\chapter{L'interfaccia unix di I/O con i file}
\label{cha:file_unix_interface}

Esamineremo in questo capitolo la prima delle due interfacce di programmazione
per i file, quella dei file descriptor, nativa di unix. Questa è l'interfaccia
di basso livello, che non prevede funzioni evolute come la bufferizzazione o
funzioni di lettura o scrittura formattata, ma è su questa che è costruita
anche l'interfaccia standard dei file definita dallo standard ANSI C.



\section{L'architettura di base}
\label{sec:file_base_arch}

Iniziamo la trattazione con una panoramica sull'architettura base della
intefaccia dei file descriptor. Esamineremo in questa sezione la struttura
base dell'interfaccia con i file di unix, e le modalità con cui i processi
ed il kernel interagiscono per operare sui file. 


\subsection{L'architettura dei \textit{file descriptors}}
\label{sec:file_fd}

Per poter accedere al contenuto di un file occorre creare un canale di
comunicazione con il kernel che renda possibile operare su di esso (si ricordi
quanto visto in \secref{sec:file_vfs_work}), questo si fa aprendo il file con
la funzione \func{open} che provvederà a localizzare l'inode del file e
inizializzare le funzioni che il VFS mette a disposizione (riportate in
\tabref{tab:file_file_operations}). Una volta terminate le operazioni, il file
dovrà essere chiuso, e questo chiuderà il canale di comunicazione impedendo
ogni ulteriore operazione.

Per capire come funziona questo canale di comunicazione occorre spiegare
brevemente qual'è architettura con cui il kernel gestisce l'interazione fra
processi e file.  Il kernel mantiene sempre un elenco dei processi
attivi nella cosiddetta \textit{process table} ed un elenco dei file aperti
nella \textit{file table}. 

Ciascuna voce della \textit{process table}, che in Linux è costituita da una
struttura \var{task\_struct}, che contiene tutte le informazioni relative ad
ogni processo attivo nel sistema; fra queste c'è anche il puntatore ad una
ulteriore struttura \var{files\_struct} che contiene le informazioni su tutti
i file che il processo sta usando.

Ciascuna voce della \textit{file table}, che in Linux è costituita da una
struttura \var{file}, contiene informazioni ogni file aperto nel sistema.



All'interno di ogni processo i file aperti sono identificati da un intero non
negativo, chiamato appunto \textit{file descriptors};



) che identifica il processo nei confronti del
kernel ogni processo mantiene una sezione (la \var{file_struct}, la cui
struttura è riportata in \nfig)

ciascun processo porta
nella ha una tabella dei file aperti, in





Per ciascun file aperto nel sistema il kernel mantiene voce nella tabella dei
file; ciascuna voce di questa tabella contiene:
\begin{itemize}
\item lo stato del file (lettura, scrittura, append, etc.).
\item il valore della posizione corrente (l'\textit{offset}).
\item un puntatore al 
\end{itemize}





\subsection{La condivisione dei files}
\label{sec:file_sharing}



\section{Le funzioni base}
\label{sec:file_base_func}

L'interfaccia standard unix per l'input/output sui file è basata su cinque
funzioni fondamentali \func{open}, \func{read}, \func{write},
\func{lseek} e \func{close};


\subsection{La funzione \texttt{open}}
\label{sec:file_open}

\subsection{La funzione \texttt{creat}}
\label{sec:file_creat}

\subsection{La funzione \texttt{close}}
\label{sec:file_close}

\subsection{La funzione \texttt{lseek}}
\label{sec:file_lseek}

\subsection{La funzione \texttt{read}}
\label{sec:file_read}

\subsection{La funzione \texttt{write}}
\label{sec:file_write}

\subsection{Operazioni atomiche coi file}
\label{sec:file_atomic}

\section{Funzioni avanzate}
\label{sec:file_adv_func}

\subsection{La funzioni \texttt{dup} e \texttt{dup2}}
\label{sec:file_dup}

\subsection{La funzione \texttt{fcntl}}
\label{sec:file_fcntl}

\subsection{La funzione \texttt{ioctl}}
\label{sec:file_ioctl}




