%% fileadv.tex
%%
-%% Copyright (C) 2000-2012 Simone Piccardi. Permission is granted to
+%% Copyright (C) 2000-2014 Simone Piccardi. Permission is granted to
%% copy, distribute and/or modify this document under the terms of the GNU Free
%% Documentation License, Version 1.1 or any later version published by the
%% Free Software Foundation; with the Invariant Sections being "Un preambolo",
\itindbeg{file~locking}
-In sez.~\ref{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 \itindex{append~mode} \textit{append mode}, quando più processi scrivono
-contemporaneamente sullo stesso file non è possibile determinare la sequenza
-in cui essi opereranno.
+In sez.~\ref{sec:file_shared_access} abbiamo preso in esame le modalità in cui
+un sistema unix-like gestisce l'accesso concorrente ai file da parte di
+processi diversi. In quell'occasione si è visto come, con l'eccezione dei file
+aperti in \itindex{append~mode} \textit{append mode}, quando più processi
+scrivono contemporaneamente sullo stesso file non è possibile determinare la
+sequenza in cui essi opereranno.
Questo causa la possibilità di una \itindex{race~condition} \textit{race
condition}; in generale le situazioni più comuni sono due: l'interazione fra
\func{flock}, la seconda è quella recepita dallo standard POSIX.1 (che è
derivata dall'interfaccia usata in System V), che è basata sulla funzione
\func{fcntl}. I \textit{file lock} sono implementati in maniera completamente
-indipendente nelle due interfacce,\footnote{in realtà con Linux questo avviene
- solo dalla serie 2.0 dei kernel.} che pertanto possono coesistere senza
+indipendente nelle due interfacce (in realtà con Linux questo avviene solo
+dalla serie 2.0 dei kernel) che pertanto possono coesistere senza
interferenze.
Entrambe le interfacce prevedono la stessa procedura di funzionamento: si
\textit{exclusive lock} per una scrittura, uno \textit{shared lock} per una
lettura) prima di eseguire l'accesso ad un file. Se il blocco viene acquisito
il processo prosegue l'esecuzione, altrimenti (a meno di non aver richiesto un
-comportamento non bloccante) viene posto in stato di sleep. Una volta finite
-le operazioni sul file si deve provvedere a rimuovere il blocco.
+comportamento non bloccante) viene posto in stato di \textit{sleep}. Una volta
+finite le operazioni sul file si deve provvedere a rimuovere il blocco.
La situazione delle varie possibilità che si possono verificare è riassunta in
tab.~\ref{tab:file_file_lock}, dove si sono riportati, a seconda delle varie
&Nessun \textit{lock}&\textit{Read lock}&\textit{Write lock}\\
\hline
\hline
- \textit{Read lock} & SI & SI & NO \\
- \textit{Write lock}& SI & NO & NO \\
+ \textit{Read lock} & esecuzione & esecuzione & blocco \\
+ \textit{Write lock}& esecuzione & blocco & blocco \\
\hline
\end{tabular}
\caption{Tipologie di \textit{file locking}.}
\label{sec:file_flock}
La prima interfaccia per il \textit{file locking}, quella derivata da BSD,
-permette di eseguire un blocco solo su un intero file; la funzione usata per
-richiedere e rimuovere un \textit{file lock} è \funcd{flock}, ed il suo
-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[\errcode{EWOULDBLOCK}] il file ha già un blocco attivo, e si è
- specificato \const{LOCK\_NB}.
- \end{errlist}
- }
-\end{prototype}
+permette di eseguire un blocco solo su un intero file; la funzione di sistema
+usata per richiedere e rimuovere un \textit{file lock} è \funcd{flock}, ed il
+suo prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/file.h}
+\fdecl{int flock(int fd, int operation)}
+\fdesc{Applica o rimuove un \textit{file lock}.}
+}
+
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
+ caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EINTR}] la funzione è stata interrotta da un segnale
+ nell'attesa dell'acquisizione di un \textit{file lock}.
+ \item[\errcode{EINVAL}] si è specificato un valore non valido
+ per \param{operation}.
+ \item[\errcode{ENOLCK}] il kernel non ha memoria sufficiente per gestire il
+ \textit{file lock}.
+ \item[\errcode{EWOULDBLOCK}] il file ha già un blocco attivo, e si è
+ specificato \const{LOCK\_NB}.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \errval{EBADF} nel suo significato generico.
+}
+\end{funcproto}
La funzione può essere usata per acquisire o rilasciare un \textit{file lock}
a seconda di quanto specificato tramite il valore dell'argomento
\const{LOCK\_NB} la funzione non si bloccherà qualora il \textit{file lock}
non possa essere acquisito, ma ritornerà subito con un errore di
\errcode{EWOULDBLOCK}. Per rilasciare un \textit{file lock} si dovrà invece
-usare direttamente const{LOCK\_UN}.
+usare direttamente \const{LOCK\_UN}.
Si tenga presente che non esiste una modalità per eseguire atomicamente un
cambiamento del tipo di blocco (da \textit{shared lock} a \textit{esclusive
fondamentale da capire è che un \textit{file lock}, qualunque sia
l'interfaccia che si usa, anche se richiesto attraverso un file descriptor,
agisce sempre su di un file; perciò le informazioni relative agli eventuali
-\textit{file lock} sono mantenute dal kernel a livello di
-inode\itindex{inode},\footnote{in particolare, come accennato in
- fig.~\ref{fig:file_flock_struct}, i \textit{file lock} sono mantenuti in una
- \itindex{linked~list} \textit{linked list} di strutture
- \kstruct{file\_lock}. La lista è referenziata dall'indirizzo di partenza
- mantenuto dal campo \var{i\_flock} della struttura \kstruct{inode} (per le
- definizioni esatte si faccia riferimento al file \file{include/linux/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.
+\textit{file lock} sono mantenute dal kernel a livello di \itindex{inode}
+\textit{inode}, dato che questo è l'unico riferimento in comune che possono
+avere due processi diversi che aprono lo stesso file.
+
+In particolare, come accennato in fig.~\ref{fig:file_flock_struct}, i
+\textit{file lock} sono mantenuti in una \itindex{linked~list} \textit{linked
+ list} di strutture \kstruct{file\_lock}. La lista è referenziata
+dall'indirizzo di partenza mantenuto dal campo \var{i\_flock} della struttura
+\kstruct{inode} (per le definizioni esatte si faccia riferimento al file
+\file{include/linux/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}) o un \textit{file lease}
+(\const{FL\_LEASE}, vedi sez.~\ref{sec:file_asyncronous_lease}).
\begin{figure}[!htb]
\centering
- \includegraphics[width=15.5cm]{img/file_flock}
+ \includegraphics[width=12cm]{img/file_flock}
\caption{Schema dell'architettura del \textit{file locking}, nel caso
particolare del suo utilizzo da parte dalla funzione \func{flock}.}
\label{fig:file_flock_struct}
La richiesta di un \textit{file lock} prevede una scansione della lista per
determinare se l'acquisizione è possibile, ed in caso positivo l'aggiunta di
-un nuovo elemento.\footnote{cioè una nuova struttura \kstruct{file\_lock}.}
-Nel caso dei blocchi creati con \func{flock} la semantica della funzione
-prevede che sia \func{dup} che \func{fork} non creino ulteriori istanze di un
-\textit{file lock} quanto piuttosto degli ulteriori riferimenti allo
-stesso. Questo viene realizzato dal kernel secondo lo schema di
-fig.~\ref{fig:file_flock_struct}, associando ad ogni nuovo \textit{file lock}
-un puntatore\footnote{il puntatore è mantenuto nel campo \var{fl\_file} di
- \kstruct{file\_lock}, e viene utilizzato solo per i \textit{file lock} creati
- con la semantica BSD.} alla voce nella \itindex{file~table} \textit{file
- table} da cui si è richiesto il blocco, che così ne identifica il titolare.
+un nuovo elemento (cioè l'aggiunta di una nuova struttura
+\kstruct{file\_lock}). Nel caso dei blocchi creati con \func{flock} la
+semantica della funzione prevede che sia \func{dup} che \func{fork} non creino
+ulteriori istanze di un \textit{file lock} quanto piuttosto degli ulteriori
+riferimenti allo stesso. Questo viene realizzato dal kernel secondo lo schema
+di fig.~\ref{fig:file_flock_struct}, associando ad ogni nuovo \textit{file
+ lock} un puntatore alla voce nella \itindex{file~table} \textit{file table}
+da cui si è richiesto il blocco, che così ne identifica il titolare. Il
+puntatore è mantenuto nel campo \var{fl\_file} di \kstruct{file\_lock}, e
+viene utilizzato solo per i \textit{file lock} creati con la semantica BSD.
Questa struttura prevede che, quando si richiede la rimozione di un
\textit{file lock}, il kernel acconsenta solo se la richiesta proviene da un
file descriptor che fa riferimento ad una voce nella \itindex{file~table}
\textit{file table} corrispondente a quella registrata nel blocco. Allora se
ricordiamo quanto visto in sez.~\ref{sec:file_dup} e
-sez.~\ref{sec:file_sharing}, e cioè che i file descriptor duplicati e quelli
-ereditati in un processo figlio puntano sempre alla stessa voce nella
+sez.~\ref{sec:file_shared_access}, e cioè che i file descriptor duplicati e
+quelli ereditati in un processo figlio puntano sempre alla stessa voce nella
\itindex{file~table} \textit{file table}, si può capire immediatamente quali
sono le conseguenze nei confronti delle funzioni \func{dup} e \func{fork}.
\label{sec:file_posix_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 possibilità di utilizzo in
-sez.~\ref{sec:file_fcntl}. Quando la si impiega per il \textit{file locking}
-essa viene usata solo secondo il seguente 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}
+quella standardizzata da POSIX, basata sulla funzione di sistema
+\func{fcntl}. Abbiamo già trattato questa funzione nelle sue molteplici
+possibilità di utilizzo in sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}. Quando la si
+impiega per il \textit{file locking} essa viene usata solo secondo il seguente
+prototipo:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{fcntl.h}
+\fdecl{int fcntl(int fd, int cmd, struct flock *lock)}
+\fdesc{Applica o rimuove un \textit{file lock}.}
+}
+
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
+ caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
\item[\errcode{EACCES}] l'operazione è proibita per la presenza di
\textit{file lock} da parte di altri processi.
- \item[\errcode{ENOLCK}] il sistema non ha le risorse per il blocco: ci
- sono troppi segmenti di \textit{lock} aperti, si è esaurita la tabella
- dei \textit{file lock}, o il protocollo per il blocco remoto è fallito.
\item[\errcode{EDEADLK}] si è richiesto un \textit{lock} su una regione
bloccata da un altro processo che è a sua volta in attesa dello sblocco
di un \textit{lock} mantenuto dal processo corrente; si avrebbe pertanto
riconosca sempre questa situazione.
\item[\errcode{EINTR}] la funzione è stata interrotta da un segnale prima
di poter acquisire un \textit{file lock}.
- \end{errlist}
- ed inoltre \errval{EBADF}, \errval{EFAULT}.
- }
-\end{prototype}
+ \item[\errcode{ENOLCK}] il sistema non ha le risorse per il blocco: ci
+ sono troppi segmenti di \textit{lock} aperti, si è esaurita la tabella
+ dei \textit{file lock}, o il protocollo per il blocco remoto è fallito.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \errval{EBADF}, \errval{EFAULT} nel loro significato generico.}
+\end{funcproto}
Al contrario di quanto avviene con l'interfaccia basata su \func{flock} con
\func{fcntl} è possibile bloccare anche delle singole sezioni di un file, fino
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{\textwidth}
+ \begin{minipage}[c]{0.90\textwidth}
\includestruct{listati/flock.h}
\end{minipage}
\normalsize
\label{fig:struct_flock}
\end{figure}
-
I primi tre campi della struttura, \var{l\_whence}, \var{l\_start} e
\var{l\_len}, servono a specificare la sezione del file a cui fa riferimento
il blocco: \var{l\_start} specifica il byte di partenza, \var{l\_len} la
contare \var{l\_start}. Il valore di \var{l\_whence} segue la stessa semantica
dell'omonimo argomento di \func{lseek}, coi tre possibili valori
\const{SEEK\_SET}, \const{SEEK\_CUR} e \const{SEEK\_END}, (si vedano le
-relative descrizioni in sez.~\ref{sec:file_lseek}).
+relative descrizioni in tab.~\ref{tab:lseek_whence_values}).
Si tenga presente che un \textit{file lock} può essere richiesto anche per una
regione al di là della corrente fine del file, così che una eventuale
regione a partire da un certo punto fino alla fine del file, coprendo
automaticamente quanto eventualmente aggiunto in coda allo stesso.
+Lo standard POSIX non richiede che \var{l\_len} sia positivo, ed a partire dal
+kernel 2.4.21 è possibile anche indicare valori di \var{l\_len} negativi, in
+tal caso l'intervallo coperto va da \var{l\_start}$+$\var{l\_len} a
+\var{l\_start}$-1$, mentre per un valore positivo l'intervallo va da
+\var{l\_start} a \var{l\_start}$+$\var{l\_len}$-1$. Si può però usare un
+valore negativo soltanto se l'inizio della regione indicata non cade prima
+dell'inizio del file, mentre come accennato con un valore positivo si
+può anche indicare una regione che eccede la dimensione corrente del file.
+
+Il tipo di \textit{file lock} richiesto viene specificato dal campo
+\var{l\_type}, esso può assumere i tre valori definiti dalle costanti
+riportate in tab.~\ref{tab:file_flock_type}, che permettono di richiedere
+rispettivamente uno \textit{shared lock}, un \textit{esclusive lock}, e la
+rimozione di un blocco precedentemente acquisito. Infine il campo \var{l\_pid}
+viene usato solo in caso di lettura, quando si chiama \func{fcntl} con
+\const{F\_GETLK}, e riporta il \ids{PID} del processo che detiene il
+\textit{file lock}.
+
\begin{table}[htb]
\centering
\footnotesize
\label{tab:file_flock_type}
\end{table}
-Il tipo di \textit{file lock} richiesto viene specificato dal campo
-\var{l\_type}, esso può assumere i tre valori definiti dalle costanti
-riportate in tab.~\ref{tab:file_flock_type}, che permettono di richiedere
-rispettivamente uno \textit{shared lock}, un \textit{esclusive lock}, e la
-rimozione di un blocco precedentemente acquisito. Infine il campo \var{l\_pid}
-viene usato solo in caso di lettura, quando si chiama \func{fcntl} con
-\const{F\_GETLK}, e riporta il \ids{PID} del processo che detiene il
-\textit{file lock}.
-
Oltre a quanto richiesto tramite i campi di \struct{flock}, l'operazione
effettivamente svolta dalla funzione è stabilita dal valore dall'argomento
-\param{cmd} che, come già riportato in sez.~\ref{sec:file_fcntl}, specifica
-l'azione da compiere; i valori relativi al \textit{file locking} sono tre:
+\param{cmd} che, come già riportato in sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl},
+specifica l'azione da compiere; i valori utilizzabili relativi al \textit{file
+ locking} sono tre:
\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
\item[\const{F\_GETLK}] verifica se il \textit{file lock} specificato dalla
struttura puntata da \param{lock} può essere acquisito: in caso negativo
campo \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 \textit{file lock}, se è \const{F\_UNLCK} lo rilascia. Nel
+ corrispondente \textit{file lock}, se è \const{F\_UNLCK} lo rilascia; nel
caso la richiesta non possa essere soddisfatta a causa di un blocco
preesistente la 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 blocco, mette il
processo in stato di attesa fintanto che il blocco precedente non viene
- rilasciato. Se l'attesa viene interrotta da un segnale la funzione ritorna
+ rilasciato; se l'attesa viene interrotta da un segnale la funzione ritorna
con un errore di \errcode{EINTR}.
\end{basedescript}
sez.~\ref{sec:file_flock}) esaminiamo più in dettaglio come viene gestito dal
kernel. Lo schema delle strutture utilizzate è riportato in
fig.~\ref{fig:file_posix_lock}; come si vede esso è molto simile all'analogo
-di fig.~\ref{fig:file_flock_struct}:\footnote{in questo caso nella figura si
- sono evidenziati solo i campi di \kstruct{file\_lock} significativi per la
- semantica POSIX, in particolare adesso ciascuna struttura contiene, oltre al
- \ids{PID} del processo in \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 \const{FL\_POSIX} ed il campo \var{fl\_file} non viene
- usato.} il blocco è sempre associato \itindex{inode} all'inode, solo che in
-questo caso la titolarità non viene identificata con il riferimento ad una
-voce nella \itindex{file~table} \textit{file table}, ma con il valore del
-\ids{PID} del processo.
+di fig.~\ref{fig:file_flock_struct}. In questo caso nella figura si sono
+evidenziati solo i campi di \kstruct{file\_lock} significativi per la
+semantica POSIX, in particolare adesso ciascuna struttura contiene, oltre al
+\ids{PID} del processo in \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
+\const{FL\_POSIX} ed il campo \var{fl\_file} non viene usato. Il blocco è
+sempre associato \itindex{inode} all'\textit{inode}, solo che in questo caso
+la titolarità non viene identificata con il riferimento ad una voce nella
+\itindex{file~table} \textit{file table}, ma con il valore del \ids{PID} del
+processo.
\begin{figure}[!htb]
\centering \includegraphics[width=12cm]{img/file_posix_lock}
richiedono dei blocchi su regioni che si sovrappongono fra loro all'interno
stesso processo. Siccome il controllo, come nel caso della rimozione, si basa
solo sul \ids{PID} del processo che chiama la funzione, queste richieste
-avranno sempre successo.
-
-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 \textit{file lock}, o più blocchi sulla
- stessa sezione di file, le richieste non si cumulano e basta una sola
- richiesta di rilascio per cancellare il blocco.} la cosa non ha alcun
-effetto; la funzione ritorna con successo, senza che il kernel debba
-modificare la lista dei \textit{file lock}. In questo caso invece si possono
-avere una serie di situazioni diverse: ad esempio è possibile rimuovere con
-una sola chiamata più \textit{file lock} distinti (indicando in una regione
-che si sovrapponga completamente a quelle di questi ultimi), o rimuovere solo
-una parte di un blocco preesistente (indicando una regione contenuta in quella
-di un altro blocco), creando un buco, o coprire con un nuovo blocco altri
-\textit{file lock} già ottenuti, e così via, a secondo di come si
-sovrappongono le regioni richieste e del tipo di operazione richiesta. Il
-comportamento seguito in questo caso che la funzione ha successo ed esegue
-l'operazione richiesta sulla regione indicata; è compito del kernel
+avranno sempre successo. 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
+ \textit{file lock}, o più blocchi sulla stessa sezione di file, le richieste
+ non si cumulano e basta una sola richiesta di rilascio per cancellare il
+ blocco.} la cosa non ha alcun effetto; la funzione ritorna con successo,
+senza che il kernel debba modificare la lista dei \textit{file lock}.
+
+Con i \textit{file lock} POSIX invece si possono avere una serie di situazioni
+diverse: ad esempio è possibile rimuovere con una sola chiamata più
+\textit{file lock} distinti (indicando in una regione che si sovrapponga
+completamente a quelle di questi ultimi), o rimuovere solo una parte di un
+blocco preesistente (indicando una regione contenuta in quella di un altro
+blocco), creando un buco, o coprire con un nuovo blocco altri \textit{file
+ lock} già ottenuti, e così via, a secondo di come si sovrappongono le
+regioni richieste e del tipo di operazione richiesta.
+
+Il comportamento seguito in questo caso è che la funzione ha successo ed
+esegue l'operazione richiesta sulla regione indicata; è compito del kernel
preoccuparsi di accorpare o dividere le voci nella lista dei \textit{file
lock} per far si che le regioni bloccate da essa risultanti siano coerenti
con quanto necessario a soddisfare l'operazione richiesta.
\footnotesize \centering
\begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
\includecodesample{listati/Flock.c}
- \end{minipage}
+ \end{minipage}
\normalsize
\caption{Sezione principale del codice del programma \file{Flock.c}.}
\label{fig:file_flock_code}
richiesta del \textit{file lock} (bloccante o meno), a seconda dell'opzione
\cmd{-b}.
-Il programma inizia col controllare (\texttt{\small 11--14}) che venga passato
+Il programma inizia col controllare (\texttt{\small 11-14}) che venga passato
un argomento (il file da bloccare), che sia stato scelto (\texttt{\small
- 15--18}) il tipo di blocco, dopo di che apre (\texttt{\small 19}) il file,
-uscendo (\texttt{\small 20--23}) in caso di errore. A questo punto il
+ 15-18}) il tipo di blocco, dopo di che apre (\texttt{\small 19}) il file,
+uscendo (\texttt{\small 20-23}) in caso di errore. A questo punto il
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
\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
-controlla (\texttt{\small 27--31}) il valore di \var{cmd} per determinare se
+Nel caso si sia scelta la semantica BSD (\texttt{\small 25-34}) prima si
+controlla (\texttt{\small 27-31}) il valore di \var{cmd} per determinare se
si vuole effettuare una chiamata bloccante o meno, reimpostandone il valore
opportunamente, dopo di che a seconda del tipo di blocco al valore viene
-aggiunta la relativa opzione (con un OR aritmetico, dato che \func{flock}
+aggiunta la relativa opzione, con un OR aritmetico, dato che \func{flock}
vuole un argomento \param{operation} in forma di maschera binaria. Nel caso
invece che si sia scelta la semantica POSIX le operazioni sono molto più
-immediate, si prepara (\texttt{\small 36--40}) la struttura per il lock, e lo
-esegue (\texttt{\small 41}).
+immediate si prepara (\texttt{\small 36-40}) la struttura per il lock, e lo
+si esegue (\texttt{\small 41}).
In entrambi i casi dopo aver richiesto il blocco viene controllato il
-risultato uscendo (\texttt{\small 44--46}) in caso di errore, o stampando un
-messaggio (\texttt{\small 47--49}) in caso di successo. Infine il programma si
+risultato uscendo (\texttt{\small 44-46}) in caso di errore, o stampando un
+messaggio (\texttt{\small 47-49}) in caso di successo. Infine il programma si
pone in attesa (\texttt{\small 50}) finché un segnale (ad esempio un \cmd{C-c}
dato da tastiera) non lo interrompa; in questo caso il programma termina, e
tutti i blocchi vengono rilasciati.
\textit{file locking}; cominciamo con l'eseguire un \textit{read lock} su un
file, ad esempio usando all'interno di un terminale il seguente comando:
-\vspace{1mm}
-\begin{minipage}[c]{12cm}
-\begin{verbatim}
-[piccardi@gont sources]$ ./flock -r Flock.c
+\begin{Console}
+[piccardi@gont sources]$ \textbf{./flock -r Flock.c}
Lock acquired
-\end{verbatim}%$
-\end{minipage}\vspace{1mm}
-\par\noindent
+\end{Console}
+%$
il programma segnalerà di aver acquisito un blocco e si bloccherà; in questo
caso si è usato il \textit{file locking} POSIX e non avendo specificato niente
riguardo alla sezione che si vuole bloccare sono stati usati i valori
eseguire lo stesso comando in un altro terminale, e avremo lo stesso
risultato. Se invece proviamo ad eseguire un \textit{write lock} avremo:
-\vspace{1mm}
-\begin{minipage}[c]{12cm}
-\begin{verbatim}
-[piccardi@gont sources]$ ./flock -w Flock.c
+\begin{Console}
+[piccardi@gont sources]$ \textbf{./flock -w Flock.c}
Failed lock: Resource temporarily unavailable
-\end{verbatim}%$
-\end{minipage}\vspace{1mm}
-\par\noindent
+\end{Console}
+%$
come ci aspettiamo il programma terminerà segnalando l'indisponibilità del
blocco, dato che il file è bloccato dal precedente \textit{read lock}. Si noti
che il risultato è lo stesso anche se si richiede il blocco su una sola parte
del file con il comando:
-\vspace{1mm}
-\begin{minipage}[c]{12cm}
-\begin{verbatim}
-[piccardi@gont sources]$ ./flock -w -s0 -l10 Flock.c
+\begin{Console}
+[piccardi@gont sources]$ \textbf{./flock -w -s0 -l10 Flock.c}
Failed lock: Resource temporarily unavailable
-\end{verbatim}%$
-\end{minipage}\vspace{1mm}
-\par\noindent
+\end{Console}
+%$
se invece blocchiamo una regione con:
-\vspace{1mm}
-\begin{minipage}[c]{12cm}
-\begin{verbatim}
-[piccardi@gont sources]$ ./flock -r -s0 -l10 Flock.c
+\begin{Console}
+[piccardi@gont sources]$ \textbf{./flock -r -s0 -l10 Flock.c}
Lock acquired
-\end{verbatim}%$
-\end{minipage}\vspace{1mm}
-\par\noindent
+\end{Console}
+%$
una volta che riproviamo ad acquisire il \textit{write lock} i risultati
dipenderanno dalla regione richiesta; ad esempio nel caso in cui le due
regioni si sovrappongono avremo che:
-\vspace{1mm}
-\begin{minipage}[c]{12cm}
-\begin{verbatim}
-[piccardi@gont sources]$ ./flock -w -s5 -l15 Flock.c
+\begin{Console}
+[piccardi@gont sources]$ \textbf{./flock -w -s5 -l15 Flock.c}
Failed lock: Resource temporarily unavailable
-\end{verbatim}%$
-\end{minipage}\vspace{1mm}
-\par\noindent
+\end{Console}
+%$
ed il blocco viene rifiutato, ma se invece si richiede una regione distinta
avremo che:
-\vspace{1mm}
-\begin{minipage}[c]{12cm}
-\begin{verbatim}
-[piccardi@gont sources]$ ./flock -w -s11 -l15 Flock.c
+\begin{Console}
+[piccardi@gont sources]$ \textbf{./flock -w -s11 -l15 Flock.c}
Lock acquired
-\end{verbatim}%$
-\end{minipage}\vspace{1mm}
-\par\noindent
+\end{Console}
+%$
ed il blocco viene acquisito. Se a questo punto si prova ad eseguire un
\textit{read lock} che comprende la nuova regione bloccata in scrittura:
-\vspace{1mm}
-\begin{minipage}[c]{12cm}
-\begin{verbatim}
-[piccardi@gont sources]$ ./flock -r -s10 -l20 Flock.c
+\begin{Console}
+[piccardi@gont sources]$ \textbf{./flock -r -s10 -l20 Flock.c}
Failed lock: Resource temporarily unavailable
-\end{verbatim}%$
-\end{minipage}\vspace{1mm}
-\par\noindent
+\end{Console}
+%$
come ci aspettiamo questo non sarà consentito.
Il programma di norma esegue il tentativo di acquisire il lock in modalità non
bloccante, riproviamo allora a ripetere le prove precedenti con questa
opzione:
-\vspace{1mm}
-\begin{minipage}[c]{12cm}
-\begin{verbatim}
-[piccardi@gont sources]$ ./flock -r -b -s0 -l10 Flock.c Lock acquired
-\end{verbatim}%$
-\end{minipage}\vspace{1mm}
-\par\noindent
+\begin{Console}
+[piccardi@gont sources]$ \textbf{./flock -r -b -s0 -l10 Flock.c} Lock acquired
+\end{Console}
+%$
il primo comando acquisisce subito un \textit{read lock}, e quindi non cambia
nulla, ma se proviamo adesso a richiedere un \textit{write lock} che non potrà
essere acquisito otterremo:
-\vspace{1mm}
-\begin{minipage}[c]{12cm}
-\begin{verbatim}
-[piccardi@gont sources]$ ./flock -w -s0 -l10 Flock.c
-\end{verbatim}%$
-\end{minipage}\vspace{1mm}
-\par\noindent
+\begin{Console}
+[piccardi@gont sources]$ \textbf{./flock -w -s0 -l10 Flock.c}
+\end{Console}
+%$
il programma cioè si bloccherà nella chiamata a \func{fcntl}; se a questo
punto rilasciamo il precedente blocco (terminando il primo comando un
\texttt{C-c} sul terminale) potremo verificare che sull'altro terminale il
blocco viene acquisito, con la comparsa di una nuova riga:
-\vspace{1mm}
-\begin{minipage}[c]{12cm}
-\begin{verbatim}
-[piccardi@gont sources]$ ./flock -w -s0 -l10 Flock.c
+\begin{Console}
+[piccardi@gont sources]$ \textbf{./flock -w -s0 -l10 Flock.c}
Lock acquired
-\end{verbatim}%$
-\end{minipage}\vspace{3mm}
-\par\noindent
+\end{Console}
+%$
Un'altra cosa che si può controllare con il nostro programma è l'interazione
fra i due tipi di blocco; se ripartiamo dal primo comando con cui si è
succede quando si cerca di ottenere un blocco in scrittura con la semantica
BSD:
-\vspace{1mm}
-\begin{minipage}[c]{12cm}
-\begin{verbatim}
-[root@gont sources]# ./flock -f -w Flock.c
+\begin{Console}
+[root@gont sources]# \textbf{./flock -f -w Flock.c}
Lock acquired
-\end{verbatim}
-\end{minipage}\vspace{1mm}
-\par\noindent
+\end{Console}
+%$
che ci mostra come i due tipi di blocco siano assolutamente indipendenti; per
-questo motivo occorre sempre tenere presente quale fra le due semantiche
-disponibili stanno usando i programmi con cui si interagisce, dato che i
+questo motivo occorre sempre tenere presente quale, fra le due semantiche
+disponibili, stanno usando i programmi con cui si interagisce, dato che i
blocchi applicati con l'altra non avrebbero nessun effetto.
-
-
-\subsection{La funzione \func{lockf}}
-\label{sec:file_lockf}
+% \subsection{La funzione \func{lockf}}
+% \label{sec:file_lockf}
Abbiamo visto come l'interfaccia POSIX per il \textit{file locking} sia molto
più potente e flessibile di quella di BSD, questo comporta anche una maggiore
complessità per via delle varie opzioni da passare a \func{fcntl}. Per questo
-motivo è disponibile anche una interfaccia semplificata (ripresa da System V)
-che utilizza la funzione \funcd{lockf}, il cui prototipo è:
-\begin{prototype}{sys/file.h}{int lockf(int fd, int cmd, off\_t len)}
-
- Applica, controlla 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[\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[\errcode{ENOLCK}] il sistema non ha le risorse per il blocco: ci
- sono troppi segmenti di \textit{lock} aperti, si è esaurita la tabella
- dei \textit{file lock}.
- \end{errlist}
- ed inoltre \errval{EBADF}, \errval{EINVAL}.
- }
-\end{prototype}
+motivo è disponibile anche una interfaccia semplificata che utilizza la
+funzione \funcd{lockf},\footnote{la funzione è ripresa da System V e per
+ poterla utilizzare è richiesta che siano definite le opportune macro, una
+ fra \macro{\_BSD\_SOURCE} o \macro{\_SVID\_SOURCE}, oppure
+ \macro{\_XOPEN\_SOURCE} ad un valore di almeno 500, oppure
+ \macro{\_XOPEN\_SOURCE} e \macro{\_XOPEN\_SOURCE\_EXTENDED}.} il cui
+prototipo è:
-Il comportamento della funzione dipende dal valore dell'argomento \param{cmd},
-che specifica quale azione eseguire; i valori possibili sono riportati in
-tab.~\ref{tab:file_lockf_type}.
+\begin{funcproto}{
+\fhead{unistd.h}
+\fdecl{int lockf(int fd, int cmd, off\_t len)}
+\fdesc{Applica, controlla o rimuove un \textit{file lock}.}
+}
-\begin{table}[htb]
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
+ caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EAGAIN}] il file è bloccato, e si sono richiesti
+ \const{F\_TLOCK} o \const{F\_TEST} (in alcuni casi può dare anche
+ \errcode{EACCESS}.
+ \item[\errcode{EBADF}] \param{fd} non è un file descriptor aperto o si sono
+ richiesti \const{F\_LOCK} o \const{F\_TLOCK} ma il file non è scrivibile.
+ \item[\errcode{EINVAL}] si è usato un valore non valido per \param{cmd}.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \errcode{EDEADLK} e \errcode{ENOLCK} con lo stesso significato
+ che hanno con \funcd{fcntl}.
+}
+\end{funcproto}
+
+La funzione opera sul file indicato dal file descriptor \param{fd}, che deve
+essere aperto in scrittura, perché utilizza soltanto \textit{lock}
+esclusivi. La sezione di file bloccata viene controllata dal valore
+di \param{len}, che indica la lunghezza della stessa, usando come riferimento
+la posizione corrente sul file. La sezione effettiva varia a secondo del
+segno, secondo lo schema illustrato in fig.~\ref{fig:file_lockf_boundary}, se
+si specifica un valore nullo il file viene bloccato a partire dalla posizione
+corrente fino alla sua fine presente o futura (nello schema corrisponderebbe
+ad un valore infinito positivo).
+
+\begin{figure}[!htb]
\centering
- \footnotesize
- \begin{tabular}[c]{|l|p{7cm}|}
- \hline
- \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
- \hline
- \hline
- \const{LOCK\_SH}& Richiede uno \textit{shared lock}. Più processi possono
- mantenere un blocco condiviso sullo stesso file.\\
- \const{LOCK\_EX}& Richiede un \textit{exclusive lock}. Un solo processo
- alla volta può mantenere un blocco esclusivo su un file.\\
- \const{LOCK\_UN}& Sblocca il file.\\
- \const{LOCK\_NB}& Non blocca la funzione quando il blocco non è disponibile,
- si specifica sempre insieme ad una delle altre operazioni
- con un OR aritmetico dei valori.\\
- \hline
- \end{tabular}
- \caption{Valori possibili per l'argomento \param{cmd} di \func{lockf}.}
- \label{tab:file_lockf_type}
-\end{table}
+ \includegraphics[width=10cm]{img/lockf_boundary}
+ \caption{Schema della sezione di file bloccata con \func{lockf}.}
+ \label{fig:file_lockf_boundary}
+\end{figure}
+
+Il comportamento della funzione viene controllato dal valore
+dell'argomento \param{cmd}, che specifica quale azione eseguire, i soli valori
+consentiti sono i seguenti:
+
+\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
+\item[\const{F\_LOCK}] Richiede un \textit{lock} esclusivo sul file, e blocca
+ il processo chiamante se, anche parzialmente, la sezione indicata si
+ sovrappone ad una che è già stata bloccata da un altro processo; in caso di
+ sovrapposizione con un altro blocco già ottenuto le sezioni vengono unite.
+\item[\const{F\_TLOCK}] Richiede un \textit{exclusive lock}, in maniera
+ identica a \const{F\_LOCK}, ma in caso di indisponibilità non blocca il
+ processo restituendo un errore di \errval{EAGAIN}.
+\item[\const{F\_ULOCK}] Rilascia il blocco sulla sezione indicata, questo può
+ anche causare la suddivisione di una sezione bloccata in precedenza nelle
+ due parti eccedenti nel caso si sia indicato un intervallo più limitato.
+\item[\const{F\_TEST}] Controlla la presenza di un blocco sulla sezione di
+ file indicata, \func{lockf} ritorna $0$ se la sezione è libera o bloccata
+ dal processo stesso, o $-1$ se è bloccata da un altro processo, nel qual
+ caso \var{errno} assume il valore \errval{EAGAIN} (ma su alcuni sistemi può
+ essere restituito anche \errval{EACCESS}).
+\end{basedescript}
-Qualora il blocco non possa essere acquisito, a meno di non aver specificato
-\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}).
+La funzione è semplicemente una diversa interfaccia al \textit{file locking}
+POSIX ed è realizzata utilizzando \func{fcntl}; pertanto la semantica delle
+operazioni è la stessa di quest'ultima e quindi la funzione presenta lo stesso
+comportamento riguardo gli effetti della chiusura dei file, ed il
+comportamento sui file duplicati e nel passaggio attraverso \func{fork} ed
+\func{exec}. Per questo stesso motivo la funzione non è equivalente a
+\func{flock} e può essere usata senza interferenze insieme a quest'ultima.
opportune verifiche nei processi, questo verrebbe comunque rispettato.
Per poter utilizzare il \textit{mandatory locking} è stato introdotto un
-utilizzo particolare del bit \itindex{sgid~bit} \acr{sgid}. Se si ricorda
-quanto esposto in sez.~\ref{sec:file_special_perm}), esso viene di norma
-utilizzato per cambiare il \ids{GID} effettivo con cui viene eseguito un
-programma, ed è pertanto sempre associato alla presenza del permesso di
-esecuzione per il gruppo. 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
-combinazione dei permessi originariamente non contemplata, in quanto senza
-significato, diventa l'indicazione della presenza o meno del \textit{mandatory
- locking}.\footnote{un lettore attento potrebbe ricordare quanto detto in
- sez.~\ref{sec:file_perm_management} e cioè che il bit \acr{sgid} viene
- cancellato (come misura di sicurezza) quando di scrive su un file, questo
- non vale quando esso viene utilizzato per attivare il \textit{mandatory
- locking}.}
+utilizzo particolare del bit \itindex{sgid~bit} \acr{sgid} dei permessi dei
+file. Se si ricorda quanto esposto in sez.~\ref{sec:file_special_perm}), esso
+viene di norma utilizzato per cambiare il \ids{GID} effettivo con cui viene
+eseguito un programma, ed è pertanto sempre associato alla presenza del
+permesso di esecuzione per il gruppo. 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 combinazione dei permessi originariamente non contemplata, in
+quanto senza significato, diventa l'indicazione della presenza o meno del
+\textit{mandatory locking}.\footnote{un lettore attento potrebbe ricordare
+ quanto detto in sez.~\ref{sec:file_perm_management} e cioè che il bit
+ \acr{sgid} viene cancellato (come misura di sicurezza) quando di scrive su
+ un file, questo non vale quando esso viene utilizzato per attivare il
+ \textit{mandatory locking}.}
L'uso del \textit{mandatory locking} presenta vari aspetti delicati, dato che
neanche l'amministratore può passare sopra ad un \textit{file lock}; pertanto
bloccare completamente un server NFS richiedendo una lettura su un file su cui
è attivo un blocco. Per questo motivo l'abilitazione del \textit{mandatory
locking} è di norma disabilitata, e deve essere attivata filesystem per
-filesystem in fase di montaggio (specificando l'apposita opzione di
-\func{mount} riportata in sez.~\ref{sec:filesystem_mounting}), o con l'opzione
-\code{-o mand} per il comando omonimo).
+filesystem in fase di montaggio, specificando l'apposita opzione di
+\func{mount} riportata in sez.~\ref{sec:filesystem_mounting}, o con l'opzione
+\code{-o mand} per il comando omonimo.
Si tenga presente inoltre che il \textit{mandatory locking} funziona solo
sull'interfaccia POSIX di \func{fcntl}. Questo ha due conseguenze: che non si
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 sez.~\ref{sec:file_memory_map}); anche in tal caso
-infatti, 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
+funzioni di accesso ai file è quello relativo ai file mappati in memoria (vedi
+sez.~\ref{sec:file_memory_map}); anche in tal caso infatti, 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
+\textit{memory mapping} di un file su cui sono presenti dei
blocchi\footnote{alcuni sistemi, come HP-UX, sono ancora più restrittivi e lo
impediscono anche in caso di \textit{advisory locking}, anche se questo
comportamento non ha molto senso, dato che comunque qualunque accesso
qual caso la funzione fallisce con il solito \errcode{EAGAIN}) che comporta la
possibilità di modificare il file.
+Si tenga conto infine che su Linux l'implementazione corrente del
+\textit{mandatory locking} è difettosa e soffre di una \textit{race
+ condition}, per cui una scrittura con \func{write} che si sovrapponga alla
+richiesta di un \textit{read lock} può modificare i dati anche dopo che questo
+è stato ottenuto, ed una lettura con \func{read} può restituire dati scritti
+dopo l'ottenimento di un \textit{write lock}. Lo stesso tipo di problema si
+può presentare anche con l'uso di file mappati in memoria; pertanto allo stato
+attuale delle cose è sconsigliabile fare affidamento sul \textit{mandatory
+ locking}.
+
\itindend{file~locking}
\itindend{mandatory~locking}
\label{sec:file_noblocking}
Abbiamo visto in sez.~\ref{sec:sig_gen_beha}, affrontando la suddivisione fra
-\textit{fast} e \textit{slow} system call,\index{system~call~lente} 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\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 si verifica quando si deve operare con
-più file descriptor eseguendo funzioni che possono bloccarsi senza che sia
-possibile prevedere quando questo può avvenire (il caso più classico è quello
-di un server in attesa di dati in ingresso da vari client). Quello che può
-accadere è di restare bloccati nell'eseguire una operazione su un file
-descriptor che non è ``\textsl{pronto}'', quando ce ne potrebbe essere un
-altro disponibile. Questo comporta nel migliore dei casi una operazione
-ritardata inutilmente nell'attesa del completamento di quella bloccata, mentre
-nel peggiore dei casi (quando la conclusione della operazione bloccata dipende
-da quanto si otterrebbe dal file descriptor ``\textsl{disponibile}'') si
-potrebbe addirittura arrivare ad un \itindex{deadlock} \textit{deadlock}.
-
-Abbiamo già accennato in sez.~\ref{sec:file_open} che è possibile prevenire
-questo tipo di comportamento delle funzioni di I/O aprendo un file in
-\textsl{modalità non-bloccante}, attraverso l'uso del flag \const{O\_NONBLOCK}
-nella chiamata di \func{open}. In questo caso le funzioni di input/output
-eseguite sul file che si sarebbero bloccate, ritornano immediatamente,
-restituendo 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 fintanto che esso non viene garantito.
-Ovviamente questa tecnica, detta \itindex{polling} \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 superare questo problema è stato introdotto il concetto di \textit{I/O
- multiplexing}, una nuova modalità di operazioni che consente di tenere sotto
-controllo più file descriptor in contemporanea, permettendo di bloccare un
-processo quando le operazioni volute non sono possibili, e di riprenderne
-l'esecuzione una volta che almeno una di quelle richieste sia effettuabile, in
-modo da poterla eseguire con la sicurezza di non restare bloccati.
+\textit{fast} e \textit{slow} \textit{system call},\index{system~call~lente}
+che in certi casi le funzioni di I/O eseguite su un file descritor possono
+bloccarsi indefinitamente. Questo non avviene mai per i file normali, per i
+quali le funzioni di lettura e scrittura ritornano sempre subito, ma può
+avvenire per alcuni \index{file!di~dispositivo} file di dispositivo, come ad
+esempio una seriale o un terminale, o con l'uso di file descriptor collegati a
+meccanismi di intercomunicazione come le \textit{pipe} (vedi
+sez.~\ref{sec:ipc_unix}) ed i socket (vedi sez.~\ref{sec:sock_socket_def}). In
+casi come questi ad esempio una operazione di lettura potrebbe bloccarsi se
+non ci sono dati disponibili sul descrittore su cui la si sta effettuando.
+
+Questo comportamento è alla radice di una delle problematiche più comuni che
+ci si trova ad affrontare nella gestione delle operazioni di I/O: la necessità
+di operare su più file descriptor eseguendo funzioni che possono bloccarsi
+indefinitamente senza che sia possibile prevedere quando questo può
+avvenire. Un caso classico è quello di un server di rete (tratteremo la
+problematica in dettaglio nella seconda parte della guida) in attesa di dati
+in ingresso prevenienti da vari client.
+
+In un caso di questo tipo, se si andasse ad operare sui vari file descriptor
+aperti uno dopo l'altro, potrebbe accadere di restare bloccati nell'eseguire
+una lettura su uno di quelli che non è ``\textsl{pronto}'', quando ce ne
+potrebbe essere un altro con dati disponibili. Questo comporta nel migliore
+dei casi una operazione ritardata inutilmente nell'attesa del completamento di
+quella bloccata, mentre nel peggiore dei casi, quando la conclusione
+dell'operazione bloccata dipende da quanto si otterrebbe dal file descriptor
+``\textsl{disponibile}'', si potrebbe addirittura arrivare ad un
+\itindex{deadlock} \textit{deadlock}.
+
+Abbiamo già accennato in sez.~\ref{sec:file_open_close} che è possibile
+prevenire questo tipo di comportamento delle funzioni di I/O aprendo un file
+in \textsl{modalità non-bloccante}, attraverso l'uso del flag
+\const{O\_NONBLOCK} nella chiamata di \func{open}. In questo caso le funzioni
+di lettura o scrittura eseguite sul file che si sarebbero bloccate ritornano
+immediatamente, restituendo 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 fintanto che esso non
+viene garantito. Ovviamente questa tecnica, detta \itindex{polling}
+\textit{polling}, è estremamente inefficiente: si tiene costantemente
+impiegata la CPU solo per eseguire in continuazione delle \textit{system call}
+che nella gran parte dei casi falliranno.
+
+É appunto per superare questo problema è stato introdotto il concetto di
+\textit{I/O multiplexing}, una nuova modalità per la gestione dell'I/O che
+consente di tenere sotto controllo più file descriptor in contemporanea,
+permettendo di bloccare un processo quando le operazioni di lettura o
+scrittura non sono immediatamente effettuabili, e di riprenderne l'esecuzione
+una volta che almeno una di quelle che erano state richieste diventi
+possibile, in modo da poterla eseguire con la sicurezza di non restare
+bloccati.
Dato che, come abbiamo già accennato, per i normali file su disco non si ha
mai un accesso bloccante, l'uso più comune delle funzioni che esamineremo nei
\label{sec:file_select}
Il primo kernel unix-like ad introdurre una interfaccia per l'\textit{I/O
- multiplexing} è stato BSD,\footnote{la funzione \func{select} è apparsa in
- BSD4.2 e standardizzata in BSD4.4, ma è stata portata su tutti i sistemi che
- supportano i socket, compreso le varianti di System V.} con la funzione
-\funcd{select}, il cui prototipo è:
-\begin{functions}
- \headdecl{sys/time.h}
- \headdecl{sys/types.h}
- \headdecl{unistd.h}
- \funcdecl{int select(int ndfs, fd\_set *readfds, fd\_set *writefds, fd\_set
- *exceptfds, struct timeval *timeout)}
-
- Attende che uno dei file descriptor degli insiemi specificati diventi
- attivo.
-
- \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} assumerà uno dei valori:
+ multiplexing} è stato BSD, con la funzione \funcd{select} che è apparsa in
+BSD4.2 ed è stata standardizzata in BSD4.4, in seguito è stata portata su
+tutti i sistemi che supportano i socket, compreso le varianti di System V ed
+inserita in POSIX.1-2001; il suo prototipo è:\footnote{l'header
+ \texttt{sys/select.h} è stato introdotto con POSIX.1-2001, è ed presente con
+ le \acr{glibc} a partire dalla versione 2.0, in precedenza, con le
+ \acr{libc4} e le \acr{libc5}, occorreva includere \texttt{sys/time.h},
+ \texttt{sys/types.h} e \texttt{unistd.h}.}
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/select.h}
+\fdecl{int select(int ndfs, fd\_set *readfds, fd\_set *writefds, fd\_set
+ *exceptfds, \\
+\phantom{int select(}struct timeval *timeout)}
+\fdesc{Attende che uno fra i file descriptor degli insiemi specificati diventi
+ attivo.}
+}
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
+ caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
\begin{errlist}
- \item[\errcode{EBADF}] si è specificato un file descriptor sbagliato in uno
- degli insiemi.
+ \item[\errcode{EBADF}] si è specificato un file descriptor non valido
+ (chiuso o con errori) in uno degli insiemi.
\item[\errcode{EINTR}] la funzione è stata interrotta da un segnale.
\item[\errcode{EINVAL}] si è specificato per \param{ndfs} un valore negativo
o un valore non valido per \param{timeout}.
\end{errlist}
- ed inoltre \errval{ENOMEM}.
-}
-\end{functions}
+ ed inoltre \errval{ENOMEM} nel suo significato generico.}
+\end{funcproto}
La funzione mette il processo in stato di \textit{sleep} (vedi
tab.~\ref{tab:proc_proc_states}) fintanto che almeno uno dei file descriptor
sez.~\ref{sec:sig_sigset}) identifica un insieme di segnali. Per la
manipolazione di questi \textit{file descriptor set} si possono usare delle
opportune macro di preprocessore:
-\begin{functions}
- \headdecl{sys/time.h}
- \headdecl{sys/types.h}
- \headdecl{unistd.h}
- \funcdecl{void \macro{FD\_ZERO}(fd\_set *set)}
- Inizializza l'insieme (vuoto).
- \funcdecl{void \macro{FD\_SET}(int fd, fd\_set *set)}
- Inserisce il file descriptor \param{fd} nell'insieme.
+{\centering
+\vspace{3pt}
+\begin{funcbox}{
+\fhead{sys/select.h}
+\fdecl{void \macro{FD\_ZERO}(fd\_set *set)}
+\fdesc{Inizializza l'insieme (vuoto).}
+\fdecl{void \macro{FD\_SET}(int fd, fd\_set *set)}
+\fdesc{Inserisce il file descriptor \param{fd} nell'insieme.}
+\fdecl{void \macro{FD\_CLR}(int fd, fd\_set *set)}
+\fdesc{Rimuove il file descriptor \param{fd} dall'insieme.}
+\fdecl{int \macro{FD\_ISSET}(int fd, fd\_set *set)}
+\fdesc{Controlla se il file descriptor \param{fd} è nell'insieme.}
+}
+\end{funcbox}}
- \funcdecl{void \macro{FD\_CLR}(int fd, fd\_set *set)}
- Rimuove il file descriptor \param{fd} dall'insieme.
-
- \funcdecl{int \macro{FD\_ISSET}(int fd, fd\_set *set)}
- Controlla se il file descriptor \param{fd} è nell'insieme.
-\end{functions}
In genere un \textit{file descriptor set} può contenere fino ad un massimo di
\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 da
-quando, come nelle versioni più recenti del kernel, questo limite è stato
-rimosso, esso indica le dimensioni massime dei numeri usati nei \textit{file
- descriptor set}.\footnote{il suo valore, secondo lo standard POSIX
- 1003.1-2001, è definito in \headfile{sys/select.h}, ed è pari a 1024.}
+al limite per il numero massimo di file aperti (ad esempio in Linux, fino alla
+serie 2.0.x, c'era un limite di 256 file per processo), ma da quando, nelle
+versioni più recenti del kernel, questo limite è stato rimosso, esso indica le
+dimensioni massime dei numeri usati nei \textit{file descriptor set}, ed il
+suo valore, secondo lo standard POSIX 1003.1-2001, è definito in
+\headfile{sys/select.h}, ed è pari a 1024.
Si tenga presente che i \textit{file descriptor set} devono sempre essere
inizializzati con \macro{FD\_ZERO}; passare a \func{select} un valore non
-inizializzato può dar luogo a comportamenti non prevedibili; allo stesso modo
+inizializzato può dar luogo a comportamenti non prevedibili. Allo stesso modo
usare \macro{FD\_SET} o \macro{FD\_CLR} con un file descriptor il cui valore
eccede \const{FD\_SETSIZE} può dare luogo ad un comportamento indefinito.
il primo, \param{readfds}, verrà osservato per rilevare la disponibilità di
effettuare una lettura,\footnote{per essere precisi la funzione ritornerà in
tutti i casi in cui la successiva esecuzione di \func{read} risulti non
- bloccante, quindi anche in caso di \textit{end-of-file}; inoltre con Linux
- possono verificarsi casi particolari, ad esempio quando arrivano dati su un
- socket dalla rete che poi risultano corrotti e vengono scartati, può
- accadere che \func{select} riporti il relativo file descriptor come
- leggibile, ma una successiva \func{read} si blocchi.} il secondo,
+ bloccante, quindi anche in caso di \textit{end-of-file}.} il secondo,
\param{writefds}, per verificare la possibilità di effettuare una scrittura ed
-il terzo, \param{exceptfds}, per verificare l'esistenza di eccezioni (come i
-dati urgenti \itindex{out-of-band} su un socket, vedi
+il terzo, \param{exceptfds}, per verificare l'esistenza di eccezioni come i
+dati urgenti \itindex{out-of-band} su un socket, (vedi
sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}).
Dato che in genere non si tengono mai sotto controllo fino a
-\const{FD\_SETSIZE} file contemporaneamente la funzione richiede di
+\const{FD\_SETSIZE} file contemporaneamente, la funzione richiede di
specificare qual è il valore più alto fra i file descriptor indicati nei tre
insiemi precedenti. Questo viene fatto per efficienza, per evitare di passare
e far controllare al kernel una quantità di memoria superiore a quella
necessaria. Questo limite viene indicato tramite l'argomento \param{ndfs}, che
-deve corrispondere al valore massimo aumentato di uno.\footnote{si ricordi che
- i file descriptor sono numerati progressivamente a partire da zero, ed il
- valore indica il numero più alto fra quelli da tenere sotto controllo;
- dimenticarsi di aumentare di uno il valore di \param{ndfs} è un errore
- comune.}
-
-Infine l'argomento \param{timeout}, espresso con una struttura di tipo
-\struct{timeval} (vedi fig.~\ref{fig:sys_timeval_struct}) specifica un tempo
-massimo di attesa prima che la funzione ritorni; se impostato a \val{NULL} la
-funzione attende indefinitamente. Si può specificare anche un tempo nullo
-(cioè una struttura \struct{timeval} con i campi impostati a zero), qualora si
-voglia semplicemente controllare lo stato corrente dei file descriptor.
-
-La funzione restituisce il numero di file descriptor pronti,\footnote{questo è
- il comportamento previsto dallo standard, ma la standardizzazione della
- funzione è recente, ed esistono ancora alcune versioni di Unix che non si
- comportano in questo modo.} e ciascun insieme viene sovrascritto per
-indicare quali sono i file descriptor pronti per le operazioni ad esso
-relative, in modo da poterli controllare con \macro{FD\_ISSET}. Se invece si
-ha un timeout viene restituito un valore nullo e gli insiemi non vengono
-modificati. In caso di errore la funzione restituisce -1, ed i valori dei tre
-insiemi sono indefiniti e non si può fare nessun affidamento sul loro
-contenuto.
+deve corrispondere al valore massimo aumentato di uno. Si ricordi infatti che
+i file descriptor sono numerati progressivamente a partire da zero, ed il
+valore indica il numero più alto fra quelli da tenere sotto controllo,
+dimenticarsi di aumentare di uno il valore di \param{ndfs} è un errore comune.
+
+Infine l'argomento \param{timeout}, espresso con il puntatore ad una struttura
+di tipo \struct{timeval} (vedi fig.~\ref{fig:sys_timeval_struct}) specifica un
+tempo massimo di attesa prima che la funzione ritorni; se impostato a
+\val{NULL} la funzione attende indefinitamente. Si può specificare anche un
+tempo nullo (cioè una struttura \struct{timeval} con i campi impostati a
+zero), qualora si voglia semplicemente controllare lo stato corrente dei file
+descriptor, e così può essere utilizzata eseguire il \itindex{polling}
+\textit{polling} su un gruppo di file descriptor. Usare questo argomento con
+tutti i \textit{file descriptor set} vuoti è un modo portabile, disponibile
+anche su sistemi in cui non sono disponibili le funzioni avanzate di
+sez.~\ref{sec:sig_timer_adv}, per tenere un processo in stato di
+\textit{sleep} con precisioni inferiori al secondo.
+
+In caso di successo la funzione restituisce il numero di file descriptor
+pronti, seguendo il comportamento previsto dallo standard
+POSIX.1-2001,\footnote{si tenga però presente che esistono alcune versioni di
+ Unix che non si comportano in questo modo, restituendo un valore positivo
+ generico.} e ciascun insieme viene sovrascritto per indicare quali sono i
+file descriptor pronti per le operazioni ad esso relative, in modo da poterli
+controllare con \macro{FD\_ISSET}. Se invece scade il tempo indicato
+da \param{timout} viene restituito un valore nullo e i \textit{file descriptor
+ set} non vengono modificati. In caso di errore la funzione restituisce $-1$, i
+valori dei tre insiemi e di \param{timeout} sono indefiniti e non si può fare
+nessun affidamento sul loro contenuto; nelle versioni più recenti della
+funzione invece i \textit{file descriptor set} non vengono modificati anche in
+caso di errore.
+
+Si tenga presente infine che su Linux, in caso di programmazione
+\textit{multithread} se un file descriptor viene chiuso in un altro
+\textit{thread} rispetto a quello in cui si sta usando \func{select}, questa
+non subisce nessun effetto. In altre varianti di sistemi unix-like invece
+\func{select} ritorna indicando che il file descriptor è pronto, con
+conseguente possibile errore nel caso lo si usi senza che sia stato
+riaperto. Lo standard non prevede niente al riguardo e non si deve dare per
+assunto nessuno dei due comportamenti se si vogliono scrivere programmi
+portabili.
+
\itindend{file~descriptor~set}
-Una volta ritornata la funzione si potrà controllare quali sono i file
-descriptor pronti ed operare su di essi, si tenga presente però che si tratta
-solo di un suggerimento, esistono infatti condizioni\footnote{ad esempio
- quando su un socket arrivano dei dati che poi vengono scartati perché
- corrotti.} in cui \func{select} può riportare in maniera spuria che un file
-descriptor è pronto in lettura, quando una successiva lettura si bloccherebbe.
-Per questo quando si usa \textit{I/O multiplexing} è sempre raccomandato l'uso
-delle funzioni di lettura e scrittura in modalità non bloccante.
-
-In Linux \func{select} modifica anche il valore di \param{timeout},
-impostandolo al tempo restante, quando la funzione viene interrotta da un
-segnale. In tal caso infatti si ha un errore di \errcode{EINTR}, ed occorre
-rilanciare la funzione; in questo modo non è necessario ricalcolare tutte le
-volte il tempo rimanente. Questo può causare problemi di portabilità sia
-quando si usa codice scritto su Linux che legge questo valore, sia quando si
-usano programmi scritti per altri sistemi che non dispongono di questa
-caratteristica e ricalcolano \param{timeout} tutte le volte.\footnote{in
- genere questa caratteristica è disponibile nei sistemi che derivano da
- System V e non è disponibile per quelli che derivano da BSD; lo standard
- POSIX.1-2001 non permette questo comportamento.}
+Una volta ritornata la funzione, si potrà controllare quali sono i file
+descriptor pronti, ed operare su di essi. Si tenga presente però che
+\func{select} fornisce solo di un suggerimento, esistono infatti condizioni in
+cui \func{select} può riportare in maniera spuria che un file descriptor è
+pronto, ma l'esecuzione di una operazione di I/O si bloccherebbe: ad esempio
+con Linux questo avviene quando su un socket arrivano dei dati che poi vengono
+scartati perché corrotti (ma sono possibili pure altri casi); in tal caso pur
+risultando il relativo file descriptor pronto in lettura una successiva
+esecuzione di una \func{read} si bloccherebbe. Per questo motivo quando si usa
+l'\textit{I/O multiplexing} è sempre raccomandato l'uso delle funzioni di
+lettura e scrittura in modalità non bloccante.
+
+Su Linux quando la \textit{system call} \func{select} viene interrotta da un
+segnale modifica il valore nella struttura puntata da \param{timeout},
+impostandolo al tempo restante. In tal caso infatti si ha un errore di
+\errcode{EINTR} ed occorre rilanciare la funzione per proseguire l'attesa, ed
+in questo modo non è necessario ricalcolare tutte le volte il tempo
+rimanente. Questo può causare problemi di portabilità sia quando si usa codice
+scritto su Linux che legge questo valore, sia quando si usano programmi
+scritti per altri sistemi che non dispongono di questa caratteristica e
+ricalcolano \param{timeout} tutte le volte. In genere questa caratteristica è
+disponibile nei sistemi che derivano da System V e non è disponibile per
+quelli che derivano da BSD; lo standard POSIX.1-2001 non permette questo
+comportamento e per questo motivo le \acr{glibc} nascondono il comportamento
+passando alla \textit{system call} una copia dell'argomento \param{timeout}.
Uno dei problemi che si presentano con l'uso di \func{select} è che il suo
comportamento dipende dal valore del file descriptor che si vuole tenere sotto
\acr{glibc} 2.1-2.2.1 se si è definito \macro{\_GNU\_SOURCE} e nelle
\acr{glibc} 2.2.2-2.2.4 se si è definito \macro{\_XOPEN\_SOURCE} con valore
maggiore di 600.} il cui prototipo è:
-\begin{prototype}{sys/select.h}
- {int pselect(int n, fd\_set *readfds, fd\_set *writefds, fd\_set *exceptfds,
- struct timespec *timeout, sigset\_t *sigmask)}
-
- Attende che uno dei file descriptor degli insiemi specificati diventi
- attivo.
-
- \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} assumerà uno dei valori:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/select.h}
+\fdecl{int pselect(int n, fd\_set *readfds, fd\_set *writefds,
+ fd\_set *exceptfds, \\
+\phantom{int pselect(}struct timespec *timeout, sigset\_t *sigmask)}
+\fdesc{Attende che uno dei file descriptor degli insiemi specificati diventi
+ attivo.}
+}
+{La funzione ritorna il numero (anche nullo) di file descriptor che sono
+ attivi in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual caso \var{errno}
+ assumerà uno dei valori:
\begin{errlist}
\item[\errcode{EBADF}] si è specificato un file descriptor sbagliato in uno
degli insiemi.
\item[\errcode{EINTR}] la funzione è stata interrotta da un segnale.
\item[\errcode{EINVAL}] si è specificato per \param{ndfs} un valore negativo
o un valore non valido per \param{timeout}.
- \end{errlist}
- ed inoltre \errval{ENOMEM}.}
-\end{prototype}
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \errval{ENOMEM} nel suo significato generico.
+}
+\end{funcproto}
La funzione è sostanzialmente identica a \func{select}, solo che usa una
struttura \struct{timespec} (vedi fig.~\ref{fig:sys_timespec_struct}) per
indicare con maggiore precisione il timeout e non ne aggiorna il valore in
-caso di interruzione.\footnote{in realtà la system call di Linux aggiorna il
- valore al tempo rimanente, ma la funzione fornita dalle \acr{glibc} modifica
- questo comportamento passando alla system call una variabile locale, in modo
- da mantenere l'aderenza allo standard POSIX che richiede che il valore di
- \param{timeout} non sia modificato.} Inoltre prende un argomento aggiuntivo
-\param{sigmask} che è il puntatore ad una maschera di segnali (si veda
-sez.~\ref{sec:sig_sigmask}). La maschera corrente viene sostituita da questa
-immediatamente prima di eseguire l'attesa, e ripristinata al ritorno della
-funzione.
-
-L'uso di \param{sigmask} è stato introdotto allo scopo di prevenire possibili
-\textit{race condition} \itindex{race~condition} quando ci si deve porre in
-attesa sia di un segnale che di dati. La tecnica classica è quella di
-utilizzare il gestore per impostare una \index{variabili!globali} variabile
-globale e controllare questa nel corpo principale del programma; abbiamo visto
-in sez.~\ref{sec:sig_example} come questo lasci spazio a possibili
-\itindex{race~condition} \textit{race condition}, per cui diventa essenziale
-utilizzare \func{sigprocmask} per disabilitare la ricezione del segnale prima
-di eseguire il controllo e riabilitarlo dopo l'esecuzione delle relative
-operazioni, onde evitare l'arrivo di un segnale immediatamente dopo il
-controllo, che andrebbe perso.
-
-Nel nostro caso il problema si pone quando oltre al segnale si devono tenere
+caso di interruzione. In realtà anche in questo caso la \textit{system call}
+di Linux aggiorna il valore al tempo rimanente, ma la funzione fornita dalle
+\acr{glibc} modifica questo comportamento passando alla \textit{system call}
+una variabile locale, in modo da mantenere l'aderenza allo standard POSIX che
+richiede che il valore di \param{timeout} non sia modificato.
+
+Rispetto a \func{select} la nuova funzione prende un argomento
+aggiuntivo \param{sigmask}, un puntatore ad una \index{maschera~dei~segnali}
+maschera di segnali (si veda sez.~\ref{sec:sig_sigmask}). Nell'esecuzione la
+maschera dei segnali corrente viene sostituita da quella così indicata
+immediatamente prima di eseguire l'attesa, e viene poi ripristinata al ritorno
+della funzione. L'uso di \param{sigmask} è stato introdotto allo scopo di
+prevenire possibili \textit{race condition} \itindex{race~condition} quando
+oltre alla presenza di dati sui file descriptor come nella \func{select}
+ordinaria, ci si deve porre in attesa anche dell'arrivo di un segnale.
+
+Come abbiamo visto in sez.~\ref{sec:sig_example} la tecnica classica per
+rilevare l'arrivo di un segnale è quella di utilizzare il gestore per
+impostare una \index{variabili!globali} variabile globale e controllare questa
+nel corpo principale del programma; abbiamo visto in quell'occasione come
+questo lasci spazio a possibili \itindex{race~condition} \textit{race
+ condition}, per cui diventa essenziale utilizzare \func{sigprocmask} per
+disabilitare la ricezione del segnale prima di eseguire il controllo e
+riabilitarlo dopo l'esecuzione delle relative operazioni, onde evitare
+l'arrivo di un segnale immediatamente dopo il controllo, che andrebbe perso.
+
+Nel nostro caso il problema si pone quando, oltre al segnale, si devono tenere
sotto controllo anche dei file descriptor con \func{select}, in questo caso si
può fare conto sul fatto che all'arrivo di un segnale essa verrebbe interrotta
e si potrebbero eseguire di conseguenza le operazioni relative al segnale e
Per questo è stata introdotta \func{pselect} che attraverso l'argomento
\param{sigmask} permette di riabilitare la ricezione il segnale
contestualmente all'esecuzione della funzione,\footnote{in Linux però, fino al
- kernel 2.6.16, non era presente la relativa system call, e la funzione era
- implementata nelle \acr{glibc} attraverso \func{select} (vedi \texttt{man
- select\_tut}) per cui la possibilità di \itindex{race~condition}
- \textit{race condition} permaneva; in tale situazione si può ricorrere ad una
- soluzione alternativa, chiamata \itindex{self-pipe trick} \textit{self-pipe
- trick}, che consiste nell'aprire una pipe (vedi sez.~\ref{sec:ipc_pipes})
- ed usare \func{select} sul capo in lettura della stessa; si può indicare
- l'arrivo di un segnale scrivendo sul capo in scrittura all'interno del
- gestore dello stesso; in questo modo anche se il segnale va perso prima
- della chiamata di \func{select} questa lo riconoscerà comunque dalla
- presenza di dati sulla pipe.} ribloccandolo non appena essa ritorna, così
-che il precedente codice potrebbe essere riscritto nel seguente modo:
+ kernel 2.6.16, non era presente la relativa \textit{system call}, e la
+ funzione era implementata nelle \acr{glibc} attraverso \func{select} (vedi
+ \texttt{man select\_tut}) per cui la possibilità di \itindex{race~condition}
+ \textit{race condition} permaneva; in tale situazione si può ricorrere ad
+ una soluzione alternativa, chiamata \itindex{self-pipe trick}
+ \textit{self-pipe trick}, che consiste nell'aprire una pipe (vedi
+ sez.~\ref{sec:ipc_pipes}) ed usare \func{select} sul capo in lettura della
+ stessa; si può indicare l'arrivo di un segnale scrivendo sul capo in
+ scrittura all'interno del gestore dello stesso; in questo modo anche se il
+ segnale va perso prima della chiamata di \func{select} questa lo riconoscerà
+ comunque dalla presenza di dati sulla pipe.} ribloccandolo non appena essa
+ritorna, così che il precedente codice potrebbe essere riscritto nel seguente
+modo:
\includecodesnip{listati/pselect_norace.c}
in questo caso utilizzando \var{oldmask} durante l'esecuzione di
\func{pselect} la ricezione del segnale sarà abilitata, ed in caso di
\label{sec:file_poll}
Nello sviluppo di System V, invece di utilizzare l'interfaccia di
-\func{select}, che è una estensione tipica di BSD, è stata introdotta un'altra
-interfaccia, basata sulla funzione \funcd{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 ed inserita nelle \acr{libc} 5.4.28.} il
+\func{select}, che è una estensione tipica di BSD, è stata introdotta una
+interfaccia completamente diversa, basata sulla funzione di sistema
+\funcd{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 ed inserita
+ nelle \acr{libc} 5.4.28, originariamente l'argomento \param{nfds} era di
+ tipo \ctyp{unsigned int}, la funzione è stata inserita nello standard
+ POSIX.1-2001 in cui è stato introdotto il tipo nativo \type{nfds\_t}.} il
cui prototipo è:
-\begin{prototype}{sys/poll.h}
- {int poll(struct pollfd *ufds, unsigned int nfds, int timeout)}
-
- La funzione attende un cambiamento di stato su un insieme di file
- descriptor.
-
- \bodydesc{La funzione restituisce il numero di file descriptor con attività
- in caso di successo, o 0 se c'è stato un timeout e -1 in caso di errore,
- ed in quest'ultimo caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/poll.h}
+\fdecl{int poll(struct pollfd *ufds, nfds\_t nfds, int timeout)}
+\fdesc{Attende un cambiamento di stato su un insieme di file
+ descriptor.}
+}
+
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
+ caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
\begin{errlist}
\item[\errcode{EBADF}] si è specificato un file descriptor sbagliato in uno
degli insiemi.
\item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{nfds} eccede il limite
\const{RLIMIT\_NOFILE}.
\end{errlist}
- ed inoltre \errval{EFAULT} e \errval{ENOMEM}.}
-\end{prototype}
+ ed inoltre \errval{EFAULT} e \errval{ENOMEM} nel loro significato generico.}
+\end{funcproto}
La funzione permette di tenere sotto controllo contemporaneamente \param{ndfs}
file descriptor, specificati attraverso il puntatore \param{ufds} ad un
interrompere l'attesa dopo un certo tempo, questo deve essere specificato con
l'argomento \param{timeout} in numero di millisecondi: un valore negativo
indica un'attesa indefinita, mentre un valore nullo comporta il ritorno
-immediato (e può essere utilizzato per impiegare \func{poll} in modalità
-\textsl{non-bloccante}).
+immediato, e può essere utilizzato per impiegare \func{poll} in modalità
+\textsl{non-bloccante}.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{0.90\textwidth}
+ \includestruct{listati/pollfd.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{pollfd}, utilizzata per specificare le
+ modalità di controllo di un file descriptor alla funzione \func{poll}.}
+ \label{fig:file_pollfd}
+\end{figure}
Per ciascun file da controllare deve essere inizializzata una struttura
\struct{pollfd} nel vettore indicato dall'argomento \param{ufds}. La
descriptor da controllare, in \var{events} deve essere specificata una
maschera binaria di flag che indichino il tipo di evento che si vuole
controllare, mentre in \var{revents} il kernel restituirà il relativo
-risultato. Usando un valore negativo per \param{fd} la corrispondente
-struttura sarà ignorata da \func{poll}. Dato che i dati in ingresso sono del
+risultato.
+
+Usando un valore negativo per \param{fd} la corrispondente struttura sarà
+ignorata da \func{poll} ed il campo \var{revents} verrà azzerato, questo
+consente di eliminare temporaneamente un file descriptor dalla lista senza
+dover modificare il vettore \param{ufds}. Dato che i dati in ingresso sono del
tutto indipendenti da quelli in uscita (che vengono restituiti in
\var{revents}) non è necessario reinizializzare tutte le volte il valore delle
strutture \struct{pollfd} a meno di non voler cambiare qualche condizione.
-\begin{figure}[!htb]
- \footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{\textwidth}
- \includestruct{listati/pollfd.h}
- \end{minipage}
- \normalsize
- \caption{La struttura \structd{pollfd}, utilizzata per specificare le
- modalità di controllo di un file descriptor alla funzione \func{poll}.}
- \label{fig:file_pollfd}
-\end{figure}
-
Le costanti che definiscono i valori relativi ai bit usati nelle maschere
-binarie dei campi \var{events} e \var{revents} sono riportati in
+binarie dei campi \var{events} e \var{revents} sono riportate in
tab.~\ref{tab:file_pollfd_flags}, insieme al loro significato. Le si sono
-suddivise in tre gruppi, nel primo gruppo si sono indicati i bit utilizzati
-per controllare l'attività in ingresso, nel secondo quelli per l'attività in
-uscita, mentre il terzo gruppo contiene dei valori che vengono utilizzati solo
-nel campo \var{revents} per notificare delle condizioni di errore.
+suddivise in tre gruppi principali, nel primo gruppo si sono indicati i bit
+utilizzati per controllare l'attività in ingresso, nel secondo quelli per
+l'attività in uscita, infine il terzo gruppo contiene dei valori che vengono
+utilizzati solo nel campo \var{revents} per notificare delle condizioni di
+errore.
\begin{table}[htb]
\centering
dettagli in sez.~\ref{sec:TCP_shutdown}.}
Il valore \const{POLLMSG} non viene utilizzato ed è definito solo per
-compatibilità con l'implementazione di SysV che usa gli
-\textit{stream};\footnote{essi sono una interfaccia specifica di SysV non
- presente in Linux, e non hanno nulla a che fare con i file \textit{stream}
- delle librerie standard del C.} è da questi che derivano i nomi di alcune
-costanti, in quanto per essi sono definite tre classi di dati:
-\textsl{normali}, \textit{prioritari} ed \textit{urgenti}. In Linux la
-distinzione ha senso solo per i dati urgenti \itindex{out-of-band} dei socket
-(vedi sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}), ma su questo e su come \func{poll}
-reagisce alle varie condizioni dei socket torneremo in
+compatibilità con l'implementazione di System V che usa i cosiddetti
+``\textit{stream}''. Si tratta di una interfaccia specifica di SysV non
+presente in Linux, che non ha nulla a che fare con gli \textit{stream} delle
+librerie standard del C visti in sez.~\ref{sec:file_stream}. Da essa derivano
+i nomi di alcune costanti poiché per quegli \textit{stream} sono definite tre
+classi di dati: \textsl{normali}, \textit{prioritari} ed \textit{urgenti}. In
+Linux la distinzione ha senso solo per i dati urgenti \itindex{out-of-band}
+dei socket (vedi sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}), ma su questo e su come
+\func{poll} reagisce alle varie condizioni dei socket torneremo in
sez.~\ref{sec:TCP_serv_poll}, dove vedremo anche un esempio del suo utilizzo.
-Si tenga conto comunque che le costanti relative ai diversi tipi di dati
-normali e prioritari, vale a dire \const{POLLRDNORM}, \const{POLLWRNORM},
-\const{POLLRDBAND} e \const{POLLWRBAND} fanno riferimento alle implementazioni
-in stile SysV (in particolare le ultime due non vengono usate su Linux), e
-sono utilizzabili soltanto qualora si sia definita la macro
-\macro{\_XOPEN\_SOURCE}.\footnote{e ci si ricordi di farlo sempre in testa al
- file, definirla soltanto prima di includere \headfile{sys/poll.h} non è
- sufficiente.}
-
-In caso di successo funzione ritorna restituendo il numero di file (un valore
-positivo) per i quali si è verificata una delle condizioni di attesa richieste
-o per i quali si è verificato un errore, nel qual caso vengono utilizzati i
-valori di tab.~\ref{tab:file_pollfd_flags} esclusivi di \var{revents}. Un
-valore nullo indica che si è raggiunto il timeout, mentre un valore negativo
-indica un errore nella chiamata, il cui codice viene riportato al solito
-tramite \var{errno}.
+Le costanti relative ai diversi tipi di dati normali e prioritari che fanno
+riferimento alle implementazioni in stile System V sono \const{POLLRDNORM},
+\const{POLLWRNORM}, \const{POLLRDBAND} e \const{POLLWRBAND}. Le prime due sono
+equivalenti rispettivamente a \const{POLLIN} e \const{POLLOUT},
+\const{POLLRDBAND} non viene praticamente mai usata su Linux mentre
+\const{POLLWRBAND} ha senso solo sui socket. In ogni caso queste costanti sono
+utilizzabili soltanto qualora si sia definita la macro
+\macro{\_XOPEN\_SOURCE}.
+
+In caso di successo \func{poll} ritorna restituendo il numero di file (un
+valore positivo) per i quali si è verificata una delle condizioni di attesa
+richieste o per i quali si è verificato un errore, avvalorando i relativi bit
+di \var{revents}. In caso di errori sui file vengono utilizzati i valori della
+terza sezione di tab.~\ref{tab:file_pollfd_flags} che hanno significato solo
+per \var{revents} (se specificati in \var{events} vengono ignorati). Un valore
+di ritorno nullo indica che si è raggiunto il timeout, mentre un valore
+negativo indica un errore nella chiamata, il cui codice viene riportato al
+solito tramite \var{errno}.
L'uso di \func{poll} consente di superare alcuni dei problemi illustrati in
precedenza per \func{select}; anzitutto, dato che in questo caso si usa un
limite introdotto dalle dimensioni massime di un \itindex{file~descriptor~set}
\textit{file descriptor set} e la dimensione dei dati passati al kernel
dipende solo dal numero dei file descriptor che si vogliono controllare, non
-dal loro valore.\footnote{anche se usando dei bit un \textit{file descriptor
- set} può essere più efficiente di un vettore di strutture \struct{pollfd},
- qualora si debba osservare un solo file descriptor con un valore molto alto
- ci si troverà ad utilizzare inutilmente un maggiore quantitativo di
- memoria.}
+dal loro valore. Infatti, anche se usando dei bit un \textit{file descriptor
+ set} può essere più efficiente di un vettore di strutture \struct{pollfd},
+qualora si debba osservare un solo file descriptor con un valore molto alto ci
+si troverà ad utilizzare inutilmente un maggiore quantitativo di memoria.
Inoltre con \func{select} lo stesso \itindex{file~descriptor~set} \textit{file
descriptor set} è usato sia in ingresso che in uscita, e questo significa
definisce la macro \macro{\_GNU\_SOURCE} ed ovviamente non deve essere usata
se si ha a cuore la portabilità. La funzione è \funcd{ppoll}, ed il suo
prototipo è:
-\begin{prototype}{sys/poll.h}
- {int ppoll(struct pollfd *fds, nfds\_t nfds, const struct timespec *timeout,
- const sigset\_t *sigmask)}
-
- La funzione attende un cambiamento di stato su un insieme di file
- descriptor.
-
- \bodydesc{La funzione restituisce il numero di file descriptor con attività
- in caso di successo, o 0 se c'è stato un timeout e -1 in caso di errore,
- ed in quest'ultimo caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/poll.h}
+\fdecl{int ppoll(struct pollfd *fds, nfds\_t nfds,
+ const struct timespec *timeout, \\
+\phantom{int ppoll(}const sigset\_t *sigmask)}
+
+\fdesc{Attende un cambiamento di stato su un insieme di file descriptor.}
+}
+
+{La funzione ritorna il numero di file descriptor con attività in caso di
+ successo, $0$ se c'è stato un timeout e $-1$ per un errore, nel qual caso
+ \var{errno} assumerà uno dei valori:
\begin{errlist}
\item[\errcode{EBADF}] si è specificato un file descriptor sbagliato in uno
degli insiemi.
\item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{nfds} eccede il limite
\const{RLIMIT\_NOFILE}.
\end{errlist}
- ed inoltre \errval{EFAULT} e \errval{ENOMEM}.}
-\end{prototype}
+ed inoltre \errval{EFAULT} e \errval{ENOMEM} nel loro significato generico.
+}
+\end{funcproto}
La funzione ha lo stesso comportamento di \func{poll}, solo che si può
-specificare, con l'argomento \param{sigmask}, il puntatore ad una maschera di
-segnali; questa sarà la maschera utilizzata per tutto il tempo che la funzione
-resterà in attesa, all'uscita viene ripristinata la maschera originale. L'uso
-di questa funzione è cioè equivalente, come illustrato nella pagina di
-manuale, all'esecuzione atomica del seguente codice:
+specificare, con l'argomento \param{sigmask}, il puntatore ad una
+\index{maschera~dei~segnali} maschera di segnali; questa sarà la maschera
+utilizzata per tutto il tempo che la funzione resterà in attesa, all'uscita
+viene ripristinata la maschera originale. L'uso di questa funzione è cioè
+equivalente, come illustrato nella pagina di manuale, all'esecuzione atomica
+del seguente codice:
\includecodesnip{listati/ppoll_means.c}
Eccetto per \param{timeout}, che come per \func{pselect} deve essere un
puntatore ad una struttura \struct{timespec}, gli altri argomenti comuni con
\func{poll} hanno lo stesso significato, e la funzione restituisce gli stessi
-risultati illustrati in precedenza. Come nel caso di \func{pselect} la system
-call che implementa \func{ppoll} restituisce, se la funzione viene interrotta
-da un segnale, il tempo mancante in \param{timeout}, e come per \func{pselect}
-la funzione di libreria fornita dalle \acr{glibc} maschera questo
-comportamento non modificando mai il valore di \param{timeout}.\footnote{anche
- se in questo caso non esiste nessuno standard che richiede questo
- comportamento.}
-
+risultati illustrati in precedenza. Come nel caso di \func{pselect} la
+\textit{system call} che implementa \func{ppoll} restituisce, se la funzione
+viene interrotta da un segnale, il tempo mancante in \param{timeout}, e come
+per \func{pselect} la funzione di libreria fornita dalle \acr{glibc} maschera
+questo comportamento non modificando mai il valore di \param{timeout} anche se
+in questo caso non esiste nessuno standard che richieda questo comportamento.
+
+Infine anche per \func{poll} e \func{ppoll} valgono le considerazioni relative
+alla possibilità di avere delle notificazione spurie della disponibilita di
+accesso ai file descriptor illustrate per \func{select} in
+sez.~\ref{sec:file_select}, che non staremo a ripetere qui.
\subsection{L'interfaccia di \textit{epoll}}
\label{sec:file_epoll}
numero di file descriptor osservati, non a quelli che presentano attività.
Quando ci sono decine di migliaia di file descriptor osservati e migliaia di
-eventi al secondo,\footnote{il caso classico è quello di un server web di un
- sito con molti accessi.} l'uso di \func{poll} comporta la necessità di
-trasferire avanti ed indietro da user space a kernel space la lunga lista
-delle strutture \struct{pollfd} migliaia di volte al secondo. A questo poi si
+eventi al secondo (il caso classico è quello di un server web di un sito con
+molti accessi) l'uso di \func{poll} comporta la necessità di trasferire avanti
+ed indietro da \textit{user space} a \textit{kernel space} una lunga lista di
+strutture \struct{pollfd} migliaia di volte al secondo. A questo poi si
aggiunge il fatto che la maggior parte del tempo di esecuzione sarà impegnato
ad eseguire una scansione su tutti i file descriptor tenuti sotto controllo
per determinare quali di essi (in genere una piccola percentuale) sono
bottiglia che degrada irrimediabilmente le prestazioni.
Per risolvere questo tipo di situazioni sono state ideate delle interfacce
-specialistiche\footnote{come \texttt{/dev/poll} in Solaris, o \texttt{kqueue}
- in BSD.} il cui scopo fondamentale è quello di restituire solamente le
-informazioni relative ai file descriptor osservati che presentano una
-attività, evitando così le problematiche appena illustrate. In genere queste
-prevedono che si registrino una sola volta i file descriptor da tenere sotto
-osservazione, e forniscono un meccanismo che notifica quali di questi
-presentano attività.
+specialistiche (come \texttt{/dev/poll} in Solaris, o \texttt{kqueue} in BSD)
+il cui scopo fondamentale è quello di restituire solamente le informazioni
+relative ai file descriptor osservati che presentano una attività, evitando
+così le problematiche appena illustrate. In genere queste prevedono che si
+registrino una sola volta i file descriptor da tenere sotto osservazione, e
+forniscono un meccanismo che notifica quali di questi presentano attività.
Le modalità con cui avviene la notifica sono due, la prima è quella classica
(quella usata da \func{poll} e \func{select}) che viene chiamata \textit{level
ulteriore notifica qualora ritornasse pronto.
Nel caso di Linux al momento la sola interfaccia che fornisce questo tipo di
-servizio è \textit{epoll},\footnote{l'interfaccia è stata creata da Davide
- Libenzi, ed è stata introdotta per la prima volta nel kernel 2.5.44, ma la
- sua forma definitiva è stata raggiunta nel kernel 2.5.66.} anche se sono in
-discussione altre interfacce con le quali si potranno effettuare lo stesso
-tipo di operazioni;\footnote{al momento della stesura di queste note (Giugno
- 2007) un'altra interfaccia proposta è quella di \textit{kevent}, che
- fornisce un sistema di notifica di eventi generico in grado di fornire le
- stesse funzionalità di \textit{epoll}, esiste però una forte discussione
- intorno a tutto ciò e niente di definito.} \textit{epoll} è in grado di
-operare sia in modalità \textit{level triggered} che \textit{edge triggered}.
-
-La prima versione \textit{epoll} prevedeva l'apertura di uno speciale file di
-dispositivo, \texttt{/dev/epoll}, per ottenere un file descriptor da
-utilizzare con le funzioni dell'interfaccia,\footnote{il backporting
- dell'interfaccia per il kernel 2.4, non ufficiale, utilizza sempre questo
- file.} ma poi si è passati all'uso di apposite \textit{system call}. Il
-primo passo per usare l'interfaccia di \textit{epoll} è pertanto quello
-ottenere detto file descriptor chiamando una delle funzioni
-\funcd{epoll\_create} e \funcd{epoll\_create1},\footnote{l'interfaccia di
- \textit{epoll} è stata inserita nel kernel a partire dalla versione 2.5.44,
- ed il supporto è stato aggiunto alle \acr{glibc} 2.3.2.} i cui prototipi
-sono:
-\begin{functions}
- \headdecl{sys/epoll.h}
-
- \funcdecl{int epoll\_create(int size)}
- \funcdecl{int epoll\_create1(int flags)}
-
- Apre un file descriptor per \textit{epoll}.
-
- \bodydesc{Le funzioni restituiscono un file descriptor per \textit{epoll} in
- caso di successo, o $-1$ in caso di errore, nel qual caso \var{errno}
- assumerà uno dei valori:
+servizio è chiamata \textit{epoll},\footnote{l'interfaccia è stata creata da
+ Davide Libenzi, ed è stata introdotta per la prima volta nel kernel 2.5.44,
+ ma la sua forma definitiva è stata raggiunta nel kernel 2.5.66, il supporto
+ è stato aggiunto nelle \acr{glibc} a partire dalla versione 2.3.2.} anche se
+sono state in discussione altre interfacce con le quali effettuare lo stesso
+tipo di operazioni; \textit{epoll} è in grado di operare sia in modalità
+\textit{level triggered} che \textit{edge triggered}.
+
+La prima versione di \textit{epoll} prevedeva l'apertura di uno speciale file
+di dispositivo, \texttt{/dev/epoll}, per ottenere un file descriptor da
+utilizzare con le funzioni dell'interfaccia ma poi si è passati all'uso di
+apposite \textit{system call}. Il primo passo per usare l'interfaccia di
+\textit{epoll} è pertanto quello ottenere detto file descriptor chiamando una
+delle due funzioni di sistema \funcd{epoll\_create} e \funcd{epoll\_create1},
+i cui prototipi sono:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/epoll.h}
+\fdecl{int epoll\_create(int size)}
+\fdecl{int epoll\_create1(int flags)}
+
+\fdesc{Apre un file descriptor per \textit{epoll}.}
+}
+{Le funzioni ritornano un file descriptor per \textit{epoll} in caso di
+ successo e $-1$ per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei
+ valori:
\begin{errlist}
\item[\errcode{EINVAL}] si è specificato un valore di \param{size} non
positivo o non valido per \param{flags}.
- \item[\errcode{ENFILE}] si è raggiunto il massimo di file descriptor aperti
- nel sistema.
\item[\errcode{EMFILE}] si è raggiunto il limite sul numero massimo di
istanze di \textit{epoll} per utente stabilito da
\sysctlfile{fs/epoll/max\_user\_instances}.
+ \item[\errcode{ENFILE}] si è raggiunto il massimo di file descriptor aperti
+ nel sistema.
\item[\errcode{ENOMEM}] non c'è sufficiente memoria nel kernel per creare
l'istanza.
\end{errlist}
-}
-\end{functions}
+}
+\end{funcproto}
Entrambe le funzioni restituiscono un file descriptor speciale,\footnote{esso
non è associato a nessun file su disco, inoltre a differenza dei normali
file descriptor non può essere inviato ad un altro processo attraverso un
socket locale (vedi sez.~\ref{sec:sock_fd_passing}).} detto anche
\textit{epoll descriptor}, che viene associato alla infrastruttura utilizzata
-dal kernel per gestire la notifica degli eventi. Nel caso di
-\func{epoll\_create} l'argomento \param{size} serviva a dare l'indicazione del
-numero di file descriptor che si vorranno tenere sotto controllo, e costituiva
-solo un suggerimento per semplificare l'allocazione di risorse sufficienti,
-non un valore massimo.\footnote{ma a partire dal kernel 2.6.8 esso viene
- totalmente ignorato e l'allocazione è sempre dinamica.}
-
-La seconda versione della funzione, \func{epoll\_create1} è stata
-introdotta\footnote{è disponibile solo a partire dal kernel 2.6.27.} come
-estensione della precedente, per poter passare dei flag di controllo come
-maschera binaria in fase di creazione del file descriptor. Al momento l'unico
-valore legale per \param{flags} (a parte lo zero) è \const{EPOLL\_CLOEXEC},
-che consente di impostare in maniera atomica sul file descriptor il flag di
-\itindex{close-on-exec} \textit{close-on-exec} (si veda il significato di
-\const{O\_CLOEXEC} in sez.~\ref{sec:file_open}), senza che sia
+dal kernel per gestire la notifica degli eventi. Una volta che se ne sia
+terminato l'uso si potranno rilasciare tutte le risorse allocate chiudendolo
+come ogni altro file descriptor con \func{close}.
+
+Nel caso di \func{epoll\_create} l'argomento \param{size} serviva a dare
+l'indicazione del numero di file descriptor che si vorranno tenere sotto
+controllo, e costituiva solo un suggerimento per semplificare l'allocazione di
+risorse sufficienti, non un valore massimo, ma a partire dal kernel 2.6.8 esso
+viene totalmente ignorato e l'allocazione è sempre dinamica.
+
+La seconda versione della funzione, \func{epoll\_create1} è stata introdotta
+come estensione della precedente (è disponibile solo a partire dal kernel
+2.6.27) per poter passare dei flag di controllo come maschera binaria in fase
+di creazione del file descriptor. Al momento l'unico valore legale
+per \param{flags} (a parte lo zero) è \const{EPOLL\_CLOEXEC}, che consente di
+impostare in maniera atomica sul file descriptor il flag di
+\itindex{close-on-exec} \textit{close-on-exec} (si è trattato il significato
+di \const{O\_CLOEXEC} in sez.~\ref{sec:file_open_close}), senza che sia
necessaria una successiva chiamata a \func{fcntl}.
Una volta ottenuto un file descriptor per \textit{epoll} il passo successivo è
indicare quali file descriptor mettere sotto osservazione e quali operazioni
-controllare, per questo si deve usare la seconda funzione dell'interfaccia,
-\funcd{epoll\_ctl}, il cui prototipo è:
-\begin{prototype}{sys/epoll.h}
- {int epoll\_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll\_event *event)}
-
- Esegue le operazioni di controllo di \textit{epoll}.
-
- \bodydesc{La funzione restituisce $0$ in caso di successo o $-1$ in caso di
- errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+controllare, per questo si deve usare la seconda funzione di sistema
+dell'interfaccia, \funcd{epoll\_ctl}, il cui prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/epoll.h}
+\fdecl{int epoll\_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll\_event *event)}
+
+\fdesc{Esegue le operazioni di controllo di \textit{epoll}.}
+}
+
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
+ caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
\begin{errlist}
- \item[\errcode{EBADF}] il file descriptor \param{epfd} o \param{fd} non sono
+ \item[\errcode{EBADF}] i file descriptor \param{epfd} o \param{fd} non sono
validi.
\item[\errcode{EEXIST}] l'operazione richiesta è \const{EPOLL\_CTL\_ADD} ma
\param{fd} è già stato inserito in \param{epfd}.
\const{EPOLL\_CTL\_DEL} ma \param{fd} non è inserito in \param{epfd}.
\item[\errcode{ENOMEM}] non c'è sufficiente memoria nel kernel gestire
l'operazione richiesta.
- \item[\errcode{EPERM}] il file \param{fd} non supporta \textit{epoll}.
\item[\errcode{ENOSPC}] si è raggiunto il limite massimo di registrazioni
per utente di file descriptor da osservare imposto da
\sysctlfile{fs/epoll/max\_user\_watches}.
+ \item[\errcode{EPERM}] il file associato a \param{fd} non supporta l'uso di
+ \textit{epoll}.
\end{errlist}
-}
-\end{prototype}
+ }
+\end{funcproto}
Il comportamento della funzione viene controllato dal valore dall'argomento
\param{op} che consente di specificare quale operazione deve essere eseguita.
\param{event}.\\
\const{EPOLL\_CTL\_DEL}& Rimuove il file descriptor \param{fd} dalla lista
dei file controllati tramite \param{epfd}.\\
- \hline
+ \const{EPOLL\_CTL\_DISABLE}& da fare.\\
+ \hline
\end{tabular}
\caption{Valori dell'argomento \param{op} che consentono di scegliere quale
operazione di controllo effettuare con la funzione \func{epoll\_ctl}.}
\label{tab:epoll_ctl_operation}
\end{table}
+% aggiunta EPOLL_CTL_DISABLE con il kernel 3.7, vedi
+% http://lwn.net/Articles/520012/ e http://lwn.net/Articles/520198/
+
La funzione prende sempre come primo argomento un file descriptor di
\textit{epoll}, \param{epfd}, che deve essere stato ottenuto in precedenza con
una chiamata a \func{epoll\_create}. L'argomento \param{fd} indica invece il
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{\textwidth}
+ \begin{minipage}[c]{0.90\textwidth}
\includestruct{listati/epoll_event.h}
\end{minipage}
\normalsize
\begin{table}[htb]
\centering
\footnotesize
- \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
\hline
\textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
\hline
\const{EPOLLET} & Imposta la notifica in modalità \textit{edge
triggered} per il file descriptor associato.\\
\const{EPOLLONESHOT}& Imposta la modalità \textit{one-shot} per il file
- descriptor associato.\footnotemark\\
+ descriptor associato (questa modalità è disponibile
+ solo a partire dal kernel 2.6.2).\\
\hline
\end{tabular}
\caption{Costanti che identificano i bit del campo \param{events} di
ed è utile per riconoscere la chiusura di una connessione dall'altro capo
quando si lavora in modalità \textit{edge triggered}.}
-\footnotetext[48]{questa modalità è disponibile solo a partire dal kernel
- 2.6.2.}
+% TODO aggiunto EPOLLWAKEUP con il 3.5
+
Le modalità di utilizzo di \textit{epoll} prevedono che si definisca qual'è
l'insieme dei file descriptor da tenere sotto controllo tramite un certo
Infine una particolare modalità di notifica è quella impostata con
\const{EPOLLONESHOT}: a causa dell'implementazione di \textit{epoll} infatti
quando si è in modalità \textit{edge triggered} l'arrivo in rapida successione
-di dati in blocchi separati\footnote{questo è tipico con i socket di rete, in
- quanto i dati arrivano a pacchetti.} può causare una generazione di eventi
-(ad esempio segnalazioni di dati in lettura disponibili) anche se la
-condizione è già stata rilevata.\footnote{si avrebbe cioè una rottura della
- logica \textit{edge triggered}.}
+di dati in blocchi separati (questo è tipico con i socket di rete, in quanto i
+dati arrivano a pacchetti) può causare una generazione di eventi (ad esempio
+segnalazioni di dati in lettura disponibili) anche se la condizione è già
+stata rilevata (si avrebbe cioè una rottura della logica \textit{edge
+ triggered}).
Anche se la situazione è facile da gestire, la si può evitare utilizzando
\const{EPOLLONESHOT} per impostare la modalità \textit{one-shot}, in cui la
notifica di un evento viene effettuata una sola volta, dopo di che il file
descriptor osservato, pur restando nella lista di osservazione, viene
-automaticamente disattivato,\footnote{la cosa avviene contestualmente al
- ritorno di \func{epoll\_wait} a causa dell'evento in questione.} e per
-essere riutilizzato dovrà essere riabilitato esplicitamente con una successiva
-chiamata con \const{EPOLL\_CTL\_MOD}.
+automaticamente disattivato (la cosa avviene contestualmente al ritorno di
+\func{epoll\_wait} a causa dell'evento in questione) e per essere riutilizzato
+dovrà essere riabilitato esplicitamente con una successiva chiamata con
+\const{EPOLL\_CTL\_MOD}.
Una volta impostato l'insieme di file descriptor che si vogliono osservare con
i relativi eventi, la funzione che consente di attendere l'occorrenza di uno
di tali eventi è \funcd{epoll\_wait}, il cui prototipo è:
-\begin{prototype}{sys/epoll.h}
- {int epoll\_wait(int epfd, struct epoll\_event * events, int maxevents, int
- timeout)}
-
- Attende che uno dei file descriptor osservati sia pronto.
-
- \bodydesc{La funzione restituisce il numero di file descriptor pronti in
- caso di successo o $-1$ in caso di errore, nel qual caso \var{errno}
- assumerà uno dei valori:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/epoll.h}
+\fdecl{int epoll\_wait(int epfd, struct epoll\_event * events, int maxevents,
+ int timeout)}
+
+\fdesc{Attende che uno dei file descriptor osservati sia pronto.}
+}
+
+{La funzione ritorna il numero di file descriptor pronti in caso di successo e
+ $-1$ per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
\begin{errlist}
\item[\errcode{EBADF}] il file descriptor \param{epfd} non è valido.
\item[\errcode{EFAULT}] il puntatore \param{events} non è valido.
\item[\errcode{EINVAL}] il file descriptor \param{epfd} non è stato ottenuto
con \func{epoll\_create}, o \param{maxevents} non è maggiore di zero.
\end{errlist}
-}
-\end{prototype}
+}
+\end{funcproto}
La funzione si blocca in attesa di un evento per i file descriptor registrati
nella lista di osservazione di \param{epfd} fino ad un tempo massimo
La funzione ritorna il numero di eventi rilevati, o un valore nullo qualora
sia scaduto il tempo massimo impostato con \param{timeout}. Per quest'ultimo,
oltre ad un numero di millisecondi, si può utilizzare il valore nullo, che
-indica di non attendere e ritornare immediatamente,\footnote{anche in questo
- caso il valore di ritorno sarà nullo.} o il valore $-1$, che indica
-un'attesa indefinita. L'argomento \param{maxevents} dovrà invece essere sempre
-un intero positivo.
+indica di non attendere e ritornare immediatamente (anche in questo caso il
+valore di ritorno sarà nullo) o il valore $-1$, che indica un'attesa
+indefinita. L'argomento \param{maxevents} dovrà invece essere sempre un intero
+positivo.
Come accennato la funzione restituisce i suoi risultati nel vettore di
strutture \struct{epoll\_event} puntato da \param{events}; in tal caso nel
stato impostato per il file descriptor per cui si è verificato l'evento quando
questo era stato registrato con le operazioni \const{EPOLL\_CTL\_MOD} o
\const{EPOLL\_CTL\_ADD}, in questo modo il campo \var{data} consente di
-identificare il file descriptor.\footnote{ed è per questo che, come accennato,
- è consuetudine usare per \var{data} il valore del file descriptor stesso.}
+identificare il file descriptor, ed è per questo che, come accennato, è
+consuetudine usare per \var{data} il valore del file descriptor stesso.
Si ricordi che le occasioni per cui \func{epoll\_wait} ritorna dipendono da
come si è impostata la modalità di osservazione (se \textit{level triggered} o
\textit{epoll} si pone il problema di gestire l'attesa di segnali e di dati
contemporaneamente per le osservazioni fatte in sez.~\ref{sec:file_select},
per fare questo di nuovo è necessaria una variante della funzione di attesa
-che consenta di reimpostare all'uscita una maschera di segnali, analoga alle
-estensioni \func{pselect} e \func{ppoll} che abbiamo visto in precedenza per
-\func{select} e \func{poll}; in questo caso la funzione si chiama
-\funcd{epoll\_pwait}\footnote{la funziona è stata introdotta a partire dal
- kernel 2.6.19, ed è come tutta l'interfaccia di \textit{epoll}, specifica di
- Linux.} ed il suo prototipo è:
-\begin{prototype}{sys/epoll.h}
- {int epoll\_pwait(int epfd, struct epoll\_event * events, int maxevents,
+che consenta di reimpostare all'uscita una \index{maschera~dei~segnali}
+maschera di segnali, analoga alle estensioni \func{pselect} e \func{ppoll} che
+abbiamo visto in precedenza per \func{select} e \func{poll}; in questo caso la
+funzione si chiama \funcd{epoll\_pwait}\footnote{la funzione è stata
+ introdotta a partire dal kernel 2.6.19, ed è come tutta l'interfaccia di
+ \textit{epoll}, specifica di Linux.} ed il suo prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/epoll.h}
+\fdecl{int epoll\_pwait(int epfd, struct epoll\_event * events, int maxevents,
int timeout, const sigset\_t *sigmask)}
- Attende che uno dei file descriptor osservati sia pronto, mascherando i
- segnali.
+\fdesc{Attende che uno dei file descriptor osservati sia pronto, mascherando
+ i segnali.} }
- \bodydesc{La funzione restituisce il numero di file descriptor pronti in
- caso di successo o $-1$ in caso di errore, nel qual caso \var{errno}
- assumerà uno dei valori già visti con \funcd{epoll\_wait}.
-}
-\end{prototype}
+{La funzione ritorna il numero di file descriptor pronti in caso di successo e
+ $-1$ per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori già
+ visti con \funcd{epoll\_wait}.
+
+}
+\end{funcproto}
La funzione è del tutto analoga \funcd{epoll\_wait}, soltanto che alla sua
-uscita viene ripristinata la maschera di segnali originale, sostituita durante
-l'esecuzione da quella impostata con l'argomento \param{sigmask}; in sostanza
-la chiamata a questa funzione è equivalente al seguente codice, eseguito però
-in maniera atomica:
+uscita viene ripristinata la \index{maschera~dei~segnali} maschera di segnali
+originale, sostituita durante l'esecuzione da quella impostata con
+l'argomento \param{sigmask}; in sostanza la chiamata a questa funzione è
+equivalente al seguente codice, eseguito però in maniera atomica:
\includecodesnip{listati/epoll_pwait_means.c}
Si tenga presente che come le precedenti funzioni di \textit{I/O multiplexing}
asincrone in qualunque momento. Questo comporta la necessità di dover
gestire, quando si deve tener conto di entrambi i tipi di eventi, le
interruzioni delle funzioni di attesa sincrone, ed evitare possibili
-\itindex{race~condition} \textit{race conditions}.\footnote{in sostanza se non
- fossero per i segnali non ci sarebbe da doversi preoccupare, fintanto che si
- effettuano operazioni all'interno di un processo, della non atomicità delle
- \index{system~call~lente} system call lente che vengono interrotte e devono
- essere riavviate.}
+\itindex{race~condition} \textit{race conditions}. In sostanza se non ci
+fossero i segnali non ci sarebbe da preoccuparsi, fintanto che si effettuano
+operazioni all'interno di un processo, della non atomicità delle
+\index{system~call~lente} \textit{system call} lente che vengono interrotte e
+devono essere riavviate.
Abbiamo visto però in sez.~\ref{sec:sig_real_time} che insieme ai segnali
\textit{real-time} sono state introdotte anche delle interfacce di gestione
-sincrona dei segnali con la funzione \func{sigwait} e le sue affini. Queste
+sincrona dei segnali, con la funzione \func{sigwait} e le sue affini. Queste
funzioni consentono di gestire i segnali bloccando un processo fino alla
avvenuta ricezione e disabilitando l'esecuzione asincrona rispetto al resto
del programma del gestore del segnale. Questo consente di risolvere i problemi
introdurre un meccanismo alternativo per la notifica dei segnali (esteso anche
ad altri eventi generici) che, ispirandosi di nuovo alla filosofia di Unix per
cui tutto è un file, consentisse di eseguire la notifica con l'uso di
-opportuni file descriptor.\footnote{ovviamente si tratta di una funzionalità
- specifica di Linux, non presente in altri sistemi unix-like, e non prevista
- da nessuno standard, per cui va evitata se si ha a cuore la portabilità.}
+opportuni file descriptor. Ovviamente si tratta di una funzionalità specifica
+di Linux, non presente in altri sistemi unix-like, e non prevista da nessuno
+standard, per cui va evitata se si ha a cuore la portabilità.
In sostanza, come per \func{sigwait}, si può disabilitare l'esecuzione di un
gestore in occasione dell'arrivo di un segnale, e rilevarne l'avvenuta
attendere in contemporanea sia l'arrivo del segnale che la disponibilità di
accesso ai dati relativi a questi ultimi.
-La funzione che permette di abilitare la ricezione dei segnali tramite file
-descriptor è \funcd{signalfd},\footnote{in realtà quella riportata è
- l'interfaccia alla funzione fornita dalle \acr{glibc}, esistono infatti due
- versioni diverse della \textit{system call}; una prima versione,
+La funzione di sistema che permette di abilitare la ricezione dei segnali
+tramite file descriptor è \funcd{signalfd},\footnote{in realtà quella
+ riportata è l'interfaccia alla funzione fornita dalle \acr{glibc}, esistono
+ infatti due versioni diverse della \textit{system call}; una prima versione,
\func{signalfd}, introdotta nel kernel 2.6.22 e disponibile con le
\acr{glibc} 2.8 che non supporta l'argomento \texttt{flags}, ed una seconda
versione, \funcm{signalfd4}, introdotta con il kernel 2.6.27 e che è quella
che viene sempre usata a partire dalle \acr{glibc} 2.9, che prende un
argomento aggiuntivo \code{size\_t sizemask} che indica la dimensione della
- maschera dei segnali, il cui valore viene impostato automaticamente dalle
- \acr{glibc}.} il cui prototipo è:
-\begin{prototype}{sys/signalfd.h}
- {int signalfd(int fd, const sigset\_t *mask, int flags)}
+ \index{maschera~dei~segnali} maschera dei segnali, il cui valore viene
+ impostato automaticamente dalle \acr{glibc}.} il cui prototipo è:
- Crea o modifica un file descriptor per la ricezione dei segnali.
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/signalfd.h}
+\fdecl{int signalfd(int fd, const sigset\_t *mask, int flags)}
- \bodydesc{La funzione restituisce un numero di file descriptor in caso di
- successo o $-1$ in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno
- dei valori:
+\fdesc{Crea o modifica un file descriptor per la ricezione dei segnali.}
+}
+
+{La funzione ritorna un numero di file descriptor in caso di successo e $-1$
+ per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
\begin{errlist}
\item[\errcode{EBADF}] il valore \param{fd} non indica un file descriptor.
\item[\errcode{EINVAL}] il file descriptor \param{fd} non è stato ottenuto
con \func{signalfd} o il valore di \param{flags} non è valido.
+ \item[\errcode{ENODEV}] il kernel non può montare internamente il
+ dispositivo per la gestione anonima degli \itindex{inode} \textit{inode}
+ associati al file descriptor.
\item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per creare un nuovo file
descriptor di \func{signalfd}.
- \item[\errcode{ENODEV}] il kernel non può montare internamente il
- dispositivo per la gestione anonima degli inode associati al file
- descriptor.
\end{errlist}
- ed inoltre \errval{EMFILE} e \errval{ENFILE}.
-}
-\end{prototype}
+ ed inoltre \errval{EMFILE} e \errval{ENFILE} nel loro significato generico.
+
+}
+\end{funcproto}
La funzione consente di creare o modificare le caratteristiche di un file
descriptor speciale su cui ricevere le notifiche della ricezione di
L'elenco dei segnali che si vogliono gestire con \func{signalfd} deve essere
specificato tramite l'argomento \param{mask}. Questo deve essere passato come
-puntatore ad una maschera di segnali creata con l'uso delle apposite macro già
-illustrate in sez.~\ref{sec:sig_sigset}. La maschera deve indicare su quali
-segnali si intende operare con \func{signalfd}; l'elenco può essere modificato
-con una successiva chiamata a \func{signalfd}. Dato che \signal{SIGKILL} e
-\signal{SIGSTOP} non possono essere intercettati (e non prevedono neanche la
-possibilità di un gestore) un loro inserimento nella maschera verrà ignorato
-senza generare errori.
+puntatore ad una \index{maschera~dei~segnali} maschera di segnali creata con
+l'uso delle apposite macro già illustrate in sez.~\ref{sec:sig_sigset}. La
+maschera deve indicare su quali segnali si intende operare con
+\func{signalfd}; l'elenco può essere modificato con una successiva chiamata a
+\func{signalfd}. Dato che \signal{SIGKILL} e \signal{SIGSTOP} non possono
+essere intercettati (e non prevedono neanche la possibilità di un gestore) un
+loro inserimento nella maschera verrà ignorato senza generare errori.
L'argomento \param{flags} consente di impostare direttamente in fase di
creazione due flag per il file descriptor analoghi a quelli che si possono
impostare con una creazione ordinaria con \func{open}, evitando una
-impostazione successiva con \func{fcntl}.\footnote{questo è un argomento
- aggiuntivo, introdotto con la versione fornita a partire dal kernel 2.6.27,
- per kernel precedenti il valore deve essere nullo.} L'argomento deve essere
-specificato come maschera binaria dei valori riportati in
-tab.~\ref{tab:signalfd_flags}.
+impostazione successiva con \func{fcntl}.\footnote{si ricordi che questo è un
+ argomento aggiuntivo, introdotto con la versione fornita a partire dal
+ kernel 2.6.27, per kernel precedenti il valore deve essere nullo.}
+L'argomento deve essere specificato come maschera binaria dei valori riportati
+in tab.~\ref{tab:signalfd_flags}.
\begin{table}[htb]
\centering
la ricezione tramite il file descriptor, dovrà essere disabilitata
esplicitamente bloccando gli stessi segnali con \func{sigprocmask}, altrimenti
verranno comunque eseguite le azioni di default (o un eventuale gestore
-installato in precedenza).\footnote{il blocco non ha invece nessun effetto sul
- file descriptor restituito da \func{signalfd}, dal quale sarà possibile
- pertanto ricevere qualunque segnale, anche se questo risultasse bloccato.}
+installato in precedenza). Il blocco non ha invece nessun effetto sul file
+descriptor restituito da \func{signalfd}, dal quale sarà possibile pertanto
+ricevere qualunque segnale, anche se questo risultasse bloccato.
+
Si tenga presente inoltre che la lettura di una struttura
\struct{signalfd\_siginfo} relativa ad un segnale pendente è equivalente alla
esecuzione di un gestore, vale a dire che una volta letta il segnale non sarà
con più file descriptor, anche se la pratica è sconsigliata; in tal caso la
ricezione del segnale potrà essere effettuata con una lettura da uno qualunque
dei file descriptor a cui è associato, ma questa potrà essere eseguita
-soltanto una volta.\footnote{questo significa che tutti i file descriptor su
- cui è presente lo stesso segnale risulteranno pronti in lettura per le
- funzioni di \textit{I/O multiplexing}, ma una volta eseguita la lettura su
- uno di essi il segnale sarà considerato ricevuto ed i relativi dati non
- saranno più disponibili sugli altri file descriptor, che (a meno di una
- ulteriore occorrenza del segnale nel frattempo) di non saranno più pronti.}
+soltanto una volta. Questo significa che tutti i file descriptor su cui è
+presente lo stesso segnale risulteranno pronti in lettura per le funzioni di
+\textit{I/O multiplexing}, ma una volta eseguita la lettura su uno di essi il
+segnale sarà considerato ricevuto ed i relativi dati non saranno più
+disponibili sugli altri file descriptor, che (a meno di una ulteriore
+occorrenza del segnale nel frattempo) di non saranno più pronti.
Quando il file descriptor per la ricezione dei segnali non serve più potrà
essere chiuso con \func{close} liberando tutte le risorse da esso allocate. In
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{\textwidth}
+ \begin{minipage}[c]{0.90\textwidth}
\includestruct{listati/signalfd_siginfo.h}
\end{minipage}
\normalsize
ad eventuali più segnali pendenti, fino al numero massimo di strutture
\struct{signalfd\_siginfo} che possono rientrare nel buffer.
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
+ \includecodesample{listati/FifoReporter-init.c}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Sezione di inizializzazione del codice del programma
+ \file{FifoReporter.c}.}
+ \label{fig:fiforeporter_code_init}
+\end{figure}
+
Il contenuto di \struct{signalfd\_siginfo} ricalca da vicino quella della
analoga struttura \struct{siginfo\_t} (illustrata in
fig.~\ref{fig:sig_siginfo_t}) usata dall'interfaccia ordinaria dei segnali, e
In fig.~\ref{fig:fiforeporter_code_init} si è riportata la parte iniziale del
programma in cui vengono effettuate le varie inizializzazioni necessarie per
l'uso di \itindex{epoll} \textit{epoll} e \func{signalfd}, a partire
-(\texttt{\small 12--16}) dalla definizione delle varie variabili e strutture
+(\texttt{\small 12-16}) dalla definizione delle varie variabili e strutture
necessarie. Al solito si è tralasciata la parte dedicata alla decodifica delle
opzioni che consentono ad esempio di cambiare il nome del file associato alla
fifo.
-\begin{figure}[!htbp]
- \footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
- \includecodesample{listati/FifoReporter-init.c}
- \end{minipage}
- \normalsize
- \caption{Sezione di inizializzazione del codice del programma
- \file{FifoReporter.c}.}
- \label{fig:fiforeporter_code_init}
-\end{figure}
-
-Il primo passo (\texttt{\small 19--20}) è la crezione di un file descriptor
+Il primo passo (\texttt{\small 19-20}) è la creazione di un file descriptor
\texttt{epfd} di \itindex{epoll} \textit{epoll} con \func{epoll\_create} che è
quello che useremo per il controllo degli altri. É poi necessario
disabilitare la ricezione dei segnali (nel caso \signal{SIGINT},
\signal{SIGQUIT} e \signal{SIGTERM}) per i quali si vuole la notifica tramite
-file descriptor. Per questo prima li si inseriscono (\texttt{\small 22--25}) in
-una maschera di segnali \texttt{sigmask} che useremo con (\texttt{\small 26})
-\func{sigprocmask} per disabilitarli. Con la stessa maschera si potrà per
-passare all'uso (\texttt{\small 28--29}) di \func{signalfd} per abilitare la
-notifica sul file descriptor \var{sigfd}. Questo poi (\texttt{\small 30--33})
-dovrà essere aggiunto con \func{epoll\_ctl} all'elenco di file descriptor
-controllati con \texttt{epfd}.
-
-Occorrerà infine (\texttt{\small 35--38}) creare la \textit{named fifo} se
-questa non esiste ed aprirla per la lettura (\texttt{\small 39--40}); una
+file descriptor. Per questo prima li si inseriscono (\texttt{\small 22-25})
+in una \index{maschera~dei~segnali} maschera di segnali \texttt{sigmask} che
+useremo con (\texttt{\small 26}) \func{sigprocmask} per disabilitarli. Con la
+stessa maschera si potrà per passare all'uso (\texttt{\small 28-29}) di
+\func{signalfd} per abilitare la notifica sul file descriptor
+\var{sigfd}. Questo poi (\texttt{\small 30-33}) dovrà essere aggiunto con
+\func{epoll\_ctl} all'elenco di file descriptor controllati con \texttt{epfd}.
+
+Occorrerà infine (\texttt{\small 35-38}) creare la \textit{named fifo} se
+questa non esiste ed aprirla per la lettura (\texttt{\small 39-40}); una
volta fatto questo sarà necessario aggiungere il relativo file descriptor
(\var{fifofd}) a quelli osservati da \itindex{epoll} \textit{epoll} in maniera
del tutto analoga a quanto fatto con quello relativo alla notifica dei
segnali.
-\begin{figure}[!htbp]
+\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
\begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
\includecodesample{listati/FifoReporter-main.c}
\end{figure}
Una volta completata l'inizializzazione verrà eseguito indefinitamente il
-ciclo principale del programma (\texttt{\small 2--45}) che si è riportato in
+ciclo principale del programma (\texttt{\small 2-45}) che si è riportato in
fig.~\ref{fig:fiforeporter_code_body}, fintanto che questo non riceva un
segnale di \signal{SIGINT} (ad esempio con la pressione di \texttt{C-c}). Il
-ciclo prevede che si attenda (\texttt{\small 2--3}) la presenza di un file
-descriptor pronto in lettura con \func{epoll\_wait},\footnote{si ricordi che
- entrambi i file descriptor \var{fifofd} e \var{sigfd} sono stati posti in
- osservazioni per eventi di tipo \const{EPOLLIN}.} che si bloccherà fintanto
-che non siano stati scritti dati sulla fifo o che non sia arrivato un
-segnale.\footnote{per semplificare il codice non si è trattato il caso in cui
- \func{epoll\_wait} viene interrotta da un segnale, assumendo che tutti
- quelli che possano interessare siano stati predisposti per la notifica
- tramite file descriptor, per gli altri si otterrà semplicemente l'uscita dal
- programma.}
+ciclo prevede che si attenda (\texttt{\small 2-3}) la presenza di un file
+descriptor pronto in lettura con \func{epoll\_wait} (si ricordi che entrambi i
+file descriptor \var{fifofd} e \var{sigfd} sono stati posti in osservazioni
+per eventi di tipo \const{EPOLLIN}) che si bloccherà fintanto che non siano
+stati scritti dati sulla fifo o che non sia arrivato un segnale.\footnote{per
+ semplificare il codice non si è trattato il caso in cui \func{epoll\_wait}
+ viene interrotta da un segnale, assumendo che tutti quelli che possano
+ interessare siano stati predisposti per la notifica tramite file descriptor,
+ per gli altri si otterrà semplicemente l'uscita dal programma.}
Anche se in questo caso i file descriptor pronti possono essere al più due, si
è comunque adottato un approccio generico in cui questi verranno letti
-all'interno di un opportuno ciclo (\texttt{\small 5--44}) sul numero
+all'interno di un opportuno ciclo (\texttt{\small 5-44}) sul numero
restituito da \func{epoll\_wait}, esaminando i risultati presenti nel vettore
\var{events} all'interno di una catena di condizionali alternativi sul valore
-del file descriptor riconosciuto come pronto.\footnote{controllando cioè a
- quale dei due file descriptor possibili corrisponde il campo relativo,
- \var{events[i].data.fd}.}
+del file descriptor riconosciuto come pronto, controllando cioè a quale dei
+due file descriptor possibili corrisponde il campo relativo,
+\var{events[i].data.fd}.
-Il primo condizionale (\texttt{\small 6--24}) è relativo al caso che si sia
+Il primo condizionale (\texttt{\small 6-24}) è relativo al caso che si sia
ricevuto un segnale e che il file descriptor pronto corrisponda
(\texttt{\small 6}) a \var{sigfd}. Dato che in generale si possono ricevere
anche notifiche relativi a più di un singolo segnale, si è scelto di leggere
una struttura \struct{signalfd\_siginfo} alla volta, eseguendo la lettura
-all'interno di un ciclo (\texttt{\small 8--24}) che prosegue fintanto che vi
+all'interno di un ciclo (\texttt{\small 8-24}) che prosegue fintanto che vi
siano dati da leggere.
-Per questo ad ogni lettura si esamina (\texttt{\small 9--14}) se il valore di
+Per questo ad ogni lettura si esamina (\texttt{\small 9-14}) se il valore di
ritorno della funzione \func{read} è negativo, uscendo dal programma
(\texttt{\small 11}) in caso di errore reale, o terminando il ciclo
(\texttt{\small 13}) con un \texttt{break} qualora si ottenga un errore di
-\errcode{EAGAIN} per via dell'esaurimento dei dati.\footnote{si ricordi come
- sia la fifo che il file descriptor per i segnali siano stati aperti in
- modalità non-bloccante, come previsto per l’\textit{I/O multiplexing},
- pertanto ci si aspetta di ricevere un errore di \errcode{EAGAIN} quando non
- vi saranno più dati da leggere.}
+\errcode{EAGAIN} per via dell'esaurimento dei dati. Si ricordi infatti come
+sia la fifo che il file descriptor per i segnali siano stati aperti in
+modalità non-bloccante, come previsto per l’\textit{I/O multiplexing},
+pertanto ci si aspetta di ricevere un errore di \errcode{EAGAIN} quando non vi
+saranno più dati da leggere.
In presenza di dati invece il programma proseguirà l'esecuzione stampando
-(\texttt{\small 19--20}) il nome del segnale ottenuto all'interno della
-struttura \struct{signalfd\_siginfo} letta in \var{siginf}\footnote{per la
- stampa si è usato il vettore \var{sig\_names} a ciascun elemento del quale
- corrisponde il nome del segnale avente il numero corrispondente, la cui
- definizione si è omessa dal codice di fig.~\ref{fig:fiforeporter_code_init}
- per brevità.} ed il \textit{pid} del processo da cui lo ha ricevuto; inoltre
-(\texttt{\small 21--24}) si controllerà anche se il segnale ricevuto è
+(\texttt{\small 19-20}) il nome del segnale ottenuto all'interno della
+struttura \struct{signalfd\_siginfo} letta in \var{siginf} ed il \textit{pid}
+del processo da cui lo ha ricevuto;\footnote{per la stampa si è usato il
+ vettore \var{sig\_names} a ciascun elemento del quale corrisponde il nome
+ del segnale avente il numero corrispondente, la cui definizione si è omessa
+ dal codice di fig.~\ref{fig:fiforeporter_code_init} per brevità.} inoltre
+(\texttt{\small 21-24}) si controllerà anche se il segnale ricevuto è
\signal{SIGINT}, che si è preso come segnale da utilizzare per la terminazione
del programma, che verrà eseguita dopo aver rimosso il file della \textit{name
fifo}.
-Il secondo condizionale (\texttt{\small 26--39}) è invece relativo al caso in
+Il secondo condizionale (\texttt{\small 26-39}) è invece relativo al caso in
cui ci siano dati pronti in lettura sulla fifo e che il file descriptor pronto
corrisponda (\texttt{\small 26}) a \var{fifofd}. Di nuovo si effettueranno le
-letture in un ciclo (\texttt{\small 28--39}) ripetendole fin tanto che la
-funzione \func{read} non resituisce un errore di \errcode{EAGAIN}
-(\texttt{\small 29--35}).\footnote{il procedimento è lo stesso adottato per il
- file descriptor associato al segnale, in cui si esce dal programma in caso
- di errore reale, in questo caso però alla fine dei dati prima di uscire si
- stampa anche (\texttt{\small 32}) un messaggio di chiusura.} Se invece vi
-sono dati validi letti dalla fifo si inserirà (\texttt{\small 36}) una
-terminazione di stringa sul buffer e si stamperà il tutto (\texttt{\small
- 37--38}) sullo \textit{standard output}. L'ultimo condizionale
-(\texttt{\small 40--44}) è semplicemente una condizione di cattura per una
+letture in un ciclo (\texttt{\small 28-39}) ripetendole fin tanto che la
+funzione \func{read} non restituisce un errore di \errcode{EAGAIN}
+(\texttt{\small 29-35}). Il procedimento è lo stesso adottato per il file
+descriptor associato al segnale, in cui si esce dal programma in caso di
+errore reale, in questo caso però alla fine dei dati prima di uscire si stampa
+anche (\texttt{\small 32}) un messaggio di chiusura.
+
+Se invece vi sono dati validi letti dalla fifo si inserirà (\texttt{\small
+ 36}) una terminazione di stringa sul buffer e si stamperà il tutto
+(\texttt{\small 37-38}) sullo \textit{standard output}. L'ultimo condizionale
+(\texttt{\small 40-44}) è semplicemente una condizione di cattura per una
eventualità che comunque non dovrebbe mai verificarsi, e che porta alla uscita
dal programma con una opportuna segnalazione di errore.
A questo punto si potrà eseguire il comando lanciandolo su un terminale, ed
osservarne le reazioni agli eventi generati da un altro terminale; lanciando
il programma otterremo qualcosa del tipo:
-\begin{Verbatim}
-piccardi@hain:~/gapil/sources$ ./a.out
+\begin{Console}
+piccardi@hain:~/gapil/sources$ \textbf{./a.out}
FifoReporter starting, pid 4568
-\end{Verbatim}
+\end{Console}
%$
e scrivendo qualcosa sull'altro terminale con:
-\begin{Verbatim}
-root@hain:~# echo prova > /tmp/reporter.fifo
-\end{Verbatim}
+\begin{Console}
+root@hain:~# \textbf{echo prova > /tmp/reporter.fifo}
+\end{Console}
si otterrà:
-\begin{Verbatim}
+\begin{Console}
Message from fifo:
prova
end message
-\end{Verbatim}
+\end{Console}
mentre inviando un segnale:
-\begin{Verbatim}
-root@hain:~# kill 4568
-\end{Verbatim}
+\begin{Console}
+root@hain:~# \textbf{kill 4568}
+\end{Console}
si avrà:
-\begin{Verbatim}
+\begin{Console}
Signal received:
Got SIGTERM
From pid 3361
-\end{Verbatim}
+\end{Console}
ed infine premendo \texttt{C-\bslash} sul terminale in cui è in esecuzione si
vedrà:
-\begin{Verbatim}
-^\Signal received:
+\begin{Console}
+^\\Signal received:
Got SIGQUIT
From pid 0
-\end{Verbatim}
+\end{Console}
e si potrà far uscire il programma con \texttt{C-c} ottenendo:
-\begin{Verbatim}
+\begin{Console}
^CSignal received:
Got SIGINT
From pid 0
SIGINT means exit
-\end{Verbatim}
-
+\end{Console}
Lo stesso paradigma di notifica tramite file descriptor usato per i segnali è
stato adottato anche per i timer. In questo caso, rispetto a quanto visto in
segnale o un \textit{thread}. Di nuovo questo ha il vantaggio di poter
utilizzare le funzioni dell'\textit{I/O multiplexing} per attendere allo
stesso tempo la disponibilità di dati o la ricezione della scadenza di un
-timer.\footnote{in realtà per questo sarebbe già sufficiente \func{signalfd}
- per ricevere i segnali associati ai timer, ma la nuova interfaccia
- semplifica notevolmente la gestione e consente di fare tutto con una sola
- \textit{system call}.}
+timer. In realtà per questo sarebbe già sufficiente \func{signalfd} per
+ricevere i segnali associati ai timer, ma la nuova interfaccia semplifica
+notevolmente la gestione e consente di fare tutto con una sola \textit{system
+ call}.
Le funzioni di questa nuova interfaccia ricalcano da vicino la struttura delle
analoghe versioni ordinarie introdotte con lo standard POSIX.1-2001, che
reintrodotta in una forma considerata adeguata nel kernel 2.6.25, il
supporto nelle \acr{glibc} è stato introdotto a partire dalla versione
2.8.6, la versione del kernel 2.6.22, presente solo su questo kernel, non è
- supportata e non deve essere usata.} La prima funzione prevista, quella che
-consente di creare un timer, è \funcd{timerfd\_create}, il cui prototipo è:
-\begin{prototype}{sys/timerfd.h}
- {int timerfd\_create(int clockid, int flags)}
+ supportata e non deve essere usata.} La prima funzione di sistema prevista,
+quella che consente di creare un timer, è \funcd{timerfd\_create}, il cui
+prototipo è:
- Crea un timer associato ad un file descriptor per la notifica.
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/timerfd.h}
+\fdecl{int timerfd\_create(int clockid, int flags)}
- \bodydesc{La funzione restituisce un numero di file descriptor in caso di
- successo o $-1$ in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno
- dei valori:
+\fdesc{Crea un timer associato ad un file descriptor per la notifica.}
+}
+
+{La funzione ritorna un numero di file descriptor in caso di successo e $-1$
+ per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
\begin{errlist}
\item[\errcode{EINVAL}] l'argomento \param{clockid} non è
\const{CLOCK\_MONOTONIC} o \const{CLOCK\_REALTIME}, o
l'argomento \param{flag} non è valido, o è diverso da zero per kernel
precedenti il 2.6.27.
+ \item[\errcode{ENODEV}] il kernel non può montare internamente il
+ dispositivo per la gestione anonima degli \itindex{inode} \textit{inode}
+ associati al file descriptor.
\item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per creare un nuovo file
descriptor di \func{signalfd}.
- \item[\errcode{ENODEV}] il kernel non può montare internamente il
- dispositivo per la gestione anonima degli inode associati al file
- descriptor.
\end{errlist}
- ed inoltre \errval{EMFILE} e \errval{ENFILE}.
-}
-\end{prototype}
+ ed inoltre \errval{EMFILE} e \errval{ENFILE} nel loro significato generico.
+}
+\end{funcproto}
La funzione prende come primo argomento un intero che indica il tipo di
orologio a cui il timer deve fare riferimento, i valori sono gli stessi delle
In caso di successo la funzione restituisce un file descriptor sul quale
verranno notificate le scadenze dei timer. Come per quelli restituiti da
\func{signalfd} anche questo file descriptor segue la semantica dei sistemi
-unix-like, in particolare resta aperto attraverso una \func{exec},\footnote{a
- meno che non si sia impostato il flag di \textit{close-on exec} con
- \const{TFD\_CLOEXEC}.} e viene duplicato attraverso una \func{fork}; questa
+unix-like, in particolare resta aperto attraverso una \func{exec} (a meno che
+non si sia impostato il flag di \textit{close-on exec} con
+\const{TFD\_CLOEXEC}) e viene duplicato attraverso una \func{fork}; questa
ultima caratteristica comporta però che anche il figlio può utilizzare i dati
di un timer creato nel padre, a differenza di quanto avviene invece con i
-timer impostati con le funzioni ordinarie.\footnote{si ricordi infatti che,
- come illustrato in sez.~\ref{sec:proc_fork}, allarmi, timer e segnali
- pendenti nel padre vengono cancellati per il figlio dopo una \func{fork}.}
+timer impostati con le funzioni ordinarie. Si ricordi infatti che, come
+illustrato in sez.~\ref{sec:proc_fork}, allarmi, timer e segnali pendenti nel
+padre vengono cancellati per il figlio dopo una \func{fork}.
Una volta creato il timer con \func{timerfd\_create} per poterlo utilizzare
occorre \textsl{armarlo} impostandone un tempo di scadenza ed una eventuale
-periodicità di ripetizione, per farlo si usa la funzione omologa di
-\func{timer\_settime} per la nuova interfaccia; questa è
+periodicità di ripetizione, per farlo si usa una funzione di sistema omologa
+di \func{timer\_settime} per la nuova interfaccia; questa è
\funcd{timerfd\_settime} ed il suo prototipo è:
-\begin{prototype}{sys/timerfd.h}
- {int timerfd\_settime(int fd, int flags,
- const struct itimerspec *new\_value,
- struct itimerspec *old\_value)}
- Crea un timer associato ad un file descriptor per la notifica.
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/timerfd.h}
+\fdecl{int timerfd\_settime(int fd, int flags,
+ const struct itimerspec *new\_value,\\
+\phantom{int timerfd\_settime(}struct itimerspec *old\_value)}
- \bodydesc{La funzione restituisce un numero di file descriptor in caso di
- successo o $-1$ in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno
- dei valori:
+\fdesc{Crea un timer associato ad un file descriptor per la notifica.}
+}
+
+{La funzione ritorna un numero di file descriptor in caso di successo e $-1$
+ per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
\begin{errlist}
\item[\errcode{EBADF}] l'argomento \param{fd} non corrisponde ad un file
descriptor.
+ \item[\errcode{EFAULT}] o \param{new\_value} o \param{old\_value} non sono
+ puntatori validi.
\item[\errcode{EINVAL}] il file descriptor \param{fd} non è stato ottenuto
con \func{timerfd\_create}, o i valori di \param{flag} o dei campi
\var{tv\_nsec} in \param{new\_value} non sono validi.
- \item[\errcode{EFAULT}] o \param{new\_value} o \param{old\_value} non sono
- puntatori validi.
\end{errlist}
-}
-\end{prototype}
+}
+\end{funcproto}
In questo caso occorre indicare su quale timer si intende operare specificando
come primo argomento il file descriptor ad esso associato, che deve essere
L'ultima funzione prevista dalla nuova interfaccia è \funcd{timerfd\_gettime},
che è l'analoga di \func{timer\_gettime}, il suo prototipo è:
-\begin{prototype}{sys/timerfd.h}
- {int timerfd\_gettime(int fd, struct itimerspec *curr\_value)}
- Crea un timer associato ad un file descriptor per la notifica.
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/timerfd.h}
+\fdecl{int timerfd\_gettime(int fd, struct itimerspec *curr\_value)}
- \bodydesc{La funzione restituisce un numero di file descriptor in caso di
- successo o $-1$ in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno
- dei valori:
+\fdesc{Crea un timer associato ad un file descriptor per la notifica.}
+}
+
+{La funzione ritorna un numero di file descriptor in caso di successo e $-1$
+ per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
\begin{errlist}
\item[\errcode{EBADF}] l'argomento \param{fd} non corrisponde ad un file
descriptor.
con \func{timerfd\_create}.
\item[\errcode{EFAULT}] o \param{curr\_value} non è un puntatore valido.
\end{errlist}
-}
-\end{prototype}
-
-
-
-
+ed inoltre nel suo significato generico.
+
+}
+\end{funcproto}
Questo infatti diverrà pronto in lettura per tutte le varie funzioni dell'I/O
multiplexing in presenza di una o più scadenze del timer ad esso associato.
Inoltre sarà possibile ottenere il numero di volte che il timer è scaduto
-dalla ultima impostazione
-
-che può essere
-usato per leggere le notifiche delle scadenze dei timer. Queste possono essere
-ottenute leggendo in maniera ordinaria il file descriptor con una \func{read},
-
-
+dalla ultima impostazione che può essere usato per leggere le notifiche delle
+scadenze dei timer. Queste possono essere ottenute leggendo in maniera
+ordinaria il file descriptor con una \func{read},
% TODO trattare qui eventfd, timerfd introdotte con il 2.6.22
\section{L'accesso \textsl{asincrono} ai file}
-\label{sec:file_asyncronous_access}
+\label{sec:file_asyncronous_operation}
Benché l'\textit{I/O multiplexing} sia stata la prima, e sia tutt'ora una fra
le più diffuse modalità di gestire l'I/O in situazioni complesse in cui si
\subsection{Il \textit{Signal driven I/O}}
-\label{sec:file_asyncronous_operation}
+\label{sec:signal_driven_io}
\itindbeg{signal~driven~I/O}
-Abbiamo accennato in sez.~\ref{sec:file_open} che è possibile, attraverso
-l'uso 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 \const{F\_SETFL} (vedi
-sez.~\ref{sec:file_fcntl}). In realtà parlare di apertura in modalità
-asincrona non significa che le operazioni di lettura o scrittura del file
-vengono eseguite in modo asincrono (tratteremo questo, che è ciò che più
-propriamente viene chiamato \textsl{I/O asincrono}, in
+Abbiamo accennato in sez.~\ref{sec:file_open_close} che è definito un flag
+\const{O\_ASYNC}, che consentirebbe di aprire un file in modalità asincrona,
+anche se in realtà è opportuno attivare in un secondo tempo questa modalità
+impostando questo flag attraverso l'uso di \func{fcntl} con il comando
+\const{F\_SETFL} (vedi sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}).\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.} In realtà parlare di apertura
+in modalità asincrona non significa che le operazioni di lettura o scrittura
+del file vengono eseguite in modo asincrono (tratteremo questo, che è ciò che
+più propriamente viene chiamato \textsl{I/O asincrono}, in
sez.~\ref{sec:file_asyncronous_io}), quanto dell'attivazione un meccanismo di
notifica asincrona delle variazione dello stato del file descriptor aperto in
-questo modo.
+questo modo.
Quello che succede è che per tutti i file posti in questa modalità\footnote{si
tenga presente però che essa non è utilizzabile con i file ordinari ma solo
kernel 2.6, anche per fifo e pipe.} il sistema genera un apposito segnale,
\signal{SIGIO}, tutte le volte che diventa possibile leggere o scrivere dal
file descriptor che si è posto in questa modalità. Inoltre è possibile, come
-illustrato in sez.~\ref{sec:file_fcntl}, selezionare con il comando
+illustrato in sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}, selezionare con il comando
\const{F\_SETOWN} di \func{fcntl} quale processo o quale gruppo di processi
dovrà ricevere il segnale. In questo modo diventa possibile effettuare le
operazioni di I/O in risposta alla ricezione del segnale, e non ci sarà più la
supportano meccanismi simili). Alcune di esse sono realizzate, e solo a
partire dalla versione 2.4 del kernel, attraverso l'uso di alcuni
\textsl{comandi} aggiuntivi per la funzione \func{fcntl} (vedi
-sez.~\ref{sec:file_fcntl}), che divengono disponibili soltanto se si è
+sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}), che divengono disponibili soltanto se si è
definita la macro \macro{\_GNU\_SOURCE} prima di includere \headfile{fcntl.h}.
\itindbeg{file~lease}
il file viene aperto in lettura; in quest'ultimo caso però il \textit{lease}
può essere ottenuto solo se nessun altro processo ha aperto lo stesso file.
-Come accennato in sez.~\ref{sec:file_fcntl} il comando di \func{fcntl} che
-consente di acquisire un \textit{file lease} è \const{F\_SETLEASE}, che viene
-utilizzato anche per rilasciarlo. In tal caso il file descriptor \param{fd}
-passato a \func{fcntl} servirà come riferimento per il file su cui si vuole
-operare, mentre per indicare il tipo di operazione (acquisizione o rilascio)
-occorrerà specificare come valore dell'argomento \param{arg} di \func{fcntl}
-uno dei tre valori di tab.~\ref{tab:file_lease_fctnl}.
+Come accennato in sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl} il comando di \func{fcntl}
+che consente di acquisire un \textit{file lease} è \const{F\_SETLEASE}, che
+viene utilizzato anche per rilasciarlo. In tal caso il file
+descriptor \param{fd} passato a \func{fcntl} servirà come riferimento per il
+file su cui si vuole operare, mentre per indicare il tipo di operazione
+(acquisizione o rilascio) occorrerà specificare come valore
+dell'argomento \param{arg} di \func{fcntl} uno dei tre valori di
+tab.~\ref{tab:file_lease_fctnl}.
\begin{table}[htb]
\centering
essere utilizzato come argomento per le funzioni \func{select} e \func{poll} e
con l'interfaccia di \textit{epoll};\footnote{ed a partire dal kernel 2.6.25 è
stato introdotto anche il supporto per il \itindex{signal~driven~I/O}
- \texttt{signal-driven I/O} trattato in
- sez.~\ref{sec:file_asyncronous_operation}.} siccome gli eventi vengono
-notificati come dati disponibili in lettura, dette funzioni ritorneranno tutte
-le volte che si avrà un evento di notifica. Così, invece di dover utilizzare i
-segnali,\footnote{considerati una pessima scelta dal punto di vista
- dell'interfaccia utente.} si potrà gestire l'osservazione degli eventi con
-una qualunque delle modalità di \textit{I/O multiplexing} illustrate in
-sez.~\ref{sec:file_multiplexing}. Qualora si voglia cessare l'osservazione,
-sarà sufficiente chiudere il file descriptor e tutte le risorse allocate
-saranno automaticamente rilasciate.
+ \texttt{signal-driven I/O} trattato in sez.~\ref{sec:signal_driven_io}.}
+siccome gli eventi vengono notificati come dati disponibili in lettura, dette
+funzioni ritorneranno tutte le volte che si avrà un evento di notifica. Così,
+invece di dover utilizzare i segnali,\footnote{considerati una pessima scelta
+ dal punto di vista dell'interfaccia utente.} si potrà gestire l'osservazione
+degli eventi con una qualunque delle modalità di \textit{I/O multiplexing}
+illustrate in sez.~\ref{sec:file_multiplexing}. Qualora si voglia cessare
+l'osservazione, sarà sufficiente chiudere il file descriptor e tutte le
+risorse allocate saranno automaticamente rilasciate.
Infine l'interfaccia di \textit{inotify} consente di mettere sotto
osservazione, oltre che una directory, anche singoli file. Una volta creata
\const{IN\_ACCESS} &$\bullet$& C'è stato accesso al file in
lettura.\\
\const{IN\_ATTRIB} &$\bullet$& Ci sono stati cambiamenti sui dati
- dell'inode (o sugli attributi
- estesi, vedi
+ dell'\itindex{inode} \textit{inode}
+ (o sugli attributi estesi, vedi
sez.~\ref{sec:file_xattr}).\\
\const{IN\_CLOSE\_WRITE} &$\bullet$& È stato chiuso un file aperto in
scrittura.\\
socket (si veda sez.~\ref{sec:sock_ioctl_IP}) il numero di byte disponibili in
lettura sul file descriptor, utilizzando su di esso l'operazione
\const{FIONREAD}.\footnote{questa è una delle operazioni speciali per i file
- (vedi sez.~\ref{sec:file_ioctl}), che è disponibile solo per i socket e per
- i file descriptor creati con \func{inotify\_init}.} Si può così utilizzare
-questa operazione, oltre che per predisporre una operazione di lettura con un
-buffer di dimensioni adeguate, anche per ottenere rapidamente il numero di
-file che sono cambiati.
+ (vedi sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}), che è disponibile solo per i socket
+ e per i file descriptor creati con \func{inotify\_init}.} Si può così
+utilizzare questa operazione, oltre che per predisporre una operazione di
+lettura con un buffer di dimensioni adeguate, anche per ottenere rapidamente
+il numero di file che sono cambiati.
Una volta effettuata la lettura con \func{read} a ciascun evento sarà
associata una struttura \struct{inotify\_event} contenente i rispettivi dati.
\end{figure}
Una volta completata la scansione delle opzioni il corpo principale del
-programma inizia controllando (\texttt{\small 11--15}) che sia rimasto almeno
+programma inizia controllando (\texttt{\small 11-15}) che sia rimasto almeno
un argomento che indichi quale file o directory mettere sotto osservazione (e
qualora questo non avvenga esce stampando la pagina di aiuto); dopo di che
-passa (\texttt{\small 16--20}) all'inizializzazione di \textit{inotify}
+passa (\texttt{\small 16-20}) all'inizializzazione di \textit{inotify}
ottenendo con \func{inotify\_init} il relativo file descriptor (oppure usce in
caso di errore).
-Il passo successivo è aggiungere (\texttt{\small 21--30}) alla coda di
+Il passo successivo è aggiungere (\texttt{\small 21-30}) alla coda di
notifica gli opportuni osservatori per ciascuno dei file o directory indicati
all'invocazione del comando; questo viene fatto eseguendo un ciclo
-(\texttt{\small 22--29}) fintanto che la variabile \var{i}, inizializzata a
+(\texttt{\small 22-29}) fintanto che la variabile \var{i}, inizializzata a
zero (\texttt{\small 21}) all'inizio del ciclo, è minore del numero totale di
argomenti rimasti. All'interno del ciclo si invoca (\texttt{\small 23})
\func{inotify\_add\_watch} per ciascuno degli argomenti, usando la maschera
altrimenti si incrementa l'indice (\texttt{\small 29}).
Completa l'inizializzazione di \textit{inotify} inizia il ciclo principale
-(\texttt{\small 32--56}) del programma, nel quale si resta in attesa degli
+(\texttt{\small 32-56}) del programma, nel quale si resta in attesa degli
eventi che si intendono osservare. Questo viene fatto eseguendo all'inizio del
ciclo (\texttt{\small 33}) una \func{read} che si bloccherà fintanto che non
si saranno verificati eventi.
approssimativamente 512 eventi.\footnote{si ricordi che la quantità di dati
restituita da \textit{inotify} è variabile a causa della diversa lunghezza
del nome del file restituito insieme a \struct{inotify\_event}.} In caso di
-errore di lettura (\texttt{\small 35--40}) il programma esce con un messaggio
-di errore (\texttt{\small 37--39}), a meno che non si tratti di una
-interruzione della system call, nel qual caso (\texttt{\small 36}) si ripete la
-lettura.
+errore di lettura (\texttt{\small 35-40}) il programma esce con un messaggio
+di errore (\texttt{\small 37-39}), a meno che non si tratti di una
+interruzione della \textit{system call}, nel qual caso (\texttt{\small 36}) si
+ripete la lettura.
Se la lettura è andata a buon fine invece si esegue un ciclo (\texttt{\small
- 43--52}) per leggere tutti gli eventi restituiti, al solito si inizializza
+ 43-52}) per leggere tutti gli eventi restituiti, al solito si inizializza
l'indice \var{i} a zero (\texttt{\small 42}) e si ripetono le operazioni
(\texttt{\small 43}) fintanto che esso non supera il numero di byte restituiti
in lettura. Per ciascun evento all'interno del ciclo si assegna\footnote{si
in ordine progressivo crescente a partire da 1.
Qualora sia presente il riferimento ad un nome di file associato all'evento lo
-si stampa (\texttt{\small 47--49}); si noti come in questo caso si sia
+si stampa (\texttt{\small 47-49}); si noti come in questo caso si sia
utilizzato il valore del campo \var{event->len} e non al fatto che
\var{event->name} riporti o meno un puntatore nullo.\footnote{l'interfaccia
infatti, qualora il nome non sia presente, non avvalora il campo
Se adesso usiamo il programma per mettere sotto osservazione una directory, e
da un altro terminale eseguiamo il comando \texttt{ls} otterremo qualcosa del
tipo di:
-\begin{verbatim}
-piccardi@gethen:~/gapil/sources$ ./inotify_monitor -a /home/piccardi/gapil/
+\begin{Console}
+piccardi@gethen:~/gapil/sources$ \textbf{./inotify_monitor -a /home/piccardi/gapil/}
Watch descriptor 1
Observed event on /home/piccardi/gapil/
IN_OPEN,
Watch descriptor 1
Observed event on /home/piccardi/gapil/
IN_CLOSE_NOWRITE,
-\end{verbatim}
+\end{Console}
+%$
I lettori più accorti si saranno resi conto che nel ciclo di lettura degli
eventi appena illustrato non viene trattato il caso particolare in cui la
\subsection{L'interfaccia POSIX per l'I/O asincrono}
\label{sec:file_asyncronous_io}
-% vedere anche http://davmac.org/davpage/linux/async-io.html
+% vedere anche http://davmac.org/davpage/linux/async-io.html e
+% http://www.ibm.com/developerworks/linux/library/l-async/
+
Una modalità alternativa all'uso dell'\textit{I/O multiplexing} per gestione
dell'I/O simultaneo su molti file è costituita dal cosiddetto \textsl{I/O
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 \index{system~call~lente} 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 una interfaccia apposita per l'I/O asincrono vero
-e proprio, che prevede un insieme di funzioni dedicate per la lettura e la
-scrittura dei file, completamente separate rispetto a quelle usate
+le funzioni di I/O sono \index{system~call~lente} \textit{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 una interfaccia apposita per l'I/O asincrono
+vero e proprio, che prevede un insieme di funzioni dedicate per la lettura e
+la scrittura dei file, completamente separate rispetto a quelle usate
normalmente.
In generale questa interfaccia è completamente astratta e può essere
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 \itindex{append~mode} \textit{append mode}
-(vedi sez.~\ref{sec:file_open}), nel qual caso le scritture vengono effettuate
-comunque alla fine de file, nell'ordine delle chiamate a \func{aio\_write}.
+(vedi sez.~\ref{sec:file_open_close}), nel qual caso le scritture vengono
+effettuate comunque alla fine de file, nell'ordine delle chiamate a
+\func{aio\_write}.
Si tenga inoltre presente che deallocare la memoria indirizzata da
\param{aiocbp} o modificarne i valori prima della conclusione di una
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}.
+del caso, i codici di errore delle \textit{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
precedente il completamento delle operazioni darebbe risultati indeterminati.
La funzione restituisce il valore di ritorno relativo all'operazione eseguita,
-così come ricavato dalla sottostante system call (il numero di byte letti,
-scritti o il valore di ritorno di \func{fsync}). É importante chiamare sempre
-questa funzione, altrimenti le risorse disponibili per le operazioni di I/O
-asincrono non verrebbero liberate, rischiando di arrivare ad un loro
+così come ricavato dalla sottostante \textit{system call} (il numero di byte
+letti, scritti o il valore di ritorno di \func{fsync}). É importante chiamare
+sempre questa funzione, altrimenti le risorse disponibili per le operazioni di
+I/O asincrono non verrebbero liberate, rischiando di arrivare ad un loro
esaurimento.
Oltre alle operazioni di lettura e scrittura l'interfaccia POSIX.1b mette a
% \const{MAP\_DONTEXPAND}& Non consente una successiva espansione dell'area
% mappata con \func{mremap}, proposto ma pare non
% implementato.\\
+% \const{MAP\_HUGETLB}& da trattare.\\
+% TODO trattare MAP_HUGETLB introdotto con il kernel 2.6.32, e modifiche
+% introdotte con il 3.8 per le dimensioni variabili delle huge pages
+
\hline
\end{tabular}
\caption{Valori possibili dell'argomento \param{flag} di \func{mmap}.}
iniziale\footnote{e quindi una sola \textit{virtual memory area} nella
\itindex{page~table} \textit{page table} del processo.} e poi rimappare a
piacere all'interno di questa i dati del file. Ciò è possibile grazie ad una
-nuova system call, \funcd{remap\_file\_pages}, il cui prototipo è:
+nuova \textit{system call}, \funcd{remap\_file\_pages}, il cui prototipo è:
\begin{functions}
\headdecl{sys/mman.h}
chiamate a \func{read} e \func{write}, ci sono casi in cui si vuole poter
contare sulla atomicità delle operazioni.
-Per questo motivo fino da BSD 4.2 vennero introdotte delle nuove system call
-che permettessero di effettuare con una sola chiamata una serie di letture o
-scritture su una serie di buffer, con quello che viene normalmente chiamato
-\textsl{I/O vettorizzato}. Queste funzioni sono \funcd{readv} e
-\funcd{writev},\footnote{in Linux le due funzioni sono riprese da BSD4.4, esse
- sono previste anche dallo standard POSIX.1-2001.} ed i relativi prototipi
-sono:
+Per questo motivo fino da BSD 4.2 vennero introdotte delle nuove
+\textit{system call} che permettessero di effettuare con una sola chiamata una
+serie di letture o scritture su una serie di buffer, con quello che viene
+normalmente chiamato \textsl{I/O vettorizzato}. Queste funzioni sono
+\funcd{readv} e \funcd{writev},\footnote{in Linux le due funzioni sono riprese
+ da BSD4.4, esse sono previste anche dallo standard POSIX.1-2001.} ed i
+relativi prototipi sono:
\begin{functions}
\headdecl{sys/uio.h}
costanti analoghe (vedi sez.~\ref{sec:sys_limits}) in \headfile{limits.h}; lo
stesso valore deve essere ottenibile in esecuzione tramite la funzione
\func{sysconf} richiedendo l'argomento \const{\_SC\_IOV\_MAX} (vedi
-sez.~\ref{sec:sys_sysconf}).
+sez.~\ref{sec:sys_limits}).
Nel caso di Linux il limite di sistema è di 1024, però se si usano le
-\acr{glibc} queste forniscono un \textit{wrapper} per le system call che si
-accorge se una operazione supererà il precedente limite, in tal caso i dati
-verranno letti o scritti con le usuali \func{read} e \func{write} usando un
-buffer di dimensioni sufficienti appositamente allocato e sufficiente a
+\acr{glibc} queste forniscono un \textit{wrapper} per le \textit{system call}
+che si accorge se una operazione supererà il precedente limite, in tal caso i
+dati verranno letti o scritti con le usuali \func{read} e \func{write} usando
+un buffer di dimensioni sufficienti appositamente allocato e sufficiente a
contenere tutti i dati indicati da \param{vector}. L'operazione avrà successo
ma si perderà l'atomicità del trasferimento da e verso la destinazione finale.
senso che un trasferimento di dati fra due file con \func{sendfile} non
sarebbe altro che la lettura degli stessi su un buffer seguita dalla
relativa scrittura, cosa che in questo caso si dovrebbe eseguire con due
- chiamate a \func{splice}.} In realtà le due system call sono profondamente
-diverse nel loro meccanismo di funzionamento;\footnote{questo fino al kernel
- 2.6.23, dove \func{sendfile} è stata reimplementata in termini di
- \func{splice}, pur mantenendo disponibile la stessa interfaccia verso l'user
- space.} \func{sendfile} infatti, come accennato, non necessita di avere a
-disposizione un buffer interno, perché esegue un trasferimento diretto di
-dati; questo la rende in generale più efficiente, ma anche limitata nelle sue
-applicazioni, dato che questo tipo di trasferimento è possibile solo in casi
-specifici.\footnote{e nel caso di Linux questi sono anche solo quelli in cui
- essa può essere effettivamente utilizzata.}
+ chiamate a \func{splice}.} In realtà le due \textit{system call} sono
+profondamente diverse nel loro meccanismo di funzionamento;\footnote{questo
+ fino al kernel 2.6.23, dove \func{sendfile} è stata reimplementata in
+ termini di \func{splice}, pur mantenendo disponibile la stessa interfaccia
+ verso l'user space.} \func{sendfile} infatti, come accennato, non necessita
+di avere a disposizione un buffer interno, perché esegue un trasferimento
+diretto di dati; questo la rende in generale più efficiente, ma anche limitata
+nelle sue applicazioni, dato che questo tipo di trasferimento è possibile solo
+in casi specifici.\footnote{e nel caso di Linux questi sono anche solo quelli
+ in cui essa può essere effettivamente utilizzata.}
Il concetto che sta dietro a \func{splice} invece è diverso,\footnote{in
realtà la proposta originale di Larry Mc Voy non differisce poi tanto negli
\end{figure}
Una volta trattate le opzioni il programma verifica che restino
-(\texttt{\small 13--16}) i due argomenti che indicano il file sorgente ed il
+(\texttt{\small 13-16}) i due argomenti che indicano il file sorgente ed il
file destinazione. Il passo successivo è aprire il file sorgente
-(\texttt{\small 18--22}), quello di destinazione (\texttt{\small 23--27}) ed
-infine (\texttt{\small 28--31}) la \textit{pipe} che verrà usata come buffer.
+(\texttt{\small 18-22}), quello di destinazione (\texttt{\small 23-27}) ed
+infine (\texttt{\small 28-31}) la \textit{pipe} che verrà usata come buffer.
\begin{figure}[!htbp]
\footnotesize \centering
\label{fig:splice_example}
\end{figure}
-Il ciclo principale (\texttt{\small 33--58}) inizia con la lettura dal file
-sorgente tramite la prima \func{splice} (\texttt{\small 34--35}), in questo
+Il ciclo principale (\texttt{\small 33-58}) inizia con la lettura dal file
+sorgente tramite la prima \func{splice} (\texttt{\small 34-35}), in questo
caso si è usato come primo argomento il file descriptor del file sorgente e
come terzo quello del capo in scrittura della \textit{pipe} (il funzionamento
delle \textit{pipe} e l'uso della coppia di file descriptor ad esse associati
detto valore è nullo (\texttt{\small 36}) questo significa che si è giunti
alla fine del file sorgente e pertanto l'operazione di copia è conclusa e si
può uscire dal ciclo arrivando alla conclusione del programma (\texttt{\small
- 59}). In caso di valore negativo (\texttt{\small 37--44}) c'è stato un
+ 59}). In caso di valore negativo (\texttt{\small 37-44}) c'è stato un
errore ed allora si ripete la lettura (\texttt{\small 36}) se questo è dovuto
ad una interruzione, o altrimenti si esce con un messaggio di errore
-(\texttt{\small 41--43}).
+(\texttt{\small 41-43}).
Una volta completata con successo la lettura si avvia il ciclo di scrittura
-(\texttt{\small 45--57}); questo inizia (\texttt{\small 46--47}) con la
+(\texttt{\small 45-57}); questo inizia (\texttt{\small 46-47}) con la
seconda \func{splice} che cerca di scrivere gli \var{nread} byte letti, si
noti come in questo caso il primo argomento faccia di nuovo riferimento alla
\textit{pipe} (in questo caso si usa il capo in lettura, per i dettagli si
Di nuovo si controlla il numero di byte effettivamente scritti restituito in
\var{nwrite} e in caso di errore al solito si ripete la scrittura se questo è
dovuto a una interruzione o si esce con un messaggio negli altri casi
-(\texttt{\small 48--55}). Infine si chiude il ciclo di scrittura sottraendo
+(\texttt{\small 48-55}). Infine si chiude il ciclo di scrittura sottraendo
(\texttt{\small 57}) il numero di byte scritti a quelli di cui è richiesta la
scrittura,\footnote{in questa parte del ciclo \var{nread}, il cui valore
iniziale è dato dai byte letti dalla precedente chiamata a \func{splice},
\label{fig:tee_example}
\end{figure}
-La prima parte del programma (\texttt{\small 10--35}) si cura semplicemente di
-controllare (\texttt{\small 11--14}) che sia stato fornito almeno un argomento
-(il nome del file su cui scrivere), di aprirlo ({\small 15--19}) e che sia lo
-standard input (\texttt{\small 20--27}) che lo standard output (\texttt{\small
- 28--35}) corrispondano ad una \textit{pipe}.
+La prima parte del programma (\texttt{\small 10-35}) si cura semplicemente di
+controllare (\texttt{\small 11-14}) che sia stato fornito almeno un argomento
+(il nome del file su cui scrivere), di aprirlo ({\small 15-19}) e che sia lo
+standard input (\texttt{\small 20-27}) che lo standard output (\texttt{\small
+ 28-35}) corrispondano ad una \textit{pipe}.
-Il ciclo principale (\texttt{\small 37--58}) inizia con la chiamata a
+Il ciclo principale (\texttt{\small 37-58}) inizia con la chiamata a
\func{tee} che duplica il contenuto dello standard input sullo standard output
(\texttt{\small 39}), questa parte è del tutto analoga ad una lettura ed
infatti come nell'esempio di fig.~\ref{fig:splice_example} si controlla il
valore di ritorno della funzione in \var{len}; se questo è nullo significa che
non ci sono più dati da leggere e si chiude il ciclo (\texttt{\small 40}), se
è negativo c'è stato un errore, ed allora si ripete la chiamata se questo è
-dovuto ad una interruzione (\texttt{\small 42--44}) o si stampa un messaggio
-di errore e si esce negli altri casi (\texttt{\small 44--47}).
+dovuto ad una interruzione (\texttt{\small 42-44}) o si stampa un messaggio
+di errore e si esce negli altri casi (\texttt{\small 44-47}).
Una volta completata la copia dei dati sullo standard output si possono
estrarre dalla standard input e scrivere sul file, di nuovo su usa un ciclo di
-scrittura (\texttt{\small 50--58}) in cui si ripete una chiamata a
+scrittura (\texttt{\small 50-58}) in cui si ripete una chiamata a
\func{splice} (\texttt{\small 51}) fintanto che non si sono scritti tutti i
\var{len} byte copiati in precedenza con \func{tee} (il funzionamento è
identico all'analogo ciclo di scrittura del precedente esempio di
Infine una nota finale riguardo \func{splice}, \func{vmsplice} e \func{tee}:
occorre sottolineare che benché finora si sia parlato di trasferimenti o copie
-di dati in realtà nella implementazione di queste system call non è affatto
-detto che i dati vengono effettivamente spostati o copiati, il kernel infatti
-realizza le \textit{pipe} come un insieme di puntatori\footnote{per essere
- precisi si tratta di un semplice buffer circolare, un buon articolo sul tema
- si trova su \url{http://lwn.net/Articles/118750/}.} alle pagine di memoria
-interna che contengono i dati, per questo una volta che i dati sono presenti
-nella memoria del kernel tutto quello che viene fatto è creare i suddetti
-puntatori ed aumentare il numero di referenze; questo significa che anche con
-\func{tee} non viene mai copiato nessun byte, vengono semplicemente copiati i
-puntatori.
+di dati in realtà nella implementazione di queste \textit{system call} non è
+affatto detto che i dati vengono effettivamente spostati o copiati, il kernel
+infatti realizza le \textit{pipe} come un insieme di puntatori\footnote{per
+ essere precisi si tratta di un semplice buffer circolare, un buon articolo
+ sul tema si trova su \url{http://lwn.net/Articles/118750/}.} alle pagine di
+memoria interna che contengono i dati, per questo una volta che i dati sono
+presenti nella memoria del kernel tutto quello che viene fatto è creare i
+suddetti puntatori ed aumentare il numero di referenze; questo significa che
+anche con \func{tee} non viene mai copiato nessun byte, vengono semplicemente
+copiati i puntatori.
% TODO?? dal 2.6.25 splice ha ottenuto il supporto per la ricezione su rete
% vedi http://lwn.net/Articles/226710/ e http://lwn.net/Articles/240571/
% http://kernelnewbies.org/Linux_2_6_23
-
-
-
-
% TODO non so dove trattarli, ma dal 2.6.39 ci sono i file handle, vedi
% http://lwn.net/Articles/432757/
-% LocalWords: dell'I locking multiplexing cap dell' sez system call socket BSD
+% LocalWords: dell'I locking multiplexing cap sez system call socket BSD GID
% LocalWords: descriptor client deadlock NONBLOCK EAGAIN polling select kernel
% LocalWords: pselect like sys unistd int fd readfds writefds exceptfds struct
% LocalWords: timeval errno EBADF EINTR EINVAL ENOMEM sleep tab signal void of
% LocalWords: ENFILE lenght segment violation SIGSEGV FIXED msync munmap copy
% LocalWords: DoS Denial Service EXECUTABLE NORESERVE LOCKED swapping stack fs
% LocalWords: GROWSDOWN ANON POPULATE prefaulting SIGBUS fifo VME fork old SFD
-% LocalWords: exec atime ctime mtime mprotect addr mremap address new
+% LocalWords: exec atime ctime mtime mprotect addr mremap address new Failed
% LocalWords: long MAYMOVE realloc VMA virtual Ingo Molnar remap pages pgoff
% LocalWords: dall' fault cache linker prelink advisory discrectionary lock fl
% LocalWords: flock shared exclusive operation dup inode linked NFS cmd ENOLCK
-% LocalWords: EDEADLK whence SEEK CUR type pid GETLK SETLK SETLKW all'inode HP
+% LocalWords: EDEADLK whence SEEK CUR type pid GETLK SETLK SETLKW HP EACCESS
% LocalWords: switch bsd lockf mandatory SVr sgid group root mount mand TRUNC
% LocalWords: SVID UX Documentation sendfile dnotify inotify NdA ppoll fds add
% LocalWords: init EMFILE FIONREAD ioctl watch char pathname uint mask ENOSPC
-% LocalWords: dell'inode CLOSE NOWRITE MOVE MOVED FROM TO rm wd event page ctl
+% LocalWords: CLOSE NOWRITE MOVE MOVED FROM TO rm wd event page ctl acquired
% LocalWords: attribute Universe epoll Solaris kqueue level triggered Jonathan
% LocalWords: Lemon BSDCON edge Libenzi kevent backporting epfd EEXIST ENOENT
% LocalWords: MOD wait EPOLLIN EPOLLOUT EPOLLRDHUP SOCK EPOLLPRI EPOLLERR one
% LocalWords: MERGEABLE EOVERFLOW prealloca hole FALLOC KEEP stat fstat union
% LocalWords: conditions sigwait CLOEXEC signalfd sizemask SIGKILL SIGSTOP ssi
% LocalWords: sigwaitinfo FifoReporter Windows ptr sigqueue named timerfd TFD
-% LocalWords: clockid CLOCK MONOTONIC REALTIME itimerspec interval
-% LocalWords: ABSTIME gettime
+% LocalWords: clockid CLOCK MONOTONIC REALTIME itimerspec interval Resource
+% LocalWords: ABSTIME gettime temporarily unavailable SIGINT SIGQUIT SIGTERM
%%% Local Variables:
%%% mode: latex
%%% TeX-master: "gapil"
%%% End:
+% LocalWords: sigfd fifofd break siginf names starting echo Message from Got
+% LocalWords: message kill received means exit
projects / gapil.git / blobdiff