session.tex

   1 \chapter{Sessioni di lavoro}
   2 \label{cha:session}
   3
   4 Esamineremo in questo capitolo le modalità in cui sono organizzati i processi
   5 all'interno del sistema e le varie relazioni che intercorrono fra di essi, e
   6 le modalità che permettono, a partire dall'avvio del sistema, di organizzare
   7 il lavoro degli utenti in sessioni di lavoro associate ai terminali di
   8 controllo con cui essi si sono collegati al sistema.
   9
  10 \section{La procedura di login}
  11 \label{sec:sess_login}
  12
  13 L'organizzazione del sistema del \textit{Job Control}\footnote{viene
  14   usualmente chiamata così la capacità del sistema di poter gestire più
  15   processi (i \textit{job}) lanciati in contemporanea a partire da una shell,
  16   di solito associata al terminale su cui si è appunto effettuato il login, in
  17   modo da poter gestire la possibile presenza di più di un processo che
  18   necessita di accedere a quest'ultimo.} è strettamente connessa alle modalità
  19 con cui un utente accede al sistema, collegandosi ad esso con un terminale,
  20 che sia questo realmente tale, come un VT100 collegato ad una seriale o
  21 virtuale, come quelli associati a schermo e tastiera, o semplicemente
  22 associato ad una connessione di rete. Per questo motivo in questa prima
  23 sezione prenderemo in esame le modalità di come avviene tutto ciò e di come il
  24 sistema (a partire da \cmd{init}) sia in grado di gestire il tutto.
  25
  26
  27 \subsection{Il login su terminale}
  28 \label{sec:sess_tty_log}
  29
  30 La modalità più classica di accesso ad un sistema Unix è quella del login su
  31 terminale, che pertanto esamineremo per prima. Abbiamo già brevemente
  32 illustrato in \secref{sec:intro_kern_and_sys} le modalità con cui il sistema
  33 si avvia, e di come, a partire da \cmd{init}, vengano lanciati tutti gli altri
  34 programmi. Adesso prenderemo in esame in maniera dettagliata le modalità con
  35 cui si arriva a fornire ad un utente la shell che gli permette di lanciare i
  36 suoi comandi.
  37
  38 Nella maggior parte delle distribuzioni di GNU/Linux\footnote{fa eccezione la
  39   distribuzione \textit{Slackware}, come alcune distribuzioni su dischetto, ed
  40   altre distribuzioni dedicate a compiti limitati e specifici.}  viene usata
  41 la procedura di avvio di System V; questa prevede che \cmd{init} legga dal
  42 file di configurazione \file{/etc/inittab} quali programmi devono essere
  43 lanciati, ed in quali modalità, a seconda del cosiddetto \textit{run level},
  44 anch'esso definito nello stesso file.
  45
  46 Tralasciando la descrizione del sistema dei run level, (per il quale si
  47 rimanda alla lettura della pagina di manuale di \cmd{init} e di
  48 \file{inittab}) quello che comunque viene sempre fatto è di lanciare almeno
  49 una istanza di un programma che permetta l'accesso ad un terminale. Uno schema
  50 di massima della procedura è riportato in \secref{fig:sess_term_login}.
  51
  52 \begin{figure}[htb]
  53   \centering
  54   \includegraphics[width=15cm]{img/tty_login}
  55   \caption{Schema della procedura di login su un terminale.}
  56   \label{fig:sess_term_login}
  57 \end{figure}
  58
  59 Un terminale, che esso sia un terminale effettivo, attaccato ad una seriale o
  60 ad un altro tipo di porta di comunicazione, o una delle console virtuali
  61 associate allo schermo, viene sempre visto attraverso attraverso un device
  62 driver che ne presenta un'interfaccia comune su un apposito file di
  63 dispositivo. Storicamente i primi terminali erano appunto terminali di
  64 telescriventi (\textit{teletype}), da cui deriva sia il nome dell'interfaccia,
  65 \textit{tty}, che quello dei relativi file di dispositivo, che sono sempre
  66 della forma \texttt{/dev/tty*}.
  67
  68 Per controllare i terminali si usa di solito il programma \cmd{getty} (od una
  69 delle sue varianti), che permette di mettersi in ascolto sugli stessi. Alla
  70 radice della catena che porta ad una shell per i comandi perciò c'è sempre
  71 \cmd{init} che esegue prima una \func{fork} e poi una \func{exec} per lanciare
  72 una istanza di questo programma su un terminale, il tutto ripetuto per
  73 ciascuno dei terminali che si hanno a disposizione (o per un certo numero di
  74 essi, nel caso delle console virtuali), secondo quanto indicato
  75 dall'amministratore nel file di configurazione del programma,
  76 \file{/etc/inittab}.
  77
  78 Quando viene lanciato da \cmd{init} il programma parte con i privilegi di
  79 amministratore e con un ambiente vuoto; \cmd{getty} si cura di aprire il
  80 terminale in lettura sullo standard input ed in scrittura sullo standard
  81 output e sullo standard error, e di effettuare, qualora servano, ulteriori
  82 settaggi,\footnote{ad esempio, come qualcuno si sarà accorto scrivendo un nome
  83   di login in maiuscolo, può effettuare la conversione automatica dell'input
  84   in minuscolo, ponendosi in una modalità speciale che non distingue fra i due
  85   tipi di caratteri (a beneficio di alcuni vecchi terminali che non
  86   supportavano le minuscole).} ed infine il programma stamperà un messaggio di
  87 benvenuto per poi porsi in attesa dell'immissione del nome di un utente.
  88
  89 Una volta che si sia immesso il nome di login \cmd{getty} esegue direttamente
  90 il programma \cmd{login} con una \func{exevle}, passando come argomento la
  91 suddetta stringa ed un ambiente opportunamente costruito che contenga quanto
  92 necessario (ad esempio di solito viene opportunamente inizializzata la
  93 variabile di ambiente \texttt{TERM}) ad identificare il terminale su cui si
  94 sta operando, a beneficio dei programmi che verranno lanciati in seguito.
  95
  96 A sua volta \cmd{login}, che mantiene i privilegi di amministratore, usa il
  97 nome dell'utente per effettuare una ricerca nel database degli
  98 utenti,\footnote{in genere viene chiamata \func{getpwnam}, che abbiamo visto
  99   in \secref{sec:sys_user_group}, per leggere la password e gli altri dati dal
 100   database degli utenti.} e richiede una password. Se l'utente non esiste o se
 101 la password non corrisponde\footnote{il confronto non viene effettuato con un
 102   valore in chiaro; quanto immesso da terminale viene invece a sua volta
 103   criptato, ed è il risultato che viene confrontato con il valore che viene
 104   mantenuto nel database degli utenti.} la richiesta viene ripetuta un certo
 105 numero di volte dopo di che \cmd{login} esce ed \cmd{init} provvede a
 106 rilanciare un'altra istanza di \func{getty}.
 107
 108 Se invece la password corrisponde a questo punto \cmd{login} esegue
 109 \func{chdir} per settare la \textit{home directory} dell'utente, cambia i
 110 diritti di accesso al terminale (con \func{chown} e \func{chmod}) per
 111 assegnarne la titolarità all'utente ed al suo gruppo principale, assegnandogli
 112 al contempo i diritti di lettura e scrittura. Inoltre il programma provvede
 113 a costruire gli opportuni valori per le variabili di ambiente, come
 114 \texttt{HOME}, \texttt{SHELL}, ecc. Infine attraverso l'uso di \func{setuid},
 115 \func{setpid} e \func{initgroups} verrà cambiata l'identità del proprietario
 116 del processo, infatti, come spiegato in \secref{sec:proc_setuid}, avendo
 117 invocato tali funzioni con i privilegi di amministratore, tutti gli userid ed
 118 i groupid (reali, effettivi e salvati) saranno settati a quelli dell'utente.
 119
 120 A questo punto \cmd{login} provvederà (fatte salve eventuali altre azioni
 121 iniziali, come la stampa di messaggi di benvenuto o il controllo della posta)
 122 ad eseguire con un'altra \func{exec} la shell di login, che si troverà con un
 123 ambiente già pronto e con file standard di \secref{sec:file_std_descr}
 124 impostati sul terminale, pronta ad eseguire i comandi fino all'uscita. Dato
 125 che il processo genitore resta sempre \cmd{init} quest'ultimo provvederà,
 126 ricevendo un \macro{SIGCHLD} all'uscita della shell, a rilanciare \cmd{getty}
 127 per ripetere da capo tutto il procedimento.
 128
 129
 130 \subsection{Il login via rete}
 131 \label{sec:sess_net_log}
 132
 133 Nel caso di un login via rete la cosa si fa leggermente diversa, in tal caso
 134 infatti non esiste un terminale fisico che \cmd{init} può tenere sotto
 135 controllo diretto, in quanto il collegamento deve avvenire tramite la rete.
 136 Quello che succede in questo caso è che nel procedimento di avvio del sistema
 137 si occupa di eseguire tutti i programmi che attivano la connesione di rete,
 138 per poi avviare tutti i programmi di servizio.
 139
 140 Questo viene in genere fatto attraverso una serie di script di shell, che
 141 vengono eseguiti in un preciso ordine (di nuovo la struttura del procedimento
 142 di avvio di System V va al di là di quanto ci interessa trattare) che
 143 eseguiranno i programmi richiesti, fra i quali sarà compreso (se
 144 l'amministratore lo avrà previsto) pure il server per le connessioni di rete.
 145
 146 Quest'ultimo sarà posto in esecuzione e si metterà in ascolto di eventuali
 147 connessioni sulla rete, una volta che la procedura di avvio sarà completata
 148 gli script termineranno ed il server si troverà ad avere \cmd{init} come
 149 processo padre.
 150
 151
 152 \subsection{Il login attraverso X}
 153 \label{sec:sess_X_log}
 154
 155 Quanto scritto finora riguardo i terminali è piuttosto diverso quando si ha a
 156 che fare con X. In tal caso infatti la procedura grafica per il login è
 157 gestira da un apposito programma (il cosiddetto \textit{Display Manager}, come
 158 \cmd{xdm}, che fa parte della distribuzione base di X o uno dei suoi molti
 159 cloni) che viene lanciato all'avvio insieme agli altri demoni, e che si cura
 160 di gestire la procedura di login, lanciare eventuali programmi che si vogliono
 161 attivare all'avvio (sia fondamentali, come il gestore delle fineste, che
 162 effimeri, come un notificatore di posta in arrivo).
 163
 164 In questo caso
 165
 166
 167
 168 \section{Il \textit{Job control}}
 169 \label{sec:sess_job_control}
 170
 171 Lo scopo del \textit{Job control} è quello di permettere ad un utente di poter
 172 sfruttare le capacità multitasking di un sistema Unix per eseguire in
 173 contemporanea più processi, pur potendo accedere, di solito, ad un solo
 174 terminale,\footnote{con X e con i terminali vituali tutto questo non è più
 175   vero, dato che si può accedere a molti terminali in contemporanea, ma il
 176   sistema è nato prima dell'esistenza di tutto ciò.} avendo cioè un solo punto
 177 in cui si può avere accesso all'input ed all'output degli stessi.
 178
 179
 180
 181 \subsection{La struttura di base}
 182 \label{sec:sess_relation}
 183
 184 Una volta che si è completata la procedura di login illustrata in
 185 \ref{sec:sess_login} si avrà a disposizione una shell dalla quale eseguire i
 186 comandi. Come illustrato in \secref{sec:intro_kern_and_sys} in un sistema Unix
 187 questi non sono altro che programmi come gli altri, inoltre essendo il sistema
 188 multitasking, non è neanche detto che un programma venga eseguito da un solo
 189 processo, infatti, oltre all'uso delle pipe, che permette di concatenare più
 190 con un solo comando, ed i sigoli programmi possono anche creare ulteriori
 191 sottoprocessi per eseguire alcuni compiti.
 192
 193 Tutti questi processi, che originano da un solo comando iniziale, vengono
 194 raggruppati in quello che viene chiamato un \textit{process group}; quando
 195 viene creato ogni
 196 processo viene infatti mantenuto,
 197
 198
 199 \subsection{I \textit{process group}}
 200 \label{sec:sess_proc_group}
 201
 202
 203
 204 \subsection{Le sessioni}
 205 \label{sec:sess_sessions}
 206
 207
 208
 209 \subsection{Il terminale di controllo}
 210 \label{sec:sess_ctrl_term}
 211
 212
 213
 214 \subsection{La shell e i programmi}
 215 \label{sec:sess_shell}
 216
 217
 218 %%% Local Variables:
 219 %%% mode: latex
 220 %%% TeX-master: "gapil"
 221 %%% End: