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\chapter{La gestione avanzata dei file}
\label{cha:file_advanced}
Abbiamo visto in \secref{sec:sig_gen_beha}, affrontando la suddivisione fra
\textit{fast} e \textit{slow} system call, che in certi casi le funzioni di
I/O possono bloccarsi indefinitamente.\footnote{si ricordi però che questo può
- accadere solo per le pipe, i socket ed alcuni file di dispositivo; sui file
- normali le funzioni di lettura e scrittura ritornano sempre subito.} Ad
-esempio le operazioni di lettura possono bloccarsi quando non ci sono dati
-disponibili sul descrittore su cui si sta operando.
+ accadere solo per le pipe, i socket\index{socket} ed alcuni file di
+ dispositivo\index{file!di dispositivo}; sui file normali le funzioni di
+ lettura e scrittura ritornano sempre subito.} Ad esempio le operazioni di
+lettura possono bloccarsi quando non ci sono dati disponibili sul descrittore
+su cui si sta operando.
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
mentre si è bloccati su uno di essi 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
-\textit{deadlock}.
+\textit{deadlock}\index{deadlock}.
Abbiamo già accennato in \secref{sec:file_open} che è possibile prevenire
questo tipo di comportamento aprendo un file in modalità
-\textsl{non-bloccante}, attraverso l'uso del flag \macro{O\_NONBLOCK} nella
+\textsl{non-bloccante}, attraverso l'uso del flag \const{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'errore \errcode{EAGAIN}.
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 diventi possibile. Il primo ad introdurre questa modalità di
operazione, chiamata usualmente \textit{I/O multiplexing}, è stato
BSD,\footnote{la funzione è apparsa in BSD4.2 e standardizzata in BSD4.4, ma è
- stata portata su tutti i sistemi che supportano i \textit{socket}, compreso
- le varianti di System V.} con la funzione \func{select}, il cui prototipo
-è:
+ stata portata su tutti i sistemi che supportano i
+ \textit{socket}\index{socket}, compreso le varianti di System V.} con la
+funzione \func{select}, il cui prototipo è:
\begin{functions}
\headdecl{sys/time.h}
\headdecl{sys/types.h}
descriptor (anche nullo) che sono attivi, 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 in uno
+ \item[\errcode{EBADF}] Si è specificato un file descriptor sbagliato in uno
degli insiemi.
- \item[\macro{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale.
- \item[\macro{EINVAL}] Si è specificato per \param{n} un valore negativo.
+ \item[\errcode{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale.
+ \item[\errcode{EINVAL}] Si è specificato per \param{n} un valore negativo.
\end{errlist}
- ed inoltre \macro{ENOMEM}.
+ ed inoltre \errval{ENOMEM}.
}
\end{functions}
\end{functions}
In genere un \textit{file descriptor set} può contenere fino ad un massimo di
-\macro{FD\_SETSIZE} file descriptor. Questo valore in origine corrispondeva
+\const{FD\_SETSIZE} file descriptor. Questo valore in origine corrispondeva
al limite per il numero massimo di file aperti\footnote{ad esempio in Linux,
fino alla serie 2.0.x, c'era un limite di 256 file per processo.}, ma
quando, come nelle versioni più recenti del kernel, non c'è più un limite
La funzione inoltre richiede anche di specificare, tramite l'argomento
\param{n}, un valore massimo del numero dei file descriptor usati
-nell'insieme; si può usare il già citato \macro{FD\_SETSIZE}, oppure il numero
+nell'insieme; si può usare il già citato \const{FD\_SETSIZE}, oppure il numero
più alto dei file descriptor usati nei tre insiemi, aumentato di uno.
Infine l'argomento \param{timeout}, specifica un tempo massimo di
attesa\footnote{il tempo è valutato come \textit{elapsed time}.} prima che la
-funzione ritorni; se impostato a \macro{NULL} la funzione attende
+funzione ritorni; se impostato a \val{NULL} la funzione attende
indefinitamente. Si può specificare anche un tempo nullo (cioè una \var{struct
timeval} con i campi impostati a zero), qualora si voglia semplicemente
controllare lo stato corrente dei file descriptor.
il valore zero indica sempre che si è raggiunto un timeout. Ciascuno dei tre
insiemi viene sovrascritto per indicare quale file descriptor è pronto per le
operazioni ad esso relative, in modo da poterlo controllare con la macro
-\macro{FD\_ISSET}. In caso di errore la funzione restituisce -1 e gli insiemi
+\const{FD\_ISSET}. In caso di errore la funzione restituisce -1 e gli insiemi
non vengono toccati.
In Linux \func{select} modifica anche il valore di \param{timeout},
impostandolo al tempo restante; questo è utile quando la funzione viene
interrotta da un segnale, in tal caso infatti si ha un errore di
-\macro{EINTR}, ed occorre rilanciare la funzione; in questo modo non è
+\errcode{EINTR}, ed occorre rilanciare la funzione; in questo modo non è
necessario ricalcolare tutte le volte il tempo rimanente.\footnote{questo può
causare problemi di portabilità sia quando si trasporta codice scritto su
Linux che legge questo valore, sia quando si usano programmi scritti per
caso di successo, o 0 se c'è stato un timeout; in caso di errore viene
restituito -1 ed \var{errno} assumerà uno dei valori:
\begin{errlist}
- \item[\macro{EBADF}] Si è specificato un file descriptor sbagliato in uno
+ \item[\errcode{EBADF}] Si è specificato un file descriptor sbagliato in uno
degli insiemi.
- \item[\macro{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale.
+ \item[\errcode{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale.
\end{errlist}
- ed inoltre \macro{EFAULT} e \macro{ENOMEM}.}
+ ed inoltre \errval{EFAULT} e \errval{ENOMEM}.}
\end{prototype}
La funzione tiene sotto controllo un numero \param{ndfs} di file descriptor
\textbf{Flag} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- \macro{POLLIN} & 0x001 & È possibile la lettura immediata.\\
- \macro{POLLPRI} & 0x002 & Sono presenti dati urgenti.\\
- \macro{POLLOUT} & 0x004 & È possibile la scrittura immediata.\\
+ \const{POLLIN} & 0x001 & È possibile la lettura immediata.\\
+ \const{POLLPRI} & 0x002 & Sono presenti dati urgenti.\\
+ \const{POLLOUT} & 0x004 & È possibile la scrittura immediata.\\
\hline
- \macro{POLLERR} & 0x008 & C'è una condizione di errore.\\
- \macro{POLLHUP} & 0x010 & Si è verificato un hung-up.\\
- \macro{POLLNVAL} & 0x020 & Il file descriptor non è aperto.\\
+ \const{POLLERR} & 0x008 & C'è una condizione di errore.\\
+ \const{POLLHUP} & 0x010 & Si è verificato un hung-up.\\
+ \const{POLLNVAL} & 0x020 & Il file descriptor non è aperto.\\
\hline
- \macro{POLLRDNORM}& 0x040 & Sono disponibili in lettura dati normali.\\
- \macro{POLLRDBAND}& 0x080 & Sono disponibili in lettura dati ad alta
+ \const{POLLRDNORM}& 0x040 & Sono disponibili in lettura dati normali.\\
+ \const{POLLRDBAND}& 0x080 & Sono disponibili in lettura dati ad alta
priorità. \\
- \macro{POLLWRNORM}& 0x100 & È possibile la scrittura di dati normali. \\
- \macro{POLLWRBAND}& 0x200 & È possibile la scrittura di dati ad
+ \const{POLLWRNORM}& 0x100 & È possibile la scrittura di dati normali. \\
+ \const{POLLWRBAND}& 0x200 & È possibile la scrittura di dati ad
alta priorità. \\
- \macro{POLLMSG} & 0x400 & Estensione propria di Linux.\\
+ \const{POLLMSG} & 0x400 & Estensione propria di Linux.\\
\hline
\end{tabular}
\caption{Costanti per l'identificazione dei vari bit dei campi
descriptor (anche nullo) che sono attivi, 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 in uno
+ \item[\errcode{EBADF}] Si è specificato un file descriptor sbagliato in uno
degli insiemi.
- \item[\macro{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale.
- \item[\macro{EINVAL}] Si è specificato per \param{n} un valore negativo.
+ \item[\errcode{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale.
+ \item[\errcode{EINVAL}] Si è specificato per \param{n} un valore negativo.
\end{errlist}
- ed inoltre \macro{ENOMEM}.}
+ ed inoltre \errval{ENOMEM}.}
\end{prototype}
La funzione è sostanzialmente identica a \func{select}, solo che usa una
operazioni di calcolo e quelle di I/O.
Abbiamo accennato in \secref{sec:file_open} che è possibile, attraverso l'uso
-del flag \macro{O\_ASYNC},\footnote{l'uso del flag di \macro{O\_ASYNC} e dei
- comandi \macro{F\_SETOWN} e \macro{F\_GETOWN} per \func{fcntl} è specifico
+del flag \const{O\_ASYNC},\footnote{l'uso del flag di \const{O\_ASYNC} e dei
+ comandi \const{F\_SETOWN} e \const{F\_GETOWN} per \func{fcntl} è specifico
di Linux e BSD.} aprire un file in modalità asincrona, così come è possibile
attivare in un secondo tempo questa modalità impostando questo flag attraverso
-l'uso di \func{fcntl} con il comando \macro{F\_SETFL} (vedi
+l'uso di \func{fcntl} con il comando \const{F\_SETFL} (vedi
\secref{sec:file_fcntl}).
In realtà in questo caso non si tratta di I/O asincrono vero e proprio, quanto
di un meccanismo asincrono di notifica delle variazione dello stato del file
descriptor; quello che succede è che il sistema genera un segnale (normalmente
-\macro{SIGIO}, ma è possibile usarne altri) tutte le volte che diventa
+\const{SIGIO}, ma è possibile usarne altri) tutte le volte che diventa
possibile leggere o scrivere dal file descriptor che si è posto in questa
-modalità. Si può inoltre selezionare, con il comando \macro{F\_SETOWN} di
+modalità. Si può inoltre selezionare, con il comando \const{F\_SETOWN} di
\func{fcntl}, quale processo (o gruppo di processi) riceverà il segnale.
In questo modo si può evitare l'uso delle funzioni \func{poll} o \func{select}
Per far questo però occorre utilizzare le funzionalità dei segnali real-time
(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
-campo \var{si\_code}\footnote{il valore resta \macro{SI\_SIGIO} qualunque sia
+\const{F\_SETSIG} di \func{fcntl} un segnale real-time da inviare in caso di
+I/O asincrono (il segnale predefinito è \const{SIGIO}). In questo caso il
+manipolatore tutte le volte che riceverà \const{SI\_SIGIO} come valore del
+campo \var{si\_code}\footnote{il valore resta \const{SI\_SIGIO} qualunque sia
il segnale che si è associato all'I/O asincrono, ed indica appunto che il
segnale è stato generato a causa di attività nell'I/O asincrono.} di
\type{siginfo\_t}, troverà nel campo \var{si\_fd} il valore del file
attivi.
Benché la modalità di apertura asincrona di un file possa risultare utile in
-varie occasioni (in particolar modo con i socket e gli altri file per i quali
-le funzioni di I/O sono system call lente), essa è comunque limitata alla
-notifica della disponibilità del file descriptor per le operazioni di I/O, e
-non ad uno svolgimento asincrono delle medesime. Lo standard POSIX.1b
-definisce anche una interfaccia apposita per l'I/O asincrono, che prevede un
-insieme di funzioni dedicate, completamente separate rispetto a quelle usate
-normalmente.
+varie occasioni (in particolar modo con i socket\index{socket} e gli altri
+file per i quali le funzioni di I/O sono system call lente), essa è comunque
+limitata alla notifica della disponibilità del file descriptor per le
+operazioni di I/O, e non ad uno svolgimento asincrono delle medesime. Lo
+standard POSIX.1b definisce anche una interfaccia apposita per l'I/O
+asincrono, che prevede un insieme di funzioni dedicate, completamente separate
+rispetto a quelle usate normalmente.
In generale questa interfaccia è completamente astratta e può essere
implementata sia direttamente nel kernel, che in user space attraverso l'uso
riportata in \secref{fig:file_sigevent}; il campo \var{sigev\_notify} è quello
che indica le modalità della notifica, esso può assumere i tre valori:
\begin{basedescript}{\desclabelwidth{3.0cm}}
-\item[\macro{SIGEV\_NONE}] Non viene inviata nessuna notifica.
-\item[\macro{SIGEV\_SIGNAL}] La notifica viene effettuata inviando al processo
+\item[\const{SIGEV\_NONE}] Non viene inviata nessuna notifica.
+\item[\const{SIGEV\_SIGNAL}] La notifica viene effettuata inviando al processo
chiamante il segnale specificato nel campo \var{sigev\_signo}, se il
- manipolatore è installato con \macro{SA\_SIGINFO}, il gli verrà restituito
+ manipolatore è installato con \const{SA\_SIGINFO}, il gli verrà restituito
il valore di \var{sigev\_value} in come valore del campo \var{si\_value} per
\type{siginfo\_t}.
-\item[\macro{SIGEV\_THREAD}] La notifica viene effettuata creando un nuovo
+\item[\const{SIGEV\_THREAD}] La notifica viene effettuata creando un nuovo
thread che esegue la funzione specificata da \var{sigev\_notify\_function},
con gli attributi specificati da \var{sigev\_notify\_attribute}.
\end{basedescript}
\bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in 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{ENOSYS}] La funzione non è implementata.
- \item[\macro{EINVAL}] Si è specificato un valore non valido per i campi
+ \item[\errcode{EBADF}] Si è specificato un file descriptor sbagliato.
+ \item[\errcode{ENOSYS}] La funzione non è implementata.
+ \item[\errcode{EINVAL}] Si è specificato un valore non valido per i campi
\var{aio\_offset} o \var{aio\_reqprio} di \param{aiocbp}.
- \item[\macro{EAGAIN}] La coda delle richieste è momentaneamente piena.
+ \item[\errcode{EAGAIN}] La coda delle richieste è momentaneamente piena.
\end{errlist}
}
\end{functions}
Entrambe le funzioni ritornano immediatamente dopo aver messo in coda la
-richiesta, o in caso di errore. Non è detto che gli errori \macro{EBADF} ed
-\macro{EINVAL} siano rilevati immediatamente al momento della chiamata,
+richiesta, o in caso di errore. Non è detto che gli errori \errcode{EBADF} ed
+\errcode{EINVAL} siano rilevati immediatamente al momento della chiamata,
potrebbero anche emergere nelle fasi successive delle operazioni. Lettura e
scrittura avvengono alla posizione indicata da \var{aio\_offset}, a meno che
il file non sia stato aperto in \textit{append mode} (vedi
\end{prototype}
Se l'operazione non si è ancora completata viene restituito l'errore di
-\macro{EINPROGRESS}. La funzione ritorna zero quando l'operazione si è
+\errcode{EINPROGRESS}. La funzione ritorna zero quando l'operazione si è
conclusa con successo, altrimenti restituisce il codice dell'errore
verificatosi, ed esegue la corrispondente impostazione di \var{errno}. Il
-codice può essere sia \macro{EINVAL} ed \macro{EBADF}, dovuti ad un valore
+codice può essere sia \errcode{EINVAL} ed \errcode{EBADF}, dovuti ad un valore
errato per \param{aiocbp}, che uno degli errori possibili durante l'esecuzione
dell'operazione di I/O richiesta, nel qual caso saranno restituiti, a seconda
del caso, i codici di errore delle system call \func{read}, \func{write} e
\func{fsync}.
Una volta che si sia certi che le operazioni siano state concluse (cioè dopo
-che una chiamata ad \func{aio\_error} non ha restituito \macro{EINPROGRESS},
+che una chiamata ad \func{aio\_error} non ha restituito \errcode{EINPROGRESS},
si potrà usare la seconda funzione dell'interfaccia, \func{aio\_return}, che
permette di verificare il completamento delle operazioni di I/O asincrono; il
suo prototipo è:
\bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
errore, che può essere, con le stesse modalità di \func{aio\_read},
- \macro{EAGAIN}, \macro{EBADF} o \macro{EINVAL}.}
+ \errval{EAGAIN}, \errval{EBADF} o \errval{EINVAL}.}
\end{prototype}
La funzione richiede la sincronizzazione delle operazioni di I/O, ritornando
immediatamente. L'esecuzione effettiva della sincronizzazione dovrà essere
verificata con \func{aio\_error} e \func{aio\_return} come per le operazioni
di lettura e scrittura. L'argomento \param{op} permette di indicare la
-modalità di esecuzione, se si specifica il valore \macro{O\_DSYNC} le
+modalità di esecuzione, se si specifica il valore \const{O\_DSYNC} le
operazioni saranno completate con una chiamata a \func{fdatasync}, se si
-specifica \macro{O\_SYNC} con una chiamata a \func{fsync} (per i dettagli vedi
+specifica \const{O\_SYNC} con una chiamata a \func{fsync} (per i dettagli vedi
\secref{sec:file_sync}).
Il successo della chiamata assicura la sincronizzazione delle operazioni fino
\bodydesc{La funzione restituisce il risultato dell'operazione con un codice
di positivo, e -1 in caso di errore, che avviene qualora si sia specificato
un valore non valido di \param{fildes}, imposta \var{errno} al valore
- \macro{EBADF}.}
+ \errval{EBADF}.}
\end{prototype}
La funzione permette di cancellare una operazione specifica sul file
-\param{fildes}, o tutte le operazioni pendenti, specificando \macro{NULL} come
+\param{fildes}, o tutte le operazioni pendenti, specificando \val{NULL} come
valore di \param{aiocbp}. Quando una operazione viene cancellata una
-successiva chiamata ad \func{aio\_error} riporterà \macro{ECANCELED} come
+successiva chiamata ad \func{aio\_error} riporterà \errcode{ECANCELED} come
codice di errore, ed il suo codice di ritorno sarà -1, inoltre il meccanismo
di notifica non verrà invocato. Se si specifica una operazione relativa ad un
altro file descriptor il risultato è indeterminato.
In caso di successo, i possibili valori di ritorno per \func{aio\_cancel} sono
tre (anch'essi definiti in \file{aio.h}):
\begin{basedescript}{\desclabelwidth{3.0cm}}
-\item[\macro{AIO\_ALLDONE}] indica che le operazioni di cui si è richiesta la
+\item[\const{AIO\_ALLDONE}] indica che le operazioni di cui si è richiesta la
cancellazione sono state già completate,
-\item[\macro{AIO\_CANCELED}] indica che tutte le operazioni richieste sono
+\item[\const{AIO\_CANCELED}] indica che tutte le operazioni richieste sono
state cancellate,
-\item[\macro{AIO\_NOTCANCELED}] indica che alcune delle operazioni erano in
+\item[\const{AIO\_NOTCANCELED}] indica che alcune delle operazioni erano in
corso e non sono state cancellate.
\end{basedescript}
-Nel caso si abbia \macro{AIO\_NOTCANCELED} occorrerà chiamare
+Nel caso si abbia \const{AIO\_NOTCANCELED} occorrerà chiamare
\func{aio\_error} per determinare quali sono le operazioni effettivamente
cancellate. Le operazioni che non sono state cancellate proseguiranno il loro
corso normale, compreso quanto richiesto riguardo al meccanismo di notifica
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
+ \item[\errcode{EAGAIN}] Nessuna operazione è stata completata entro
\param{timeout}.
- \item[\macro{ENOSYS}] La funzione non è implementata.
- \item[\macro{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale.
+ \item[\errcode{ENOSYS}] La funzione non è implementata.
+ \item[\errcode{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale.
\end{errlist}
}
\end{prototype}
con delle strutture \var{aiocb} relative ad operazioni effettivamente
richieste, ma può contenere puntatori nulli, che saranno ignorati. In caso si
siano specificati valori non validi l'effetto è indefinito. Un valore
-\macro{NULL} per \param{timout} comporta l'assenza di timeout.
+\val{NULL} per \param{timout} comporta l'assenza di timeout.
Lo standard POSIX.1b infine ha previsto pure una funzione, \func{lio\_listio},
che permette di effettuare la richiesta di una intera lista di operazioni di
\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{EAGAIN}] Nessuna operazione è stata completata entro
+ \item[\errcode{EAGAIN}] Nessuna operazione è stata completata entro
\param{timeout}.
- \item[\macro{ENOSYS}] La funzione non è implementata.
- \item[\macro{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale.
+ \item[\errcode{ENOSYS}] La funzione non è implementata.
+ \item[\errcode{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale.
\end{errlist}
}
\end{prototype}
dovrà essere specificato il tipo di operazione tramite il campo
\var{aio\_lio\_opcode}, che può prendere i tre valori:
\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
-\item[\macro{LIO\_READ}] si richiede una operazione di lettura.
-\item[\macro{LIO\_WRITE}] si richiede una operazione di scrittura.
-\item[\macro{LIO\_NOP}] non si effettua nessuna operazione.
+\item[\const{LIO\_READ}] si richiede una operazione di lettura.
+\item[\const{LIO\_WRITE}] si richiede una operazione di scrittura.
+\item[\const{LIO\_NOP}] non si effettua nessuna operazione.
\end{basedescript}
l'ultimo valore viene usato quando si ha a che fare con un vettore di
dimensione fissa, per poter specificare solo alcune operazioni, o quando si è
non completate.
L'argomento \param{mode} permette di stabilire il comportamento della
-funzione, se viene specificato il valore \macro{LIO\_WAIT} la funzione si
+funzione, se viene specificato il valore \const{LIO\_WAIT} la funzione si
blocca fino al completamento di tutte le operazioni richieste; se invece si
-specifica \macro{LIO\_NOWAIT} la funzione ritorna immediatamente dopo aver
+specifica \const{LIO\_NOWAIT} la funzione ritorna immediatamente dopo aver
messo in coda tutte le richieste. In questo caso il chiamante può richiedere
la notifica del completamento di tutte le richieste, impostando l'argomento
\param{sig} in maniera analoga a come si fa per il campo \var{aio\_sigevent}
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
- argomenti (ad esempio \param{count} è maggiore di \macro{MAX\_IOVEC}).
- \item[\macro{EINTR}] la funzione è stata interrotta da un segnale prima di
+ \item[\errcode{EBADF}] si è specificato un file descriptor sbagliato.
+ \item[\errcode{EINVAL}] si è specificato un valore non valido per uno degli
+ argomenti (ad esempio \param{count} è maggiore di \const{MAX\_IOVEC}).
+ \item[\errcode{EINTR}] la funzione è stata interrotta da un segnale prima di
di avere eseguito una qualunque lettura o scrittura.
- \item[\macro{EAGAIN}] \param{fd} è stato aperto in modalità non bloccante e
+ \item[\errcode{EAGAIN}] \param{fd} è stato aperto in modalità non bloccante e
non ci sono dati in lettura.
- \item[\macro{EOPNOTSUPP}] La coda delle richieste è momentaneamente piena.
+ \item[\errcode{EOPNOTSUPP}] La coda delle richieste è momentaneamente piena.
\end{errlist}
- ed inoltre \macro{EISDIR}, \macro{ENOMEM}, \macro{EFAULT} (se non sono stato
- allocati correttamente i buffer specificati nei campi \func{iov\_base}), più
- tutti gli ulteriori errori che potrebbero avere le usuali funzioni di
- lettura e scrittura eseguite su \param{fd}.}
+ ed inoltre \errval{EISDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{EFAULT} (se non sono
+ stato allocati correttamente i buffer specificati nei campi
+ \func{iov\_base}), più tutti gli ulteriori errori che potrebbero avere le
+ usuali funzioni di lettura e scrittura eseguite su \param{fd}.}
\end{functions}
Entrambe le funzioni usano una struttura \type{iovec}, definita in
Esegue la mappatura in memoria del file \param{fd}.
\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
+ in caso di successo, e \const{MAP\_FAILED} (-1) in caso di errore, nel
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}.
- \item[\macro{EACCES}] Il file descriptor non si riferisce ad un file
- regolare, o si è richiesto \macro{MAP\_PRIVATE} ma \param{fd} non è
- aperto in lettura, o si è richiesto \macro{MAP\_SHARED} e impostato
- \macro{PROT\_WRITE} ed \param{fd} non è aperto in lettura/scrittura, o
- si è impostato \macro{PROT\_WRITE} ed \param{fd} è in
+ \item[\errcode{EBADF}] Il file descriptor non è valido, e non si è usato
+ \const{MAP\_ANONYMOUS}.
+ \item[\errcode{EACCES}] Il file descriptor non si riferisce ad un file
+ regolare, o si è richiesto \const{MAP\_PRIVATE} ma \param{fd} non è
+ aperto in lettura, o si è richiesto \const{MAP\_SHARED} e impostato
+ \const{PROT\_WRITE} ed \param{fd} non è aperto in lettura/scrittura, o
+ si è impostato \const{PROT\_WRITE} ed \param{fd} è in
\textit{append-only}.
- \item[\macro{EINVAL}] I valori di \param{start}, \param{length} o
+ \item[\errcode{EINVAL}] I valori di \param{start}, \param{length} o
\param{offset} non sono validi (o troppo grandi o non allineati sulla
dimensione delle pagine).
- \item[\macro{ETXTBSY}] Si è impostato \macro{MAP\_DENYWRITE} ma \param{fd}
- è aperto in scrittura.
- \item[\macro{EAGAIN}] Il file è bloccato, o si è bloccata troppa memoria.
- \item[\macro{ENOMEM}] Non c'è memoria o si è superato il limite sul numero
- di mappature possibili.
- \item[\macro{ENODEV}] Il filesystem di \param{fd} non supporta il memory
+ \item[\errcode{ETXTBSY}] Si è impostato \const{MAP\_DENYWRITE} ma
+ \param{fd} è aperto in scrittura.
+ \item[\errcode{EAGAIN}] Il file è bloccato, o si è bloccata troppa memoria.
+ \item[\errcode{ENOMEM}] Non c'è memoria o si è superato il limite sul
+ numero di mappature possibili.
+ \item[\errcode{ENODEV}] Il filesystem di \param{fd} non supporta il memory
mapping.
\end{errlist}
}
\textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- \macro{PROT\_EXEC} & Le pagine possono essere eseguite.\\
- \macro{PROT\_READ} & Le pagine possono essere lette.\\
- \macro{PROT\_WRITE} & Le pagine possono essere scritte.\\
- \macro{PROT\_NONE} & L'accesso alle pagine è vietato.\\
+ \const{PROT\_EXEC} & Le pagine possono essere eseguite.\\
+ \const{PROT\_READ} & Le pagine possono essere lette.\\
+ \const{PROT\_WRITE} & Le pagine possono essere scritte.\\
+ \const{PROT\_NONE} & L'accesso alle pagine è vietato.\\
\hline
\end{tabular}
\caption{Valori dell'argomento \param{prot} di \func{mmap}, relativi alla
sulle pagine di memoria reale, ed le modalità di accesso (lettura,
esecuzione, scrittura); una loro violazione causa quella che si chiama una
\textit{segment violation}, e la relativa emissione del segnale
- \macro{SIGSEGV}.} da applicare al segmento di memoria e deve essere
+ \const{SIGSEGV}.} da applicare al segmento di memoria e deve essere
specificato come maschera binaria ottenuta dall'OR di uno o più dei valori
riportati in \tabref{tab:file_mmap_flag}; il valore specificato deve essere
compatibile con la modalità di accesso con cui si è aperto il file.
\textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- \macro{MAP\_FIXED} & Non permette di restituire un indirizzo diverso
+ \const{MAP\_FIXED} & Non permette di restituire un indirizzo diverso
da \param{start}, se questo non può essere usato
\func{mmap} fallisce. Se si imposta questo flag il
valore di \param{start} deve essere allineato
alle dimensioni di una pagina. \\
- \macro{MAP\_SHARED} & I cambiamenti sulla memoria mappata vengono
+ \const{MAP\_SHARED} & I cambiamenti sulla memoria mappata vengono
riportati sul file e saranno immediatamente
visibili agli altri processi che mappano lo stesso
file.\footnotemark Il file su disco però non sarà
aggiornato fino alla chiamata di \func{msync} o
\func{unmap}), e solo allora le modifiche saranno
visibili per l'I/O convenzionale. Incompatibile
- con \macro{MAP\_PRIVATE}. \\
- \macro{MAP\_PRIVATE} & I cambiamenti sulla memoria mappata non vengono
+ con \const{MAP\_PRIVATE}. \\
+ \const{MAP\_PRIVATE} & I cambiamenti sulla memoria mappata non vengono
riportati sul file. Ne viene fatta una copia
privata cui solo il processo chiamante ha
accesso. Le modifiche sono mantenute attraverso
salvate su swap in caso di necessità. Non è
specificato se i cambiamenti sul file originale
vengano riportati sulla regione
- mappata. Incompatibile con \macro{MAP\_SHARED}. \\
- \macro{MAP\_DENYWRITE} & In Linux viene ignorato per evitare
+ mappata. Incompatibile con \const{MAP\_SHARED}. \\
+ \const{MAP\_DENYWRITE} & In Linux viene ignorato per evitare
\textit{DoS}\index{DoS} (veniva usato per
segnalare che tentativi di scrittura sul file
- dovevano fallire con \macro{ETXTBUSY}).\\
- \macro{MAP\_EXECUTABLE}& Ignorato. \\
- \macro{MAP\_NORESERVE} & Si usa con \macro{MAP\_PRIVATE}. Non riserva
+ dovevano fallire con \errcode{ETXTBSY}).\\
+ \const{MAP\_EXECUTABLE}& Ignorato. \\
+ \const{MAP\_NORESERVE} & Si usa con \const{MAP\_PRIVATE}. Non riserva
delle pagine di swap ad uso del meccanismo di
\textit{copy on write}\index{copy on write}
per mantenere le
modifiche fatte alla regione mappata, in
questo caso dopo una scrittura, se non c'è più
memoria disponibile, si ha l'emissione di
- un \macro{SIGSEGV}. \\
- \macro{MAP\_LOCKED} & Se impostato impedisce lo swapping delle pagine
+ un \const{SIGSEGV}. \\
+ \const{MAP\_LOCKED} & Se impostato impedisce lo swapping delle pagine
mappate. \\
- \macro{MAP\_GROWSDOWN} & Usato per gli stack. Indica
+ \const{MAP\_GROWSDOWN} & Usato per gli stack. Indica
che la mappatura deve essere effettuata con gli
indirizzi crescenti verso il basso.\\
- \macro{MAP\_ANONYMOUS} & La mappatura non è associata a nessun file. Gli
+ \const{MAP\_ANONYMOUS} & La mappatura non è associata a nessun file. Gli
argomenti \param{fd} e \param{offset} sono
ignorati.\footnotemark\\
- \macro{MAP\_ANON} & Sinonimo di \macro{MAP\_ANONYMOUS}, deprecato.\\
- \macro{MAP\_FILE} & Valore di compatibilità, deprecato.\\
+ \const{MAP\_ANON} & Sinonimo di \const{MAP\_ANONYMOUS}, deprecato.\\
+ \const{MAP\_FILE} & Valore di compatibilità, deprecato.\\
\hline
\end{tabular}
\caption{Valori possibili dell'argomento \param{flag} di \func{mmap}.}
\footnotetext{Dato che tutti faranno riferimento alle stesse pagine di
memoria.}
-\footnotetext{L'uso di questo flag con \macro{MAP\_SHARED} è
+\footnotetext{L'uso di questo flag con \const{MAP\_SHARED} è
stato implementato in Linux a partire dai kernel della serie 2.4.x.}
Gli effetti dell'accesso ad una zona di memoria mappata su file possono essere
tutto quanto è comunque basato sul basato sul meccanismo della memoria
virtuale. Questo comporta allora una serie di conseguenze. La più ovvia è che
se si cerca di scrivere su una zona mappata in sola lettura si avrà
-l'emissione di un segnale di violazione di accesso (\macro{SIGSEGV}), dato che
+l'emissione di un segnale di violazione di accesso (\const{SIGSEGV}), dato che
i permessi sul segmento di memoria relativo non consentono questo tipo di
accesso.
In questo caso è possibile accedere a quella zona di memoria che eccede le
-dimensioni specificate da \param{lenght}, senza ottenere un \macro{SIGSEGV}
+dimensioni specificate da \param{lenght}, senza ottenere un \const{SIGSEGV}
poiché essa è presente nello spazio di indirizzi del processo, anche se non è
mappata sul file. Il comportamento del sistema è quello di restituire un
valore nullo per quanto viene letto, e di non riportare su file quanto viene
In questa situazione, per la sezione di pagina parzialmente coperta dal
contenuto del file, vale esattamente quanto visto in precedenza; invece per la
parte che eccede, fino alle dimensioni date da \param{length}, l'accesso non
-sarà più possibile, ma il segnale emesso non sarà \macro{SIGSEGV}, ma
-\macro{SIGBUS}, come illustrato in \figref{fig:file_mmap_exceed}.
+sarà più possibile, ma il segnale emesso non sarà \const{SIGSEGV}, ma
+\const{SIGBUS}, come illustrato in \figref{fig:file_mmap_exceed}.
Non tutti i file possono venire mappati in memoria, dato che, come illustrato
in \figref{fig:file_mmap_layout}, la mappatura introduce una corrispondenza
Dato che passando attraverso una \func{fork} lo spazio di indirizzi viene
copiato integralmente, i file mappati in memoria verranno ereditati in maniera
trasparente dal processo figlio, mantenendo gli stessi attributi avuti nel
-padre; così se si è usato \macro{MAP\_SHARED} padre e figlio accederanno allo
-stesso file in maniera condivisa, mentre se si è usato \macro{MAP\_PRIVATE}
+padre; così se si è usato \const{MAP\_SHARED} padre e figlio accederanno allo
+stesso file in maniera condivisa, mentre se si è usato \const{MAP\_PRIVATE}
ciascuno di essi manterrà una sua versione privata indipendente. Non c'è
invece nessun passaggio attraverso una \func{exec}, dato che quest'ultima
sostituisce tutto lo spazio degli indirizzi di un processo con quello di un
una pagina mappata su un file aggiorna questo tempo. I valori di
\var{st\_ctime} e \var{st\_mtime} possono venir cambiati solo quando si è
consentita la scrittura sul file (cioè per un file mappato con
-\macro{PROT\_WRITE} e \macro{MAP\_SHARED}) e sono aggiornati dopo la scrittura
+\const{PROT\_WRITE} e \const{MAP\_SHARED}) e sono aggiornati dopo la scrittura
o in corrispondenza di una eventuale \func{msync}.
Dato per i file mappati in memoria le operazioni di I/O sono gestite
\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{EINVAL}] O \param{start} non è multiplo di \macro{PAGESIZE},
+ \item[\errcode{EINVAL}] O \param{start} non è multiplo di \const{PAGESIZE},
o si è specificato un valore non valido per \param{flags}.
- \item[\macro{EFAULT}] L'intervallo specificato non ricade in una zona
+ \item[\errcode{EFAULT}] L'intervallo specificato non ricade in una zona
precedentemente mappata.
\end{errlist}
}
\textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- \macro{MS\_ASYNC} & Richiede la sincronizzazione.\\
- \macro{MS\_SYNC} & Attende che la sincronizzazione si eseguita.\\
- \macro{MS\_INVALIDATE}& Richiede che le altre mappature dello stesso file
+ \const{MS\_ASYNC} & Richiede la sincronizzazione.\\
+ \const{MS\_SYNC} & Attende che la sincronizzazione si eseguita.\\
+ \const{MS\_INVALIDATE}& Richiede che le altre mappature dello stesso file
siano invalidate.\\
\hline
\end{tabular}
L'argomento \param{flag} è specificato come maschera binaria composta da un OR
dei valori riportati in \tabref{tab:file_mmap_rsync}, di questi però
-\macro{MS\_ASYNC} e \macro{MS\_SYNC} sono incompatibili; con il primo valore
+\const{MS\_ASYNC} e \const{MS\_SYNC} sono incompatibili; con il primo valore
infatti la funzione si limita ad inoltrare la richiesta di sincronizzazione al
meccanismo della memoria virtuale, ritornando subito, mentre con il secondo
attende che la sincronizzazione sia stata effettivamente eseguita. Il terzo
\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{EINVAL}] L'intervallo specificato non ricade in una zona
+ \item[\errcode{EINVAL}] L'intervallo specificato non ricade in una zona
precedentemente mappata.
\end{errlist}
}
\section{Il file locking}
\label{sec:file_locking}
+\index{file!locking|(}
In \secref{sec:file_sharing} abbiamo preso in esame le modalità in cui un
sistema unix-like gestisce la condivisione dei file da parte di processi
diversi. In quell'occasione si è visto come, con l'eccezione dei file aperti
In generale si distinguono due tipologie di \textit{file lock}:\footnote{di
seguito ci riferiremo sempre ai blocchi di accesso ai file con la
nomenclatura inglese di \textit{file lock}, o più brevemente con
- \textit{lock}, per evitare confuzioni linguistiche con il blocco di un
+ \textit{lock}, per evitare confusioni linguistiche con il blocco di un
processo (cioè la condizione in cui il processo viene posto in stato di
\textit{sleep}).} la prima è il cosiddetto \textit{shared lock}, detto anche
\textit{read lock} in quanto serve a bloccare l'accesso in scrittura su un
Si tenga presente infine che il controllo di accesso è effettuato quando si
apre un file, l'unico controllo residuo è che il tipo di lock che si vuole
-otternere deve essere compatibile con le modalità di apertura dello stesso (di
+ottenere deve essere compatibile con le modalità di apertura dello stesso (di
lettura per un read lock e di scrittura per un write lock).
%% Si ricordi che
\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}.
+ \item[\errcode{EWOULDBLOCK}] Il file ha già un blocco attivo, e si è
+ specificato \const{LOCK\_NB}.
\end{errlist}
}
\end{prototype}
\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} & Rilascia il \textit{file lock}.\\
- \macro{LOCK\_NB} & Impedisce che la funzione si blocchi nella
+ \const{LOCK\_SH} & Asserisce uno \textit{shared lock} sul file.\\
+ \const{LOCK\_EX} & Asserisce un \textit{esclusive lock} sul file.\\
+ \const{LOCK\_UN} & Rilascia il \textit{file lock}.\\
+ \const{LOCK\_NB} & Impedisce che la funzione si blocchi nella
richiesta di un \textit{file lock}.\\
\hline
\end{tabular}
\label{tab:file_flock_operation}
\end{table}
-I primi due valori, \macro{LOCK\_SH} e \macro{LOCK\_EX} permettono di
+I primi due valori, \const{LOCK\_SH} e \const{LOCK\_EX} permettono di
richiedere un \textit{file lock}, ed ovviamente devono essere usati in maniera
-alternativa. Se si specifica anche \macro{LOCK\_NB} la funzione non si
+alternativa. Se si specifica anche \const{LOCK\_NB} la funzione non si
bloccherà qualora il lock non possa essere acquisito, ma ritornerà subito con
-un errore di \macro{EWOULDBLOCK}. Per rilasciare un lock si dovrà invece usare
-\macro{LOCK\_UN}.
+un errore di \errcode{EWOULDBLOCK}. Per rilasciare un lock si dovrà invece
+usare \const{LOCK\_UN}.
La semantica del file locking di BSD è diversa da quella del file locking
POSIX, in particolare per quanto riguarda il comportamento dei lock nei
fondamentale da capire è che un lock, qualunque sia l'interfaccia che si usa,
anche se richiesto attraverso un file descriptor, agisce sempre su un file;
perciò le informazioni relative agli eventuali \textit{file lock} sono
-mantenute a livello di inode,\footnote{in particolare, come accennato in
- \figref{fig:file_flock_struct}, i \textit{file lock} sono mantenuti un una
- \textit{linked list}\index{linked list} di strutture \var{file\_lock}. La
- lista è referenziata dall'indirizzo di partenza mantenuto dal campo
- \var{i\_flock} della struttura \var{inode} (per le definizioni esatte si
- faccia riferimento al file \file{fs.h} nei sorgenti del kernel). Un bit del
- campo \var{fl\_flags} di specifica se si tratta di un lock in semantica BSD
- (\macro{FL\_FLOCK}) o POSIX (\macro{FL\_POSIX}).} dato che questo è l'unico
-riferimento in comune che possono avere due processi diversi che aprono lo
-stesso file.
+mantenute a livello di inode\index{inode},\footnote{in particolare, come
+ accennato in \figref{fig:file_flock_struct}, i \textit{file lock} sono
+ mantenuti un una \textit{linked list}\index{linked list} di strutture
+ \var{file\_lock}. La lista è referenziata dall'indirizzo di partenza
+ mantenuto dal campo \var{i\_flock} della struttura \var{inode} (per le
+ definizioni esatte si faccia riferimento al file \file{fs.h} nei sorgenti
+ del kernel). Un bit del campo \var{fl\_flags} di specifica se si tratta di
+ un lock in semantica BSD (\const{FL\_FLOCK}) o POSIX (\const{FL\_POSIX}).}
+dato che questo è l'unico riferimento in comune che possono avere due processi
+diversi che aprono lo stesso file.
\begin{figure}[htb]
\centering
\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
+ \item[\errcode{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
+ \item[\errcode{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[\errcode{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.
+ \textit{deadlock}\index{deadlock}. Non è garantito che il sistema
+ riconosca sempre questa situazione.
+ \item[\errcode{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale prima
+ di poter acquisire un lock.
\end{errlist}
- ed inoltre \macro{EBADF}, \macro{EFAULT}.
+ ed inoltre \errval{EBADF}, \errval{EFAULT}.
}
\end{prototype}
lunghezza della sezione e infine \var{l\_whence} imposta il riferimento da cui
contare \var{l\_start}. Il valore di \var{l\_whence} segue la stessa semantica
dell'omonimo argomento di \func{lseek}, coi tre possibili valori
-\macro{SEEK\_SET}, \macro{SEEK\_CUR} e \macro{SEEK\_END}, (si vedano le
+\const{SEEK\_SET}, \const{SEEK\_CUR} e \const{SEEK\_END}, (si vedano le
relative descrizioni in \secref{sec:file_lseek}).
Si tenga presente che un lock può essere richiesto anche per una regione al di
\tabref{tab:file_flock_type}, che permettono di richiedere rispettivamente uno
\textit{shared lock}, un \textit{esclusive lock}, e la rimozione di un lock
precedentemente acquisito. Infine il campo \var{l\_pid} viene usato solo in
-caso di lettura, quando si chiama \func{fcntl} con \macro{F\_GETLK}, e riporta
+caso di lettura, quando si chiama \func{fcntl} con \const{F\_GETLK}, e riporta
il \acr{pid} del processo che detiene il lock.
\begin{table}[htb]
\textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- \macro{F\_RDLCK} & Richiede un blocco condiviso (\textit{read lock}).\\
- \macro{F\_WRLCK} & Richiede un blocco esclusivo (\textit{write lock}).\\
- \macro{F\_UNLCK} & Richiede l'eliminazione di un file lock.\\
+ \const{F\_RDLCK} & Richiede un blocco condiviso (\textit{read lock}).\\
+ \const{F\_WRLCK} & Richiede un blocco esclusivo (\textit{write lock}).\\
+ \const{F\_UNLCK} & Richiede l'eliminazione di un file lock.\\
\hline
\end{tabular}
\caption{Valori possibili per il campo \var{l\_type} di \func{flock}.}
\param{cmd} che, come già riportato in \secref{sec:file_fcntl}, specifica
l'azione da compiere; i valori relativi al file locking sono tre:
\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
-\item[\macro{F\_GETLK}] verifica se il file lock specificato dalla struttura
+\item[\const{F\_GETLK}] verifica se il file lock specificato dalla struttura
puntata da \param{lock} può essere acquisito: in caso negativo sovrascrive
la struttura \param{flock} con i valori relativi al lock già esistente che
ne blocca l'acquisizione, altrimenti si limita a impostarne il campo
- \var{l\_type} con il valore \macro{F\_UNLCK}.
-\item[\macro{F\_SETLK}] se il campo \var{l\_type} della struttura puntata da
- \param{lock} è \macro{F\_RDLCK} o \macro{F\_WRLCK} richiede il
- corrispondente file lock, se è \macro{F\_UNLCK} lo rilascia. Nel caso la
+ \var{l\_type} con il valore \const{F\_UNLCK}.
+\item[\const{F\_SETLK}] se il campo \var{l\_type} della struttura puntata da
+ \param{lock} è \const{F\_RDLCK} o \const{F\_WRLCK} richiede il
+ corrispondente file lock, se è \const{F\_UNLCK} lo rilascia. Nel caso la
richiesta non possa essere soddisfatta a causa di un lock preesistente la
- funzione ritorna immediatamente con un errore di \macro{EACCES} o di
- \macro{EAGAIN}.
-\item[\macro{F\_SETLKW}] è identica a \macro{F\_SETLK}, ma se la richiesta di
+ funzione ritorna immediatamente con un errore di \errcode{EACCES} o di
+ \errcode{EAGAIN}.
+\item[\const{F\_SETLKW}] è identica a \const{F\_SETLK}, ma se la richiesta di
non può essere soddisfatta per la presenza di un altro lock, mette il
processo in stato di attesa fintanto che il lock precedente non viene
rilasciato. Se l'attesa viene interrotta da un segnale la funzione ritorna
- con un errore di \macro{EINTR}.
+ con un errore di \errcode{EINTR}.
\end{basedescript}
-Si noti che per quanto detto il comando \macro{F\_GETLK} non serve a rilevare
+Si noti che per quanto detto il comando \const{F\_GETLK} non serve a rilevare
una presenza generica di lock su un file, perché se ne esistono altri
compatibili con quello richiesto, la funzione ritorna comunque impostando
-\var{l\_type} a \macro{F\_UNLCK}. Inoltre a seconda del valore di
+\var{l\_type} a \const{F\_UNLCK}. Inoltre a seconda del valore di
\var{l\_type} si potrà controllare o l'esistenza di un qualunque tipo di lock
-(se è \macro{F\_WRLCK}) o di write lock (se è \macro{F\_RDLCK}). Si consideri
+(se è \const{F\_WRLCK}) o di write lock (se è \const{F\_RDLCK}). Si consideri
poi che può esserci più di un lock che impedisce l'acquisizione di quello
richiesto (basta che le regioni si sovrappongano), ma la funzione ne riporterà
-sempre soltanto uno, impostando \var{l\_whence} a \macro{SEEK\_SET} ed i
+sempre soltanto uno, impostando \var{l\_whence} a \const{SEEK\_SET} ed i
valori \var{l\_start} e \var{l\_len} per indicare quale è la regione bloccata.
Infine si tenga presente che effettuare un controllo con il comando
-\macro{F\_GETLK} e poi tentare l'acquisizione con \macro{F\_SETLK} non è una
+\const{F\_GETLK} e poi tentare l'acquisizione con \const{F\_SETLK} non è una
operazione atomica (un altro processo potrebbe acquisire un lock fra le due
chiamate) per cui si deve sempre verificare il codice di ritorno di
\func{fcntl}\footnote{controllare il codice di ritorno delle funzioni invocate
è comunque una buona norma di programmazione, che permette di evitare un
sacco di errori difficili da tracciare proprio perché non vengono rilevati.}
-quando la si invoca con \macro{F\_SETLK}, per controllare che il lock sia
+quando la si invoca con \const{F\_SETLK}, per controllare che il lock sia
stato effettivamente acquisito.
\begin{figure}[htb]
\centering \includegraphics[width=9cm]{img/file_lock_dead}
- \caption{Schema di una situazione di \textit{deadlock}.}
+ \caption{Schema di una situazione di \textit{deadlock}\index{deadlock}.}
\label{fig:file_flock_dead}
\end{figure}
porta ad un \textit{deadlock}\index{deadlock}, dato che a quel punto anche il
processo 2 si bloccherebbe, e niente potrebbe sbloccare l'altro processo. Per
questo motivo il kernel si incarica di rilevare situazioni di questo tipo, ed
-impedirle restituendo un errore di \macro{EDEADLK} alla funzione che cerca di
-acquisire un lock che porterebbe ad un \textit{deadlock}.
+impedirle restituendo un errore di \errcode{EDEADLK} alla funzione che cerca
+di acquisire un lock che porterebbe ad un \textit{deadlock}.
\begin{figure}[!bht]
\centering \includegraphics[width=13cm]{img/file_posix_lock}
\var{fl\_pid}, la sezione di file che viene bloccata grazie ai campi
\var{fl\_start} e \var{fl\_end}. La struttura è comunque la stessa, solo
che in questo caso nel campo \var{fl\_flags} è impostato il bit
- \macro{FL\_POSIX} ed il campo \var{fl\_file} non viene usato.} il lock è
-sempre associato all'inode, solo che in questo caso la titolarità non viene
-identificata con il riferimento ad una voce nella file table, ma con il valore
-del \acr{pid} del processo.
+ \const{FL\_POSIX} ed il campo \var{fl\_file} non viene usato.} il lock è
+sempre associato all'inode\index{inode}, solo che in questo caso la titolarità
+non viene identificata con il riferimento ad una voce nella file table, ma con
+il valore del \acr{pid} del processo.
Quando si richiede un lock il kernel effettua una scansione di tutti i lock
presenti sul file\footnote{scandisce cioè la linked list delle strutture
\var{file\_lock}, scartando automaticamente quelle per cui \var{fl\_flags}
- non è \macro{FL\_POSIX}, così che le due interfacce restano ben separate.}
+ non è \const{FL\_POSIX}, così che le due interfacce restano ben separate.}
per verificare se la regione richiesta non si sovrappone ad una già bloccata,
in caso affermativo decide in base al tipo di lock, in caso negativo il nuovo
lock viene comunque acquisito ed aggiunto alla lista.
stati creati usando altri file descriptor che restano aperti.
Dato che il controllo sull'accesso ai lock viene eseguito sulla base del
-\acr{pid} del processo, possiamo anche prendere in cosiderazione un'altro
+\acr{pid} del processo, possiamo anche prendere in considerazione un'altro
degli aspetti meno chiari di questa interfaccia e cioè cosa succede quando si
richiedono dei lock su regioni che si sovrappongono fra loro all'interno
stesso processo. Siccome il controllo, come nel caso della rimozione, si basa
Nel caso della semantica BSD, essendo i lock relativi a tutto un file e non
accumulandosi,\footnote{questa ultima caratteristica è vera in generale, se
- cioè si richiede più volte lo stesso file lock, o più lock sula stessa
+ cioè si richiede più volte lo stesso file lock, o più lock sulla stessa
sezione di file, le richieste non si cumulano e basta una sola richiesta di
rilascio per cancellare il lock.} la cosa non ha alcun effetto; la funzione
ritorna con successo, senza che il kernel debba modificare la lista dei lock.
comportamento dipende dalla semantica scelta; nel caso sia BSD occorre
reimpostare il valore di \var{cmd} per l'uso con \func{flock}; infatti il
valore preimpostato fa riferimento alla semantica POSIX e vale rispettivamente
-\macro{F\_SETLKW} o \macro{F\_SETLK} a seconda che si sia impostato o meno la
+\const{F\_SETLKW} o \const{F\_SETLK} a seconda che si sia impostato o meno la
modalità bloccante.
Nel caso si sia scelta la semantica BSD (\texttt{\small 25--34}) prima si
\end{verbatim}%$
\end{minipage}\vspace{1mm}
\par\noindent
-come ci aspettimo questo non sarà consentito.
+come ci aspettiamo questo non sarà consentito.
Il programma di norma esegue il tentativo di acquisire il lock in modalità non
bloccante, se però usiamo l'opzione \cmd{-b} possiamo impostare la modalità
\end{minipage}\vspace{1mm}
\par\noindent
il primo comando acquisisce subito un read lock, e quindi non cambia nulla, ma
-se proviamo adesso a richidere un write lock che non potrà essere acquisito
+se proviamo adesso a richiedere un write lock che non potrà essere acquisito
otterremo:
\vspace{1mm}
\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}] Non è possibile acquisire il lock, e si è
- selezionato \macro{LOCK\_NB}, oppure l'operazione è proibita perché il
+ \item[\errcode{EWOULDBLOCK}] Non è possibile acquisire il lock, e si è
+ selezionato \const{LOCK\_NB}, oppure l'operazione è proibita perché il
file è mappato in memoria.
- \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.
+ \item[\errcode{ENOLCK}] Il sistema non ha le risorse per il locking: ci
+ sono troppi segmenti di lock aperti, si è esaurita la tabella dei lock.
\end{errlist}
- ed inoltre \macro{EBADF}, \macro{EINVAL}.
+ ed inoltre \errval{EBADF}, \errval{EINVAL}.
}
\end{prototype}
\textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- \macro{LOCK\_SH}& Richiede uno \textit{shared lock}. Più processi possono
+ \const{LOCK\_SH}& Richiede uno \textit{shared lock}. Più processi possono
mantenere un lock condiviso sullo stesso file.\\
- \macro{LOCK\_EX}& Richiede un \textit{exclusive lock}. Un solo processo
+ \const{LOCK\_EX}& Richiede un \textit{exclusive lock}. Un solo processo
alla volta può mantenere un lock esclusivo su un file. \\
- \macro{LOCK\_UN}& Sblocca il file.\\
- \macro{LOCK\_NB}& Non blocca la funzione quando il lock non è disponibile,
+ \const{LOCK\_UN}& Sblocca il file.\\
+ \const{LOCK\_NB}& Non blocca la funzione quando il lock non è disponibile,
si specifica sempre insieme ad una delle altre operazioni
con un OR aritmetico dei valori.\\
\hline
\end{table}
Qualora il lock non possa essere acquisito, a meno di non aver specificato
-\macro{LOCK\_NB}, la funzione si blocca fino alla disponibilità dello stesso.
+\const{LOCK\_NB}, la funzione si blocca fino alla disponibilità dello stesso.
Dato che la funzione è implementata utilizzando \func{fcntl} la semantica
delle operazioni è la stessa di quest'ultima (pertanto la funzione non è
affatto equivalente a \func{flock}).
Questo significa che in caso di read lock la lettura dal file potrà avvenire
normalmente con \func{read}, mentre una \func{write} si bloccherà fino al
-rilascio del lock, a meno di non aver aperto il file con \macro{O\_NONBLOCK},
-nel qual caso essa ritornerà immediatamente con un errore di \macro{EAGAIN}.
+rilascio del lock, a meno di non aver aperto il file con \const{O\_NONBLOCK},
+nel qual caso essa ritornerà immediatamente con un errore di \errcode{EAGAIN}.
Se invece si è acquisito un write lock tutti i tentativi di leggere o scrivere
sulla regione del file bloccata fermeranno il processo fino al rilascio del
-lock, a meno che il file non sia stato aperto con \macro{O\_NONBLOCK}, nel
+lock, a meno che il file non sia stato aperto con \const{O\_NONBLOCK}, nel
qual caso di nuovo si otterrà un ritorno immediato con l'errore di
-\macro{EAGAIN}.
+\errcode{EAGAIN}.
Infine occorre ricordare che le funzioni di lettura e scrittura non sono le
sole ad operare sui contenuti di un file, e che sia \func{creat} che
-\func{open} (quando chiamata con \macro{O\_TRUNC}) effettuano dei cambiamenti,
+\func{open} (quando chiamata con \const{O\_TRUNC}) effettuano dei cambiamenti,
così come \func{truncate}, riducendone le dimensioni (a zero nei primi due
casi, a quanto specificato nel secondo). Queste operazioni sono assimilate a
degli accessi in scrittura e pertanto non potranno essere eseguite (fallendo
-con un errore di \macro{EAGAIN}) su un file su cui sia presente un qualunque
+con un errore di \errcode{EAGAIN}) su un file su cui sia presente un qualunque
lock (le prime due sempre, la terza solo nel caso che la riduzione delle
dimensioni del file vada a sovrapporsi ad una regione bloccata).
L'ultimo aspetto della interazione del \textit{mandatory locking} con le
funzioni di accesso ai file è quello relativo ai file mappati in memoria (che
abbiamo trattato in \secref{sec:file_memory_map}); anche in tal caso infatti,
-quando si esegue la mappatura con l'opzione \macro{MAP\_SHARED}, si ha un
+quando si esegue la mappatura con l'opzione \const{MAP\_SHARED}, si ha un
accesso al contenuto del file. Lo standard SVID prevede che sia impossibile
eseguire il memory mapping di un file su cui sono presenti dei
lock\footnote{alcuni sistemi, come HP-UX, sono ancora più restrittivi e lo
comportamento non ha molto senso, dato che comunque qualunque accesso
diretto al file è consentito.} in Linux è stata però fatta la scelta
implementativa\footnote{per i dettagli si possono leggere le note relative
- all'implementazione, mantenute insime ai sorgenti del kernel nel file
+ all'implementazione, mantenute insieme ai sorgenti del kernel nel file
\file{Documentation/mandatory.txt}.} di seguire questo comportamento
-soltanto quando si chiama \func{mmap} con l'opzione \macro{MAP\_SHARED} (nel
-qual caso la funzione fallisce con il solito \macro{EAGAIN}) che comporta la
+soltanto quando si chiama \func{mmap} con l'opzione \const{MAP\_SHARED} (nel
+qual caso la funzione fallisce con il solito \errcode{EAGAIN}) che comporta la
possibilità di modificare il file.
+\index{file!locking|)}
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