in uscita con i
1199 caratteri di START e STOP. se si riceve
1200 uno STOP l'output viene bloccato, e viene fatto
1201 ripartire solo da uno START, e questi due
1202 caratteri non vengono passati alla coda di input. Se non
1203 impostato i due caratteri sono passati alla coda di input
1204 insieme agli altri.\\
1205 \const{IXANY} & Se impostato con il controllo di flusso permette a
1206 qualunque carattere di far ripartire l'output bloccato da
1207 un carattere di STOP.\\
1208 \const{IXOFF} & Se impostato abilita il controllo di flusso in
1209 ingresso. Il computer emette un carattere di STOP per
1210 bloccare l'input dal terminale e lo sblocca con il
1212 \const{IMAXBEL}& Se impostato fa suonare il cicalino se si riempie la cosa
1213 di ingresso; in Linux non è implementato e il kernel si
1214 comporta cose se fosse sempre impostato (è una estensione
1218 \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1219 \var{c\_iflag} delle modalità di input di un terminale.}
1220 \label{tab:sess_termios_iflag}
1223 Il primo flag, mantenuto nel campo \var{c\_iflag}, è detto \textsl{flag di
1224 input} e controlla le modalità di funzionamento dell'input dei caratteri sul
1225 terminale, come il controllo di parità, il controllo di flusso, la gestione
1226 dei caratteri speciali; un elenco dei vari bit, del loro significato e delle
1227 costanti utilizzate per identificarli è riportato in
1228 tab.~\ref{tab:sess_termios_iflag}.
1230 Si noti come alcuni di questi flag (come quelli per la gestione del flusso)
1231 fanno riferimento a delle caratteristiche che ormai sono completamente
1232 obsolete; la maggior parte inoltre è tipica di terminali seriali, e non ha
1233 alcun effetto su dispositivi diversi come le console virtuali o gli
1234 pseudo-terminali usati nelle connessioni di rete.
1239 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1241 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1244 \const{OPOST} & Se impostato i caratteri vengono convertiti opportunamente
1245 (in maniera dipendente dall'implementazione) per la
1246 visualizzazione sul terminale, ad esempio al
1247 carattere di a capo (NL) può venire aggiunto un ritorno
1249 \const{OCRNL} & Se impostato converte automaticamente il carattere di a
1250 capo (NL) nella coppia di caratteri ritorno carrello, a
1252 \const{OLCUC} & Se impostato trasforma i caratteri minuscoli in ingresso
1253 in caratteri maiuscoli sull'uscita (non previsto da
1255 \const{ONLCR} & Se impostato converte automaticamente il carattere di a
1256 capo (NL) in un carattere di ritorno carrello (CR).\\
1257 \const{ONOCR} & Se impostato converte il carattere di ritorno carrello
1258 (CR) nella coppia di caratteri CR-NL.\\
1259 \const{ONLRET}& Se impostato rimuove dall'output il carattere di ritorno
1261 \const{OFILL} & Se impostato in caso di ritardo sulla linea invia dei
1262 caratteri di riempimento invece di attendere.\\
1263 \const{OFDEL} & Se impostato il carattere di riempimento è DEL
1264 (\texttt{0x3F}), invece che NUL (\texttt{0x00}).\\
1265 \const{NLDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1266 carattere di a capo (NL), i valori possibili sono
1267 \val{NL0} o \val{NL1}.\\
1268 \const{CRDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1269 carattere ritorno carrello (CR), i valori possibili sono
1270 \val{CR0}, \val{CR1}, \val{CR2} o \val{CR3}.\\
1271 \const{TABDLY}& Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1272 carattere di tabulazione, i valori possibili sono
1273 \val{TAB0}, \val{TAB1}, \val{TAB2} o \val{TAB3}.\\
1274 \const{BSDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1275 carattere di ritorno indietro (\textit{backspace}), i
1276 valori possibili sono \val{BS0} o \val{BS1}.\\
1277 \const{VTDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1278 carattere di tabulazione verticale, i valori possibili sono
1279 \val{VT0} o \val{VT1}.\\
1280 \const{FFDLY} & Maschera per i bit che indicano il ritardo per il
1281 carattere di pagina nuova (\textit{form feed}), i valori
1282 possibili sono \val{FF0} o \val{FF1}.\\
1285 \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1286 \var{c\_oflag} delle modalità di output di un terminale.}
1287 \label{tab:sess_termios_oflag}
1290 Il secondo flag, mantenuto nel campo \var{c\_oflag}, è detto \textsl{flag di
1291 output} e controlla le modalità di funzionamento dell'output dei caratteri,
1292 come l'impacchettamento dei caratteri sullo schermo, la traslazione degli a
1293 capo, la conversione dei caratteri speciali; un elenco dei vari bit, del loro
1294 significato e delle costanti utilizzate per identificarli è riportato in
1295 tab.~\ref{tab:sess_termios_oflag}.
1297 Si noti come alcuni dei valori riportati in tab.~\ref{tab:sess_termios_oflag}
1298 fanno riferimento a delle maschere di bit; essi infatti vengono utilizzati per
1299 impostare alcuni valori numerici relativi ai ritardi nell'output di alcuni
1300 caratteri: una caratteristica originaria dei primi terminali su telescrivente,
1301 che avevano bisogno di tempistiche diverse per spostare il carrello in
1302 risposta ai caratteri speciali, e che oggi sono completamente in disuso.
1304 Si tenga presente inoltre che nel caso delle maschere il valore da inserire in
1305 \var{c\_oflag} deve essere fornito avendo cura di cancellare prima tutti i bit
1306 della maschera, i valori da immettere infatti (quelli riportati nella
1307 spiegazione corrispondente) sono numerici e non per bit, per cui possono
1308 sovrapporsi fra di loro. Occorrerà perciò utilizzare un codice del tipo:
1310 \includecodesnip{listati/oflag.c}
1312 \noindent che prima cancella i bit della maschera in questione e poi setta il
1319 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1321 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1324 \const{CLOCAL} & Se impostato indica che il terminale è connesso in locale
1325 e che le linee di controllo del modem devono essere
1326 ignorate. Se non impostato effettuando una chiamata ad
1327 \func{open} senza aver specificato il flag di
1328 \const{O\_NOBLOCK} si bloccherà il processo finché
1329 non si è stabilita una connessione con il modem; inoltre
1330 se viene rilevata una disconnessione viene inviato un
1331 segnale di \const{SIGHUP} al processo di controllo del
1332 terminale. La lettura su un terminale sconnesso comporta
1333 una condizione di \textit{end of file} e la scrittura un
1334 errore di \errcode{EIO}.\\
1335 \const{HUPCL} & Se è impostato viene distaccata la connessione del
1336 modem quando l'ultimo dei processi che ha ancora un file
1337 aperto sul terminale lo chiude o esce.\\
1338 \const{CREAD} & Se è impostato si può leggere l'input del terminale,
1339 altrimenti i caratteri in ingresso vengono scartati
1341 \const{CSTOPB} & Se impostato vengono usati due bit di stop sulla linea
1342 seriale, se non impostato ne viene usato soltanto uno.\\
1343 \const{PARENB} & Se impostato abilita la generazione il controllo di
1344 parità. La reazione in caso di errori dipende dai
1345 relativi valori per \var{c\_iflag}, riportati in
1346 tab.~\ref{tab:sess_termios_iflag}. Se non è impostato i
1347 bit di parità non vengono generati e i caratteri non
1348 vengono controllati.\\
1349 \const{PARODD} & Ha senso solo se è attivo anche \const{PARENB}. Se
1350 impostato viene usata una parità è dispari, altrimenti
1351 viene usata una parità pari.\\
1352 \const{CSIZE} & Maschera per i bit usati per specificare la dimensione
1353 del carattere inviato lungo la linea di trasmissione, i
1354 valore ne indica la lunghezza (in bit), ed i valori
1355 possibili sono \val{CS5}, \val{CS6}, \val{CS7} e \val{CS8}
1356 corrispondenti ad un analogo numero di bit.\\
1357 \const{CBAUD} & Maschera dei bit (4+1) usati per impostare della velocità
1358 della linea (il \textit{baud rate}) in ingresso; in Linux
1359 non è implementato in quanto viene usato un apposito
1360 campo di \struct{termios}.\\
1361 \const{CBAUDEX}& Bit aggiuntivo per l'impostazione della velocità della
1362 linea, per le stesse motivazioni del precedente non è
1363 implementato in Linux.\\
1364 \const{CIBAUD} & Maschera dei bit della velocità della linea in
1365 ingresso; analogo a \const{CBAUD}, anch'esso in Linux è
1366 mantenuto in un apposito campo di \struct{termios}.\\
1367 \const{CRTSCTS}& Abilita il controllo di flusso hardware sulla seriale,
1368 attraverso l'utilizzo delle dei due fili di RTS e CTS.\\
1371 \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1372 \var{c\_cflag} delle modalità di controllo di un terminale.}
1373 \label{tab:sess_termios_cflag}
1376 Il terzo flag, mantenuto nel campo \var{c\_cflag}, è detto \textsl{flag di
1377 controllo} ed è legato al funzionamento delle linee seriali, permettendo di
1378 impostarne varie caratteristiche, come il numero di bit di stop, le
1379 impostazioni della parità, il funzionamento del controllo di flusso; esso ha
1380 senso solo per i terminali connessi a linee seriali. Un elenco dei vari bit,
1381 del loro significato e delle costanti utilizzate per identificarli è riportato
1382 in tab.~\ref{tab:sess_termios_cflag}.
1384 I valori di questo flag sono molto specifici, e completamente indirizzati al
1385 controllo di un terminale mantenuto su una linea seriale; essi pertanto non
1386 hanno nessuna rilevanza per i terminali che usano un'altra interfaccia, come
1387 le console virtuali e gli pseudo-terminali usati dalle connessioni di rete.
1389 Inoltre alcuni valori sono previsti solo per quelle implementazioni (lo
1390 standard POSIX non specifica nulla riguardo l'implementazione, ma solo delle
1391 funzioni di lettura e scrittura) che mantengono le velocità delle linee
1392 seriali all'interno dei flag; come accennato in Linux questo viene fatto
1393 (seguendo l'esempio di BSD) attraverso due campi aggiuntivi, \var{c\_ispeed} e
1394 \var{c\_ospeed}, nella struttura \struct{termios} (mostrati in
1395 fig.~\ref{fig:term_termios}).
1400 \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
1402 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1405 \const{ICANON} & Se impostato il terminale opera in modo canonico,
1406 altrimenti opera in modo non canonico.\\
1407 \const{ECHO} & Se è impostato viene attivato l'eco dei caratteri in
1408 input sull'output del terminale.\\
1409 \const{ECHOE} & Se è impostato l'eco mostra la cancellazione di un
1410 carattere in input (in reazione al carattere ERASE)
1411 cancellando l'ultimo carattere della riga corrente dallo
1412 schermo; altrimenti il carattere è rimandato in eco per
1413 mostrare quanto accaduto (usato per i terminali con
1414 l'uscita su una stampante).\\
1415 \const{ECHOPRT}& Se impostato abilita la visualizzazione del carattere di
1416 cancellazione in una modalità adatta ai terminali con
1417 l'uscita su stampante; l'invio del carattere di ERASE
1418 comporta la stampa di un ``\texttt{|}'' seguito dal
1419 carattere cancellato, e così via in caso di successive
1420 cancellazioni, quando si riprende ad immettere carattere
1421 normali prima verrà stampata una ``\texttt{/}''.\\
1422 \const{ECHOK} & Se impostato abilita il trattamento della visualizzazione
1423 del carattere KILL, andando a capo dopo aver visualizzato
1424 lo stesso, altrimenti viene solo mostrato il carattere e
1425 sta all'utente ricordare che l'input precedente è stato
1427 \const{ECHOKE} & Se impostato abilita il trattamento della visualizzazione
1428 del carattere KILL cancellando i caratteri precedenti
1429 nella linea secondo le modalità specificate dai valori di
1430 \const{ECHOE} e \const{ECHOPRT}.\\
1431 \const{ECHONL} & Se impostato viene effettuato l'eco di un a
1432 capo (\verb|\n|) anche se non è stato impostato
1434 \const{ECHOCTL}& Se impostato insieme ad \const{ECHO} i caratteri di
1435 controllo ASCII (tranne TAB, NL, START, e STOP) sono
1436 mostrati nella forma che prepone un ``\texttt{\circonf}''
1437 alla lettera ottenuta sommando \texttt{0x40} al valore del
1438 carattere (di solito questi si possono ottenere anche
1439 direttamente premendo il tasto \texttt{ctrl} più la
1440 relativa lettera).\\
1441 \const{ISIG} & Se impostato abilita il riconoscimento dei caratteri
1442 INTR, QUIT, e SUSP generando il relativo segnale.\\
1443 \const{IEXTEN} & Abilita alcune estensioni previste dalla
1444 implementazione. Deve essere impostato perché caratteri
1445 speciali come EOL2, LNEXT, REPRINT e WERASE possano
1446 essere interpretati.\\
1447 \const{NOFLSH} & Se impostato disabilita lo scarico delle code di ingresso
1448 e uscita quando vengono emessi i segnali \const{SIGINT},
1449 \const{SIGQUIT} e \const{SIGSUSP}.\\
1450 \const{TOSTOP} & Se abilitato, con il supporto per il job control presente,
1451 genera il segnale \const{SIGTTOU} per un processo in
1452 background che cerca di scrivere sul terminale.\\
1453 \const{XCASE} & Se impostato il terminale funziona solo con le
1454 maiuscole. L'input è convertito in minuscole tranne per i
1455 caratteri preceduti da una ``\texttt{\bslash}''. In output
1456 le maiuscole sono precedute da una ``\texttt{\bslash}'' e
1457 le minuscole convertite in maiuscole.\\
1458 \const{DEFECHO}& Se impostato effettua l'eco solo se c'è un processo in
1460 \const{FLUSHO} & Effettua la cancellazione della coda di uscita. Viene
1461 attivato dal carattere DISCARD. Non è supportato in
1463 \const{PENDIN} & Indica che la linea deve essere ristampata, viene
1464 attivato dal carattere REPRINT e resta attivo fino alla
1465 fine della ristampa. Non è supportato in Linux.\\
1468 \caption{Costanti identificative dei vari bit del flag di controllo
1469 \var{c\_lflag} delle modalità locali di un terminale.}
1470 \label{tab:sess_termios_lflag}
1473 Il quarto flag, mantenuto nel campo \var{c\_lflag}, è detto \textsl{flag
1474 locale}, e serve per controllare il funzionamento dell'interfaccia fra il
1475 driver e l'utente, come abilitare l'eco, gestire i caratteri di controllo e
1476 l'emissione dei segnali, impostare modo canonico o non canonico; un elenco dei
1477 vari bit, del loro significato e delle costanti utilizzate per identificarli è
1478 riportato in tab.~\ref{tab:sess_termios_lflag}. Con i terminali odierni l'unico
1479 flag con cui probabilmente si può avere a che fare è questo, in quanto è con
1480 questo che si impostano le caratteristiche generiche comuni a tutti i
1483 Si tenga presente che i flag che riguardano le modalità di eco dei caratteri
1484 (\const{ECHOE}, \const{ECHOPRT}, \const{ECHOK}, \const{ECHOKE},
1485 \const{ECHONL}) controllano solo il comportamento della visualizzazione, il
1486 riconoscimento dei vari caratteri dipende dalla modalità di operazione, ed
1487 avviene solo in modo canonico, pertanto questi flag non hanno significato se
1488 non è impostato \const{ICANON}.
1490 Oltre ai vari flag per gestire le varie caratteristiche dei terminali,
1491 \struct{termios} contiene pure il campo \var{c\_cc} che viene usato per
1492 impostare i caratteri speciali associati alle varie funzioni di controllo. Il
1493 numero di questi caratteri speciali è indicato dalla costante \const{NCCS},
1494 POSIX ne specifica almeno 11, ma molte implementazioni ne definiscono molti
1495 altri.\footnote{in Linux il valore della costante è 32, anche se i caratteri
1496 effettivamente definiti sono solo 17.}
1501 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|p{7cm}|}
1503 \textbf{Indice} & \textbf{Valore}&\textbf{Codice} & \textbf{Funzione}\\
1506 \const{VINTR} &\texttt{0x03}&(\texttt{C-c})& Carattere di interrupt,
1507 provoca l'emissione di
1509 \const{VQUIT} &\texttt{0x1C}&(\texttt{C-|})& Carattere di uscita provoca
1512 \const{VERASE}&\texttt{0x7f}& DEL & Carattere di ERASE, cancella
1514 precedente nella linea.\\
1515 \const{VKILL} &\texttt{0x15}&(\texttt{C-u})& Carattere di KILL, cancella
1517 \const{VEOF} &\texttt{0x04}&(\texttt{C-d})& Carattere di
1518 \textit{end-of-file}. Causa
1519 l'invio del contenuto del
1520 buffer di ingresso al
1521 processo in lettura anche se
1522 non è ancora stato ricevuto
1523 un a capo. Se è il primo
1524 carattere immesso comporta il
1525 ritorno di \func{read} con
1526 zero caratteri, cioè la
1528 \textit{end-of-file}.\\
1529 \const{VTIME} & --- & --- & Timeout, in decimi di secondo, per
1530 una lettura in modo non canonico.\\
1531 \const{VMIN} & --- & --- & Numero minimo di caratteri per una
1532 lettura in modo non canonico.\\
1533 \const{VSWTC} &\texttt{0x00}& NUL & Carattere di switch. Non supportato
1535 \const{VSTART}&\texttt{0x21}&(\texttt{C-q})& Carattere di START. Riavvia un
1536 output bloccato da uno STOP.\\
1537 \const{VSTOP} &\texttt{0x23}&(\texttt{C-s})& Carattere di STOP. Blocca
1538 l'output fintanto che non
1539 viene premuto un carattere di
1541 \const{VSUSP} &\texttt{0x1A}&(\texttt{C-z})& Carattere di
1542 sospensione. Invia il segnale
1544 \const{VEOL} &\texttt{0x00}& NUL & Carattere di fine riga. Agisce come
1545 un a capo, ma non viene scartato ed
1546 è letto come l'ultimo carattere
1548 \const{VREPRINT}&\texttt{0x12}&(\texttt{C-r})& Ristampa i caratteri non
1550 \const{VDISCARD}&\texttt{0x07}&(\texttt{C-o})& Non riconosciuto in Linux.\\
1551 \const{VWERASE}&\texttt{0x17}&(\texttt{C-w})&Cancellazione di una
1553 \const{VLNEXT}&\texttt{0x16}&(\texttt{C-v})& Carattere di escape, serve a
1554 quotare il carattere
1555 successivo che non viene
1556 interpretato ma passato
1557 direttamente all'output.\\
1558 \const{VEOL2} &\texttt{0x00}& NUL & Ulteriore carattere di fine
1559 riga. Ha lo stesso effetto di
1560 \const{VEOL} ma può essere un
1561 carattere diverso. \\
1564 \caption{Valori dei caratteri di controllo mantenuti nel campo \var{c\_cc}
1565 della struttura \struct{termios}.}
1566 \label{tab:sess_termios_cc}
1570 A ciascuna di queste funzioni di controllo corrisponde un elemento del vettore
1571 \var{c\_cc} che specifica quale è il carattere speciale associato; per
1572 portabilità invece di essere indicati con la loro posizione numerica nel
1573 vettore, i vari elementi vengono indicizzati attraverso delle opportune
1574 costanti, il cui nome corrisponde all'azione ad essi associata. Un elenco
1575 completo dei caratteri di controllo, con le costanti e delle funzionalità
1576 associate è riportato in tab.~\ref{tab:sess_termios_cc}, usando quelle
1577 definizioni diventa possibile assegnare un nuovo carattere di controllo con un
1579 \includecodesnip{listati/value_c_cc.c}
1581 La maggior parte di questi caratteri (tutti tranne \const{VTIME} e
1582 \const{VMIN}) hanno effetto solo quando il terminale viene utilizzato in modo
1583 canonico; per alcuni devono essere soddisfatte ulteriori richieste, ad esempio
1584 \const{VINTR}, \const{VSUSP}, e \const{VQUIT} richiedono sia impostato
1585 \const{ISIG}; \const{VSTART} e \const{VSTOP} richiedono sia impostato
1586 \const{IXON}; \const{VLNEXT}, \const{VWERASE}, \const{VREPRINT} richiedono sia
1587 impostato \const{IEXTEN}. In ogni caso quando vengono attivati i caratteri
1588 vengono interpretati e non sono passati sulla coda di ingresso.
1590 Per leggere ed scrivere tutte le varie impostazioni dei terminali viste finora
1591 lo standard POSIX prevede due funzioni che utilizzano come argomento un
1592 puntatore ad una struttura \struct{termios} che sarà quella in cui andranno
1593 immagazzinate le impostazioni. Le funzioni sono \funcd{tcgetattr} e
1594 \funcd{tcsetattr} ed il loro prototipo è:
1597 \headdecl{termios.h}
1598 \funcdecl{int tcgetattr(int fd, struct termios *termios\_p)}
1599 Legge il valore delle impostazioni di un terminale.
1601 \funcdecl{int tcsetattr(int fd, int optional\_actions, struct termios
1603 Scrive le impostazioni di un terminale.
1605 \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in
1606 caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1608 \item[\errcode{EINTR}] la funzione è stata interrotta.
1610 ed inoltre \errval{EBADF}, \errval{ENOTTY} ed \errval{EINVAL}.
1614 Le funzioni operano sul terminale cui fa riferimento il file descriptor
1615 \param{fd} utilizzando la struttura indicata dal puntatore \param{termios\_p}
1616 per lo scambio dei dati. Si tenga presente che le impostazioni sono associate
1617 al terminale e non al file descriptor; questo significa che se si è cambiata
1618 una impostazione un qualunque altro processo che apra lo stesso terminale, od
1619 un qualunque altro file descriptor che vi faccia riferimento, vedrà le nuove
1620 impostazioni pur non avendo nulla a che fare con il file descriptor che si è
1621 usato per effettuare i cambiamenti.
1623 Questo significa che non è possibile usare file descriptor diversi per
1624 utilizzare automaticamente il terminale in modalità diverse, se esiste una
1625 necessità di accesso differenziato di questo tipo occorrerà cambiare
1626 esplicitamente la modalità tutte le volte che si passa da un file descriptor
1629 La funzione \func{tcgetattr} legge i valori correnti delle impostazioni di un
1630 terminale qualunque nella struttura puntata da \param{termios\_p};
1631 \func{tcsetattr} invece effettua la scrittura delle impostazioni e quando
1632 viene invocata sul proprio terminale di controllo può essere eseguita con
1633 successo solo da un processo in foreground. Se invocata da un processo in
1634 background infatti tutto il gruppo riceverà un segnale di \const{SIGTTOU} come
1635 se si fosse tentata una scrittura, a meno che il processo chiamante non abbia
1636 \const{SIGTTOU} ignorato o bloccato, nel qual caso l'operazione sarà eseguita.
1638 La funzione \func{tcsetattr} prevede tre diverse modalità di funzionamento,
1639 specificabili attraverso l'argomento \param{optional\_actions}, che permette
1640 di stabilire come viene eseguito il cambiamento delle impostazioni del
1641 terminale, i valori possibili sono riportati in
1642 tab.~\ref{tab:sess_tcsetattr_option}; di norma (come fatto per le due funzioni
1643 di esempio) si usa sempre \const{TCSANOW}, le altre opzioni possono essere
1644 utili qualora si cambino i parametri di output.
1649 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
1651 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1654 \const{TCSANOW} & Esegue i cambiamenti in maniera immediata.\\
1655 \const{TCSADRAIN}& I cambiamenti vengono eseguiti dopo aver atteso che
1656 tutto l'output presente sulle code è stato scritto.\\
1657 \const{TCSAFLUSH}& È identico a \const{TCSADRAIN}, ma in più scarta
1658 tutti i dati presenti sulla coda di input.\\
1661 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{optional\_actions} della
1662 funzione \func{tcsetattr}.}
1663 \label{tab:sess_tcsetattr_option}
1666 Occorre infine tenere presente che \func{tcsetattr} ritorna con successo anche
1667 se soltanto uno dei cambiamenti richiesti è stato eseguito. Pertanto se si
1668 effettuano più cambiamenti è buona norma controllare con una ulteriore
1669 chiamata a \func{tcgetattr} che essi siano stati eseguiti tutti quanti.
1671 \begin{figure}[!htb]
1672 \footnotesize \centering
1673 \begin{minipage}[c]{15cm}
1674 \includecodesample{listati/SetTermAttr.c}
1677 \caption{Codice della funzione \func{SetTermAttr} che permette di
1678 impostare uno dei flag di controllo locale del terminale.}
1679 \label{fig:term_set_attr}
1682 Come già accennato per i cambiamenti effettuati ai vari flag di controllo
1683 occorre che i valori di ciascun bit siano specificati avendo cura di mantenere
1684 intatti gli altri; per questo motivo in generale si deve prima leggere il
1685 valore corrente delle impostazioni con \func{tcgetattr} per poi modificare i
1688 In fig.~\ref{fig:term_set_attr} e fig.~\ref{fig:term_unset_attr} si è riportato
1689 rispettivamente il codice delle due funzioni \func{SetTermAttr} e
1690 \func{UnSetTermAttr}, che possono essere usate per impostare o rimuovere, con
1691 le dovute precauzioni, un qualunque bit di \var{c\_lflag}. Il codice di
1692 entrambe le funzioni può essere trovato nel file \file{SetTermAttr.c} dei
1695 La funzione \func{SetTermAttr} provvede ad impostare il bit specificato
1696 dall'argomento \param{flag}; prima si leggono i valori correnti
1697 (\texttt{\small 10}) con \func{tcgetattr}, uscendo con un messaggio in caso di
1698 errore (\texttt{\small 11--14}), poi si provvede a impostare solo i bit
1699 richiesti (possono essere più di uno) con un OR binario (\texttt{\small 15});
1700 infine si scrive il nuovo valore modificato con \func{tcsetattr}
1701 (\texttt{\small 16}), notificando un eventuale errore (\texttt{\small 11--14})
1702 o uscendo normalmente.
1704 \begin{figure}[!htb]
1705 \footnotesize \centering
1706 \begin{minipage}[c]{15cm}
1707 \includecodesample{listati/UnSetTermAttr.c}
1710 \caption{Codice della funzione \func{UnSetTermAttr} che permette di
1711 rimuovere uno dei flag di controllo locale del terminale.}
1712 \label{fig:term_unset_attr}
1715 La seconda funzione, \func{UnSetTermAttr}, è assolutamente identica alla
1716 prima, solo che in questo caso, in (\texttt{\small 15}), si rimuovono i bit
1717 specificati dall'argomento \param{flag} usando un AND binario del valore
1721 Al contrario di tutte le altre caratteristiche dei terminali, che possono
1722 essere impostate esplicitamente utilizzando gli opportuni campi di
1723 \struct{termios}, per le velocità della linea (il cosiddetto \textit{baud
1724 rate}) non è prevista una implementazione standardizzata, per cui anche se
1725 in Linux sono mantenute in due campi dedicati nella struttura, questi non
1726 devono essere acceduti direttamente ma solo attraverso le apposite funzioni di
1727 interfaccia provviste da POSIX.1.
1729 Lo standard prevede due funzioni per scrivere la velocità delle linee seriali,
1730 \funcd{cfsetispeed} per la velocità della linea di ingresso e
1731 \funcd{cfsetospeed} per la velocità della linea di uscita; i loro prototipi
1735 \headdecl{termios.h}
1736 \funcdecl{int cfsetispeed(struct termios *termios\_p, speed\_t speed)}
1737 Imposta la velocità delle linee seriali in ingresso.
1739 \funcdecl{int cfsetospeed(struct termios *termios\_p, speed\_t speed)}
1740 Imposta la velocità delle linee seriali in uscita.
1742 \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in
1743 caso di errore, che avviene solo quando il valore specificato non è
1747 Si noti che le funzioni si limitano a scrivere opportunamente il valore della
1748 velocità prescelta \param{speed} all'interno della struttura puntata da
1749 \param{termios\_p}; per effettuare l'impostazione effettiva occorrerà poi
1750 chiamare \func{tcsetattr}.
1752 Si tenga presente che per le linee seriali solo alcuni valori di velocità sono
1753 validi; questi possono essere specificati direttamente (le \acr{glibc}
1754 prevedono che i valori siano indicati in bit per secondo), ma in generale
1755 altre versioni di librerie possono utilizzare dei valori diversi; per questo
1756 POSIX.1 prevede una serie di costanti che però servono solo per specificare le
1757 velocità tipiche delle linee seriali:
1759 B0 B50 B75 B110 B134 B150 B200
1760 B300 B600 B1200 B1800 B2400 B4800 B9600
1761 B19200 B38400 B57600 B115200 B230400 B460800
1764 Un terminale può utilizzare solo alcune delle velocità possibili, le funzioni
1765 però non controllano se il valore specificato è valido, dato che non possono
1766 sapere a quale terminale le velocità saranno applicate; sarà l'esecuzione di
1767 \func{tcsetattr} a fallire quando si cercherà di eseguire l'impostazione.
1768 Di norma il valore ha senso solo per i terminali seriali dove indica appunto
1769 la velocità della linea di trasmissione; se questa non corrisponde a quella
1770 del terminale quest'ultimo non potrà funzionare: quando il terminale non è
1771 seriale il valore non influisce sulla velocità di trasmissione dei dati.
1773 In generale impostare un valore nullo (\val{B0}) sulla linea di output fa si
1774 che il modem non asserisca più le linee di controllo, interrompendo di fatto
1775 la connessione, qualora invece si utilizzi questo valore per la linea di input
1776 l'effetto sarà quello di rendere la sua velocità identica a quella della linea
1779 Analogamente a quanto avviene per l'impostazione, le velocità possono essere
1780 lette da una struttura \struct{termios} utilizzando altre due funzioni,
1781 \funcd{cfgetispeed} e \funcd{cfgetospeed}, i cui prototipi sono:
1784 \headdecl{termios.h}
1785 \funcdecl{speed\_t cfgetispeed(struct termios *termios\_p)}
1786 Legge la velocità delle linee seriali in ingresso.
1788 \funcdecl{speed\_t cfgetospeed(struct termios *termios\_p)}
1789 Legge la velocità delle linee seriali in uscita.
1791 \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono la velocità della linea, non
1792 sono previste condizioni di errore.}
1795 Anche in questo caso le due funzioni estraggono i valori della velocità della
1796 linea da una struttura, il cui indirizzo è specificato dall'argomento
1797 \param{termios\_p} che deve essere stata letta in precedenza con
1802 \subsection{La gestione della disciplina di linea.}
1803 \label{sec:term_line_discipline}
1805 Come illustrato dalla struttura riportata in fig.~\ref{fig:term_struct} tutti
1806 i terminali hanno un insieme di funzionalità comuni, che prevedono la presenza
1807 di code di ingresso ed uscita; in generale si fa riferimento ad esse con il
1808 nome di \textsl{discipline di linea}.
1810 Lo standard POSIX prevede alcune funzioni che permettono di intervenire
1811 direttamente sulla gestione di quest'ultime e sull'interazione fra i dati in
1812 ingresso ed uscita e le relative code. In generale tutte queste funzioni
1813 vengono considerate, dal punto di vista dell'accesso al terminale, come delle
1814 funzioni di scrittura, pertanto se usate da processi in background sul loro
1815 terminale di controllo provocano l'emissione di \const{SIGTTOU} come
1816 illustrato in sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term}.\footnote{con la stessa eccezione,
1817 già vista per \func{tcsetattr}, che quest'ultimo sia bloccato o ignorato dal
1818 processo chiamante.}
1820 Una prima funzione, che è efficace solo in caso di terminali seriali asincroni
1821 (non fa niente per tutti gli altri terminali), è \funcd{tcsendbreak}; il suo
1825 \headdecl{termios.h}
1827 \funcdecl{int tcsendbreak(int fd, int duration)} Genera una condizione di
1828 break inviando un flusso di bit nulli.
1830 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1831 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
1835 La funzione invia un flusso di bit nulli (che genera una condizione di break)
1836 sul terminale associato a \param{fd}; un valore nullo di \param{duration}
1837 implica una durata del flusso fra 0.25 e 0.5 secondi, un valore diverso da
1838 zero implica una durata pari a \code{duration*T} dove \code{T} è un valore
1839 compreso fra 0.25 e 0.5.\footnote{lo standard POSIX specifica il comportamento
1840 solo nel caso si sia impostato un valore nullo per \param{duration}; il
1841 comportamento negli altri casi può dipendere dalla implementazione.}
1843 Le altre funzioni previste da POSIX servono a controllare il comportamento
1844 dell'interazione fra le code associate al terminale e l'utente; la prima è
1845 \funcd{tcdrain}, il cui prototipo è:
1848 \headdecl{termios.h}
1850 \funcdecl{int tcdrain(int fd)} Attende lo svuotamento della coda di output.
1852 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1853 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
1857 La funzione blocca il processo fino a che tutto l'output presente sulla coda
1858 di uscita non è stato trasmesso al terminale associato ad \param{fd}. % La
1859 % funzione è un punto di cancellazione per i
1860 % programmi multi-thread, in tal caso le
1861 % chiamate devono essere protette con dei
1862 % gestori di cancellazione.
1864 Una seconda funzione, \funcd{tcflush}, permette svuotare immediatamente le code
1865 di cancellando tutti i dati presenti al loro interno; il suo prototipo è:
1867 \headdecl{unistd.h} \headdecl{termios.h}
1869 \funcdecl{int tcflush(int fd, int queue)} Cancella i dati presenti
1870 nelle code di ingresso o di uscita.
1872 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1873 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
1877 La funzione agisce sul terminale associato a \param{fd}, l'argomento
1878 \param{queue} permette di specificare su quale coda (ingresso, uscita o
1879 entrambe), operare. Esso può prendere i valori riportati in
1880 tab.~\ref{tab:sess_tcflush_queue}, nel caso si specifichi la coda di ingresso
1881 cancellerà i dati ricevuti ma non ancora letti, nel caso si specifichi la coda
1882 di uscita cancellerà i dati scritti ma non ancora trasmessi.
1887 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
1889 \textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
1892 \const{TCIFLUSH} & Cancella i dati sulla coda di ingresso.\\
1893 \const{TCOFLUSH} & Cancella i dati sulla coda di uscita. \\
1894 \const{TCIOFLUSH}& Cancella i dati su entrambe le code.\\
1897 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{queue} della
1898 funzione \func{tcflush}.}
1899 \label{tab:sess_tcflush_queue}
1903 L'ultima funzione dell'interfaccia che interviene sulla disciplina di linea è
1904 \funcd{tcflow}, che viene usata per sospendere la trasmissione e la ricezione
1905 dei dati sul terminale; il suo prototipo è:
1908 \headdecl{termios.h}
1910 \funcdecl{int tcflow(int fd, int action)}
1912 Sospende e riavvia il flusso dei dati sul terminale.
1914 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1915 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
1919 La funzione permette di controllare (interrompendo e facendo riprendere) il
1920 flusso dei dati fra il terminale ed il sistema sia in ingresso che in uscita.
1921 Il comportamento della funzione è regolato dall'argomento \param{action}, i
1922 cui possibili valori, e relativa azione eseguita dalla funzione, sono
1923 riportati in tab.~\ref{tab:sess_tcflow_action}.
1928 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
1930 \textbf{Valore}& \textbf{Azione}\\
1933 \const{TCOOFF}& Sospende l'output.\\
1934 \const{TCOON} & Riprende un output precedentemente sospeso.\\
1935 \const{TCIOFF}& Il sistema trasmette un carattere di STOP, che
1936 fa interrompere la trasmissione dei dati dal terminale.\\
1937 \const{TCION} & Il sistema trasmette un carattere di START, che
1938 fa riprendere la trasmissione dei dati dal terminale.\\
1941 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{action} della
1942 funzione \func{tcflow}.}
1943 \label{tab:sess_tcflow_action}
1948 \subsection{Operare in \textsl{modo non canonico}}
1949 \label{sec:term_non_canonical}
1951 Operare con un terminale in modo canonico è relativamente semplice; basta
1952 eseguire una lettura e la funzione ritornerà quando una il driver del
1953 terminale avrà completato una linea di input. Non è detto che la linea sia
1954 letta interamente (si può aver richiesto un numero inferiore di byte) ma in
1955 ogni caso nessun dato verrà perso, e il resto della linea sarà letto alla
1956 chiamata successiva.
1958 Inoltre in modo canonico la gestione dell'input è di norma eseguita
1959 direttamente dal driver del terminale, che si incarica (a seconda di quanto
1960 impostato con le funzioni viste nei paragrafi precedenti) di cancellare i
1961 caratteri, bloccare e riavviare il flusso dei dati, terminare la linea quando
1962 viene ricevuti uno dei vari caratteri di terminazione (NL, EOL, EOL2, EOF).
1964 In modo non canonico tocca invece al programma gestire tutto quanto, i
1965 caratteri NL, EOL, EOL2, EOF, ERASE, KILL, CR, REPRINT non vengono
1966 interpretati automaticamente ed inoltre, non dividendo più l'input in linee,
1967 il sistema non ha più un limite definito per quando ritornare i dati ad un
1968 processo. Per questo motivo abbiamo visto che in \var{c\_cc} sono previsti due
1969 caratteri speciali, MIN e TIME (specificati dagli indici \const{VMIN} e
1970 \const{VTIME} in \var{c\_cc}) che dicono al sistema di ritornare da una
1971 \func{read} quando è stata letta una determinata quantità di dati o è passato
1974 Come accennato nella relativa spiegazione in tab.~\ref{tab:sess_termios_cc},
1975 TIME e MIN non sono in realtà caratteri ma valori numerici. Il comportamento
1976 del sistema per un terminale in modalità non canonica prevede quattro casi
1979 \item[MIN$>0$, TIME$>0$] In questo caso MIN stabilisce il numero minimo di
1980 caratteri desiderati e TIME un tempo di attesa, in decimi di secondo, fra un
1981 carattere e l'altro. Una \func{read} ritorna se vengono ricevuti almeno MIN
1982 caratteri prima della scadenza di TIME (MIN è solo un limite inferiore, se
1983 la funzione ha richiesto un numero maggiore di caratteri ne possono essere
1984 restituiti di più); se invece TIME scade vengono restituiti i byte ricevuti
1985 fino ad allora (un carattere viene sempre letto, dato che il timer inizia a
1986 scorrere solo dopo la ricezione del primo carattere).
1987 \item[MIN$>0$, TIME$=0$] Una \func{read} ritorna solo dopo che sono stati
1988 ricevuti almeno MIN caratteri. Questo significa che una \func{read} può
1989 bloccarsi indefinitamente.
1990 \item[MIN$=0$, TIME$>0$] In questo caso TIME indica un tempo di attesa dalla
1991 chiamata di \func{read}, la funzione ritorna non appena viene ricevuto un
1992 carattere o scade il tempo. Si noti che è possibile che \func{read} ritorni
1993 con un valore nullo.
1994 \item[MIN$=0$, TIME$=0$] In questo caso una \func{read} ritorna immediatamente
1995 restituendo tutti i caratteri ricevuti. Anche in questo caso può ritornare
1996 con un valore nullo.
2001 \section{La gestione dei terminali virtuali}
2002 \label{sec:sess_virtual_terminal}
2005 % TODO terminali virtuali
2006 % Qui c'è da mettere tutta la parte sui terminali virtuali, e la gestione
2012 \subsection{I terminali virtuali}
2013 \label{sec:sess_pty}
2015 Qui vanno spiegati i terminali virtuali, \file{/dev/pty} e compagnia.
2019 \subsection{Allocazione dei terminale virtuali}
2020 \label{sec:sess_openpty}
2022 Qui vanno le cose su \func{openpty} e compagnia.
2024 % TODO le ioctl dei terminali
2025 % TODO trattare \func{posix\_openpt}
2029 % TODO materiale sulle seriali
2030 % vedi http://www.easysw.com/~mike/serial/serial.html
2031 % TODO materiale generico sul layer TTY
2032 % vedi http://www.linusakesson.net/programming/tty/index.php
2035 % LocalWords: kernel multitasking dell'I job control BSD POSIX shell sez group
2036 % LocalWords: foreground process bg fg Di waitpid WUNTRACED pgrp session sched
2037 % LocalWords: struct pgid sid pid ps getpgid getpgrp SVr unistd void errno int
2038 % LocalWords: ESRCH getsid glibc system call XOPEN SOURCE EPERM setpgrp EACCES
2039 % LocalWords: setpgid exec EINVAL did fork race condition setsid l'I tty ioctl
2040 % LocalWords: NOCTTY TIOCSCTTY error tcsetpgrp termios fd pgrpid descriptor VT
2041 % LocalWords: ENOTTY ENOSYS EBADF SIGTTIN SIGTTOU EIO tcgetpgrp crypt SIGTSTP
2042 % LocalWords: SIGINT SIGQUIT SIGTERM SIGHUP hungup kill orphaned SIGCONT exit
2043 % LocalWords: init Slackware run level inittab fig device getty exevle TERM at
2044 % LocalWords: getpwnam chdir home chown chmod setuid setgid initgroups SIGCHLD
2045 % LocalWords: daemon like daemons NdT Stevens Programming FAQ filesystem umask
2046 % LocalWords: noclose syslog syslogd socket UDP klogd printk printf facility
2047 % LocalWords: priority log openlog const char ident option argv tab AUTH CRON
2048 % LocalWords: AUTHPRIV cron FTP KERN LOCAL LPR NEWS news USENET UUCP CONS CRIT
2049 % LocalWords: NDELAY NOWAIT ODELAY PERROR stderr format strerror EMERG ALERT
2050 % LocalWords: ERR WARNING NOTICE INFO DEBUG debug setlogmask mask UPTO za ssh
2051 % LocalWords: teletype telnet read write BELL beep CANON isatty desc ttyname
2052 % LocalWords: NULL ctermid stdio pathname buff size len ERANGE bits ispeed xFF
2053 % LocalWords: ospeed line tcflag INPCK IGNPAR PARMRK ISTRIP IGNBRK BREAK NUL
2054 % LocalWords: BRKINT IGNCR carriage return newline ICRNL INLCR IUCLC IXON NL
2055 % LocalWords: IXANY IXOFF IMAXBEL iflag OPOST CR OCRNL OLCUC ONLCR ONOCR OFILL
2056 % LocalWords: ONLRET OFDEL NLDLY CRDLY TABDLY BSDLY backspace BS VTDLY FFDLY
2057 % LocalWords: form feed FF oflag CLOCAL NOBLOCK of HUPCL CREAD CSTOPB PARENB
2058 % LocalWords: PARODD CSIZE CS CBAUD CBAUDEX CIBAUD CRTSCTS RTS CTS cflag ECHO
2059 % LocalWords: ICANON ECHOE ERASE ECHOPRT ECHOK ECHOKE ECHONL ECHOCTL ctrl ISIG
2060 % LocalWords: INTR QUIT SUSP IEXTEN EOL LNEXT REPRINT WERASE NOFLSH and TOSTOP
2061 % LocalWords: SIGSUSP XCASE DEFECHO FLUSHO DISCARD PENDIN lflag NCCS VINTR EOF
2062 % LocalWords: interrupt VQUIT VERASE VKILL VEOF VTIME VMIN VSWTC switch VSTART
2063 % LocalWords: VSTOP VSUSP VEOL VREPRINT VDISCARD VWERASE VLNEXT escape actions
2064 % LocalWords: tcgetattr tcsetattr EINTR TCSANOW TCSADRAIN TCSAFLUSH speed MIN
2065 % LocalWords: SetTermAttr UnSetTermAttr cfsetispeed cfsetospeed cfgetispeed
2066 % LocalWords: cfgetospeed quest'ultime tcsendbreak duration break tcdrain
2067 % LocalWords: tcflush queue TCIFLUSH TCOFLUSH TCIOFLUSH tcflow action TCOOFF
2068 % LocalWords: TCOON TCIOFF TCION timer openpty Window nochdir
2071 %%% Local Variables:
2073 %%% TeX-master: "gapil"