Changelog e pagine web
[gapil.git] / fileadv.tex
index 3b0575ae289f19441b6dbe59a50d2b032f809c0b..0d6e2f08d1f3160ce34f94cd4b847d0ebc9526dd 100644 (file)
@@ -78,7 +78,7 @@ con la funzione \func{select}, il cui prototipo 
   
   \bodydesc{La funzione in caso di successo restituisce il numero di file
     descriptor (anche nullo) che sono attivi, e -1 in caso di errore, nel qual
-    caso \var{errno} viene impostata ai valori:
+    caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
   \begin{errlist}
   \item[\macro{EBADF}] Si è specificato un file descriptor sbagliato in uno
   degli insiemi.
@@ -169,7 +169,8 @@ Come accennato l'interfaccia di \func{select} 
 System V ha introdotto una sua interfaccia per gestire l'\textit{I/O
   multiplexing}, basata sulla funzione \func{poll},\footnote{la funzione è
   prevista dallo standard XPG4, ed è stata introdotta in Linux come system
-  call a partire dal kernel 2.1.23 e dalle \acr{libc} 5.4.28.} il cui prototipo è:
+  call a partire dal kernel 2.1.23 e dalle \acr{libc} 5.4.28.} il cui
+prototipo è:
 \begin{prototype}{sys/poll.h}
   {int poll(struct pollfd *ufds, unsigned int nfds, int timeout)}
 
@@ -178,7 +179,7 @@ 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 impostata ai valori:
+  restituito  -1 ed \var{errno} assumerà uno dei valori:
   \begin{errlist}
   \item[\macro{EBADF}] Si è specificato un file descriptor sbagliato in uno
   degli insiemi.
@@ -278,7 +279,7 @@ sostituisce i precedenti, ed aggiunge a \func{select} una nuova funzione
   
   \bodydesc{La funzione in caso di successo restituisce il numero di file
     descriptor (anche nullo) che sono attivi, e -1 in caso di errore, nel qual
-    caso \var{errno} viene impostata ai valori:
+    caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
   \begin{errlist}
   \item[\macro{EBADF}] Si è specificato un file descriptor sbagliato in uno
   degli insiemi.
@@ -308,7 +309,7 @@ del test e riabilitandolo poi grazie all'uso di \param{sigmask}.
 
 
 
-\subsection{L'\textsl{I/O asincrono}}
+\subsection{L'I/O asincrono}
 \label{sec:file_asyncronous_io}
 
 Una modalità alternativa all'uso dell'\textit{I/O multiplexing} è quella di
@@ -352,7 +353,7 @@ attraverso la struttura \type{siginfo\_t}, utilizzando la forma estesa
 \secref{sec:sig_sigaction}).
 
 Per far questo però occorre utilizzare le funzionalità dei segnali real-time
-(vedi \secref{sec:sig_real_time}) imopstando esplicitamente con il comando
+(vedi \secref{sec:sig_real_time}) impostando esplicitamente con il comando
 \macro{F\_SETSIG} di \func{fcntl} un segnale real-time da inviare in caso di
 I/O asincrono (il segnale predefinito è \macro{SIGIO}). In questo caso il
 manipolatore tutte le volte che riceverà \macro{SI\_SIGIO} come valore del
@@ -504,7 +505,7 @@ appena descritta; i rispettivi prototipi sono:
   \param{aiocbp}.
   
   \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo, e -1 in caso di
-    errore, nel qual caso \var{errno} viene impostata ai valori:
+    errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
   \begin{errlist}
   \item[\macro{EBADF}] Si è specificato un file descriptor sbagliato.
   \item[\macro{ENOSYS}] La funzione non è implementata.
@@ -675,8 +676,8 @@ specifica operazione; il suo prototipo 
   operazioni specificate da \param{list}.
   
   \bodydesc{La funzione restituisce 0 se una (o più) operazioni sono state
-    completate, e -1 in caso di errore nel qual caso \var{errno} viene
-    impostata ai valori:
+    completate, e -1 in caso di errore nel qual caso \var{errno} assumerà uno
+    dei valori:
     \begin{errlist}
     \item[\macro{EAGAIN}] Nessuna operazione è stata completata entro
       \param{timeout}.
@@ -707,7 +708,7 @@ lettura o scrittura; il suo prototipo 
   secondo la modalità \param{mode}.
   
   \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo, e -1 in caso di
-    errore, nel qual caso \var{errno} viene impostata ai valori:
+    errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
     \begin{errlist}
     \item[\macro{EAGAIN}] Nessuna operazione è stata completata entro
       \param{timeout}.
@@ -774,8 +775,8 @@ prototipi sono:
   specificati da \param{vector}.
   
   \bodydesc{Le funzioni restituiscono il numero di byte letti o scritti in
-    caso di successo, e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} viene
-    impostata ai valori:
+    caso di successo, e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno}
+    assumerà uno dei valori:
   \begin{errlist}
   \item[\macro{EBADF}] si è specificato un file descriptor sbagliato.
   \item[\macro{EINVAL}] si è specificato un valore non valido per uno degli
@@ -818,7 +819,7 @@ I buffer da utilizzare sono indicati attraverso l'argomento \param{vector} che
 \param{count}.  Ciascuna struttura dovrà essere inizializzata per
 opportunamente per indicare i vari buffer da/verso i quali verrà eseguito il
 trasferimento dei dati. Essi verranno letti (o scritti) nell'ordine in cui li
-si sono specificati nel vattore \var{vector}.
+si sono specificati nel vettore \var{vector}.
 
 
 \subsection{File mappati in memoria}
@@ -841,7 +842,7 @@ memoria, quanto di memoria mappata su file.
   \centering
   \includegraphics[width=9.5cm]{img/mmap_layout}
   \caption{Disposizione della memoria di un processo quando si esegue la
-  mappatuara in memoria di un file.}
+  mappatura in memoria di un file.}
   \label{fig:file_mmap_layout}
 \end{figure}
 
@@ -881,7 +882,7 @@ in memoria di un file; il suo prototipo 
   
   \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla zona di memoria mappata
     in caso di successo, e \macro{MAP\_FAILED} (-1) in caso di errore, nel
-    qual caso \var{errno} viene impostata ai valori:
+    qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
     \begin{errlist}
     \item[\macro{EBADF}] Il file descriptor non è valido, e non si è usato
       \macro{MAP\_ANONYMOUS}.
@@ -1001,7 +1002,7 @@ come maschera binaria ottenuta dall'OR di uno o pi
                              argomenti \param{fd} e \param{offset} sono
                              ignorati.\footnotemark\\
     \macro{MAP\_ANON}      & Sinonimo di \macro{MAP\_ANONYMOUS}, deprecato.\\
-    \macro{MAP\_FILE}      & Valore di compatibiità, deprecato.\\
+    \macro{MAP\_FILE}      & Valore di compatibilità, deprecato.\\
     \hline
   \end{tabular}
   \caption{Valori possibili dell'argomento \param{flag} di \func{mmap}.}
@@ -1038,7 +1039,7 @@ di memoria che si estende fino al bordo della pagina successiva.
   \centering
   \includegraphics[width=10cm]{img/mmap_boundary}
   \caption{Schema della mappatura in memoria di una sezione di file di
-    dimensioni non corripondenti al bordo di una pagina.}
+    dimensioni non corrispondenti al bordo di una pagina.}
   \label{fig:file_mmap_boundary}
 \end{figure}
 
@@ -1129,7 +1130,7 @@ contenuto della memoria mappata con il file su disco; il suo prototipo 
   Sincronizza i contenuti di una sezione di un file mappato in memoria.
   
   \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo, e -1 in caso di
-    errore nel qual caso \var{errno} viene impostata ai valori:
+    errore nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
     \begin{errlist}
     \item[\macro{EINVAL}] O \param{start} non è multiplo di \macro{PAGESIZE},
     o si è specificato un valore non valido per \param{flags}.
@@ -1185,7 +1186,7 @@ mappatura della memoria usando la funzione \func{munmap}, il suo prototipo 
   Rilascia la mappatura sulla sezione di memoria specificata.
 
   \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo, e -1 in caso di
-    errore nel qual caso \var{errno} viene impostata ai valori:
+    errore nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
     \begin{errlist}
     \item[\macro{EINVAL}] L'intervallo specificato non ricade in una zona
       precedentemente mappata.
@@ -1231,12 +1232,153 @@ sovrapposizioni, e garantire la atomicit
 \label{sec:file_record_locking}
 
 La prima modalità di file locking che è stata implementata nei sistemi
-unix-like è quella che viene usualmente chiamata \textit{advisory locking}, in
-quanto è il processo, e non il sistema, che si incarica di verificare se
-esiste una condizione di blocco per l'accesso ai file.
+unix-like è quella che viene usualmente chiamata \textit{advisory
+  locking},\footnote{Stevens in APUE fa riferimento a questo argomento come al
+  \textit{record locking}, dizione utilizzata anche dal manuale delle
+  \acr{glibc}; nelle pagine di manuale si parla di \textit{discretionary file
+    lock} per \func{fcntl} e di \textit{advisory locking} per \func{flock},
+  mentre questo nome viene usato anche da Stevens per riferirsi al
+  \textit{file locking} di POSIX. Dato che la dizione \textit{record locking}
+  è quantomeno ambigua in quanto non esiste niente che possa fare riferimento
+  al concetto di \textit{record}, alla fine si è scelto di mantenere il nome
+  \textit{advisory locking}.} in quanto sono i singoli processi, e non il
+sistema, che si incaricano di asserire e verificare se esistono delle
+condizioni di blocco per l'accesso ai file.  Questo significa che le funzioni
+\func{read} o \func{write} non risentono affatto della presenza di un
+eventuale blocco, e che sta ai vari processi controllare esplicitamente lo
+stato dei file condivisi prima di accedervi ed implementare opportunamente un
+protocollo di accesso.
+
+In Linux sono disponibili due interfacce per utilizzare l'\textit{advisory
+  locking}, la prima è quella derivata da BSD, che è basata sulla funzione
+\func{flock}, la seconda è quella standardizzata da POSIX.1 (originaria di
+System V), che è basata sulla funzione \func{fcntl}.  I \textit{file lock}
+sono implementati in maniera completamente indipendente nelle due interfacce,
+che pertanto possono coesistere senza interferenze.
+
+In generale si distinguono due tipologie di blocco per un file: la prima è il
+cosiddetto \textit{shared lock}, detto anche \textit{read lock} in quanto
+serve a bloccare l'accesso in scrittura su un file affinché non venga
+modificato mentre lo si legge. Si parla di \textsl{blocco condiviso} in quanto
+più processi possono richiedere contemporaneamente uno \textit{shared lock}
+per proteggere un accesso in lettura.
+
+La seconda è il cosiddetto \textit{exclusive lock}, detto anche \textit{write
+  lock} in quanto serve a bloccare l'accesso su un file da parte di altri (sia
+in lettura che in scrittura) mentre lo si sta scrivendo. Si parla di
+\textsl{blocco esclusivo} appunto perché un solo processo alla volta può
+richiedere un \textit{exclusive lock} per proteggere un accesso in scrittura.
+
+Entrambe le interfacce garantiscono che quando si richiede un \textit{file
+  lock} su un file su cui ne sia già presente un altro che non ne consente
+l'acquisizione (uno \textit{shared lock} su un file con un \textit{exclusive
+  lock}, o un \textit{exclusive lock} su un file con altro \textit{file lock})
+la funzione blocca il processo fintanto che \textit{file lock} preesistente
+non viene rimosso.
+
+L'interfaccia classica usata da BSD permette di eseguire il blocco solo su un
+intero file, funzione usata per richiedere e rimuovere un \textit{file lock} è
+\func{flock}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{sys/file.h}{int flock(int fd, int operation)}
+  
+  Applica o rimuove un \textit{file lock} sul file \param{fd}.
+  
+  \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo, e -1 in caso di
+    errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+    \begin{errlist}
+    \item[\macro{EWOULDBLOCK}] Il file ha già un blocco attivo, e si è
+      specificato \macro{LOCK\_NB}.
+    \end{errlist}
+  }
+\end{prototype}
 
+Il comportamento della funzione è specificato dal valore dell'argomento
+\param{operation}, da passare come maschera binaria dei valori riportati in 
+\tabref{tab:file_flock_operation}.
 
+\begin{table}[htb]
+  \centering
+  \footnotesize
+  \begin{tabular}[c]{|l|l|}
+    \hline
+    \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
+    \hline
+    \hline
+    \macro{LOCK\_SH} & Asserisce uno \textit{shared lock} sul file.\\ 
+    \macro{LOCK\_EX} & Asserisce un \textit{esclusive lock} sul file.\\
+    \macro{LOCK\_UN} & Sblocca il file.\\
+    \macro{LOCK\_NB} & Impedisce che la funzione si blocchi nella
+                       richiesta di un \textit{file lock}.\\
+    \hline    
+  \end{tabular}
+  \caption{Valori dell'argomento \param{operation} di \func{flock}.}
+  \label{tab:file_flock_operation}
+\end{table}
 
+La funzione blocca direttamente il file (cioè rispetto allo schema di
+\secref{fig:file_stat_struct} fa riferimento all'inode, non al file
+descriptor). Pertanto sia \func{dup} che \func{fork} non creano altre istanze
+di un \textit{file lock}.
+
+La seconda interfaccia per l'\textit{advisory locking} disponibile in Linux è
+quella standardizzata da POSIX, basata sulla funzione \func{fcntl}. Abbiamo
+già trattato questa funzione nelle sue molteplici funzionalità in
+\secref{sec:file_fcntl}, quando la si impiega per il \textit{file locking}
+però essa viene usata secondo il prototipo:
+\begin{prototype}{fcntl.h}{int fcntl(int fd, int cmd, struct flock *lock)}
+  
+  Applica o rimuove un \textit{file lock} sul file \param{fd}.
+  
+  \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo, e -1 in caso di
+    errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+    \begin{errlist}
+    \item[\macro{EACCES}] L'operazione è proibita per la presenza di
+      \textit{file lock} da parte di altri processi.
+    \item[\macro{ENOLCK}] Il sistema non ha le risorse per il locking: ci sono
+      troppi segmenti di lock aperti, si è esaurita la tabella dei lock, o il
+      protocollo per il locking remoto è fallito.
+    \item[\macro{EDEADLK}] Si è richiesto un lock su una regione bloccata da
+      un altro processo che è a sua volta in attesa dello sblocco di un lock
+      mantenuto dal processo corrente; si avrebbe pertanto un
+      \textit{deadlock}. Non è garantito che il sistema riconosca sempre
+      questa situazione.
+    \item[\macro{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale prima di
+      poter acquisire un lock.
+    \end{errlist}
+    ed inoltre \macro{EBADF}, \macro{EFAULT}.
+  }
+\end{prototype}
+
+Al contrario di \func{flock} con \func{fcntl} è possibile bloccare anche solo
+delle sezioni di un file. La funzione prende come argomento 
+
+
+\begin{figure}[!htb]
+  \footnotesize \centering
+  \begin{minipage}[c]{15cm}
+    \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
+struct struct {
+    short int l_type;   /* Type of lock: F_RDLCK, F_WRLCK, or F_UNLCK.  */
+    short int l_whence; /* Where `l_start' is relative to (like `lseek').  */
+    off_t l_start;      /* Offset where the lock begins.  */
+    off_t l_len;        /* Size of the locked area; zero means until EOF.  */
+    pid_t l_pid;        /* Process holding the lock.  */
+};
+    \end{lstlisting}
+  \end{minipage} 
+  \normalsize 
+  \caption{La struttura \type{flock}, usata da \func{fcntl} per il file
+    locking.} 
+  \label{fig:struct_flock}
+\end{figure}
+
+
+
+
+Si tenga conto che \func{flock} non è in grado di eseguire il \textit{file
+  locking} su NFS, se si ha questa necessità occorre usare \func{fcntl} che
+funziona anche attraverso NFS, posto che il server supporti il \textit{file
+  locking}.
 
 \subsection{Il \textit{mandatory locking}}
 \label{sec:file_mand_locking}
@@ -1255,7 +1397,7 @@ l'userid effettivo con cui viene eseguito un programma, ed 
 associato alla presenza del permesso di esecuzione. Impostando questo bit su
 un file senza permesso di esecuzione in un sistema che supporta il
 \textit{mandatory locking}, fa sì che quest'ultimo venga attivato per il file
-in questione. In questo modo una combinaizone dei permessi originariamente non
+in questione. In questo modo una combinazione dei permessi originariamente non
 contemplata, in quanto senza significato, diventa l'indicazione della presenza
 o meno del \textit{mandatory locking}.