Aggiunta select poll e qualche spiegazione
[gapil.git] / fileadv.tex
index fa41648edbd995f56240865767dda6b724892dd1..067e1ff04970e5009e230935f97f2a1f5a527a7f 100644 (file)
@@ -28,41 +28,80 @@ I/O possono bloccarsi indefinitamente.\footnote{si ricordi per
 esempio le operazioni di lettura possono bloccarsi quando non ci sono dati
 disponibili sul descrittore su cui si sta operando.
 
-Uno dei problemi più comuni che ci si trova ad affrontare che non può essere
-risolto con le funzioni base trattate in \capref{cha:file_unix_interface} è
-quello in cui si devono eseguire su più di un file descriptor delle operazioni
-che possono bloccarsi: il problema è che mentre si è bloccati su uno di questi
-file su di un'altro potrebbero essere presenti dei dati.
 
-Abbiamo già accennato in \secref{sec:file_open} che è possibile prevenire
+Questo comportamento causa uno dei problemi più comuni che ci si trova ad
+affrontare nelle operazioni di I/O, che è quello che si verifica quando si
+devono eseguire operazioni che possono bloccarsi su più file descriptor:
+mentre si è bloccati su uno di questi file su di un'altro potrebbero essere
+presenti dei dati, così che nel migliore dei casi si avrebbe una lettura
+ritardata inutilmente, e nel peggiore si potrebbe addirittura arrivare ad un
+deadlock.
+
+Abbiamo già accennato in \secref{sec:file_open} che però è possibile prevenire
 questo tipo di comportamento aprendo un file in modalità
-\textsl{non-bloccante}, specificando il flag \macro{O\_NONBLOCK} alla chiamata
-di \func{open}. In questo caso le funzioni di input/output che altrimenti si
-sarebbero bloccate ritornano immediatamente, restituendo l'errore
-\macro{EAGAIN}.
+\textsl{non-bloccante}, attraverso l'uso del flag \macro{O\_NONBLOCK} nella
+chiamata di \func{open}. In questo caso le funzioni di input/output che
+altrimenti si sarebbero bloccate ritornano immediatamente, restituendo
+l'errore \macro{EAGAIN}.
 
-L'utilizzo di questa modalità di I/O permette allora di risolvere il problema
+L'utilizzo di questa modalità di I/O permette di risolvere il problema
 controllando a turno i vari file descriptor, in un ciclo in cui si ripete
 l'accesso fintanto che esso non viene garantito.  Ovviamente questa tecnica,
 detta \textit{polling}, è estremamente inefficiente: si tiene costantemente
 impiegata la CPU solo per eseguire in continuazione delle system call che
-nella gran parte dei casi falliranno.
-
-Per questo motivo, quando come vedremo in dettaglio in
-\secref{sec:file_multiplexing}, il sistema fornisce delle funzioni apposite
-che permettono di aggirare questo problema, permettendo di attendere fino alla
-disponibilità di un accesso; per usarle però è comunque comunque necessario
-utilizzare la modalità di I/O non bloccante.
+nella gran parte dei casi falliranno. Per evitare questo, come vedremo in
+\secref{sec:file_multiplexing}, è stata introdotta una nuova interfaccia di
+programmazione, che comporta comunque l'uso della modalità di I/O non
+bloccante.
 
 \subsection{Le funzioni \func{poll} e \func{select}}
 \label{sec:file_multiplexing}
 
+Per superare il problema di dover usare il \textit{polling} controllare la
+disponibilità di accesso ad un file aperto in modalità non bloccante, sia BSD
+che SysV hanno introdotto delle nuove funzioni in grado di sospendere
+l'esecuzione di un processo fino a che l'accesso diventi possibile; il primo
+ad introdurre questa nuova interfaccia, chiamata usualmente \textit{I/O
+  multiplexing}, è stato BSD, con l'introduzione della funzione \func{select},
+il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{sys/select.h}
+  {int select(int n, fd\_set *readfds, fd\_set *writefds, fd\_set *exceptfds,
+    struct timeval *timeout)}
+
+Attende che un certo insieme di file descriptor cambi stato.
+  
+\bodydesc{La funzione restituisce il numero di file descriptor, anche nullo,
+  che hanno cambiato stato in caso di successo e -1 in caso di errore, nel
+  qual caso \var{errno} viene settata ai valori:
+  \begin{errlist}
+  \item[\macro{EBADF}] Si è specificato un file descriptor sbagliato in uno
+  degeli insiemi.
+  \item[\macro{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale.
+  \item[\macro{EINVAL}] Si è specificato per \param{n} un valore negativo.
+  \end{errlist}
+  ed inoltre \macro{ENOMEM}.
+}
+\end{prototype}
+
+La funzione mette il processo in stato di \textit{sleep} (vedi
+\ref{tab:proc_proc_states})
+
+
+
+il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{sys/poll.h}
+  {int poll(struct pollfd *ufds, unsigned int nfds, int timeout)}
+
+La funzione attente un cambiamento di stato per uno dei file descriptor
+specificati da \param{ufds}.
+  
+\bodydesc{La funzione restituisce il numero di file descriptor con attività in
+  caso di successo, o 0 se c'è stato un timeout; in caso di errore viene
+  restituito  -1 ed \var{errno} viene .}
+\end{prototype}
+
 
-%\section{I/O asincrono}
-%\label{sec:file_asynchronous}
 
-%Non supportato in Linux, in BSD e SRv4 c'è, ma usando il segnale \macro{SIGIO}
-%per indicare che i dati sono disponibili, 
 
 \subsection{L'I/O asincrono}
 \label{sec:file_asyncronous_io}
@@ -74,16 +113,17 @@ modalit
 di \func{fcntl}.
 
 In tal caso il sistema genera un segnale \macro{SIGIO} tutte le volte che sono
-presenti dei dati in input sul file.
-
-
-
-Un dei problemi che si presentavano con le prime implementazioni di questa
-modalità di I/O è che essa poteva essere usata in maniera semplice con un solo
-file per processo, dato che altrimenti non sarebbe stato distinguere da quale
-file proviene l'attività che ha causato l'emissione del segnale. 
-
-
+presenti dei dati in input su un file aperto in questa modalità.  Uno dei
+problemi che si presentavano con le prime implementazioni di questa modalità
+di I/O è che essa poteva essere usata in maniera semplice aprendo un solo file
+per processo, dato che altrimenti si sarebbe dovuto provvedere ad effettuare
+una serie di controlli su tutti i file aperti per distinguere a quale fosse
+dovuto l'emissione del segnale.
+
+Tutto questo adesso può essere evitato facendo ricorso alle informazioni
+restituite al manipolatore del segnale attraverso la struttura
+\var{siginfo\_t} (vedi \figref{fig:sig_siginfo_t}), il cui campo \var{si\_fd}
+riporta il file descriptor che ha generato il segnale.