-\chapter{I/O avanzato}
-\label{sec:file_advanced}
+\chapter{La gestione avanzata dei file}
+\label{cha:file_advanced}
+In questo capitolo affronteremo le tematiche relative alla gestione avanzata
+dei file, che non sono state trattate in \capref{cha:file_unix_interface},
+dove ci si è limitati ad una panoramica delle funzioni base. In particolare
+tratteremo delle funzioni di input/output avanzato e del \textit{file
+ locking}.
+\section{Le funzioni di I/O avanzato}
+\label{sec:file_advanced_io}
-\section{I/O non bloccante}
-\label{sec:file_noblocking}
-
-
-
-\section{File locking}
-\label{sec:file_locking}
+In questa sezione esamineremo le funzioni che permettono una gestione più
+sofisticata dell'I/O su file, a partire da quelle che permettono di gestire
+l'accesso contemporaneo a più file, per concludere con la gestione dell'I/O
+mappato in memoria.
+\subsection{La modalità di I/O \textsl{non-bloccante}}
+\label{sec:file_noblocking}
-\section{I/O multiplexato}
+Abbiamo visto in \secref{sec:sig_gen_beha}, affrontando la suddivisione fra
+\textit{fast} e \textit{slow} system call, che in certi casi le funzioni di
+I/O possono bloccarsi indefinitamente.\footnote{si ricordi però che questo può
+ accadere solo per le pipe, i socket ed alcuni file di dispositivo; sui file
+ normali le funzioni di lettura e scrittura ritornano sempre subito.} Ad
+esempio le operazioni di lettura possono bloccarsi quando non ci sono dati
+disponibili sul descrittore su cui si sta operando.
+
+Uno dei problemi più comuni che ci si trova ad affrontare, e che non può
+essere risolto con le funzioni base trattate in
+\capref{cha:file_unix_interface}, è quello in cui si devono eseguire su più
+file descriptor operazioni che possono bloccarsi: il problema è che mentre si
+è bloccati su uno di questi file su di un'altro potrebbero essere presenti dei
+dati, così che nel migliore dei casi si avrebbe una lettura inutilmente
+ritardata, e nel peggiore si potrebbe addirittura arrivare ad un deadlock.
+
+Abbiamo già accennato in \secref{sec:file_open} che è possibile prevenire
+questo tipo di comportamento aprendo un file in modalità
+\textsl{non-bloccante}, specificando il flag \macro{O\_NONBLOCK} alla chiamata
+di \func{open}. In questo caso le funzioni di input/output che altrimenti si
+sarebbero bloccate ritornano immediatamente, restituendo l'errore
+\macro{EAGAIN}.
+
+L'utilizzo di questa modalità di I/O permette allora di risolvere il problema
+controllando a turno i vari file descriptor, in un ciclo in cui si ripete
+l'accesso fintanto che esso non viene garantito. Ovviamente questa tecnica,
+detta \textit{polling}, è estremamente inefficiente: si tiene costantemente
+impiegata la CPU solo per eseguire in continuazione delle system call che
+nella gran parte dei casi falliranno.
+
+Per questo motivo, quando come vedremo in dettaglio in
+\secref{sec:file_multiplexing}, il sistema fornisce delle funzioni apposite
+che permettono di aggirare questo problema, permettendo di attendere fino alla
+disponibilità di un accesso; per usarle però è comunque comunque necessario
+utilizzare la modalità di I/O non bloccante.
+
+\subsection{Le funzioni \func{poll} e \func{select}}
\label{sec:file_multiplexing}
%\label{sec:file_asynchronous}
%Non supportato in Linux, in BSD e SRv4 c'è, ma usando il segnale \macro{SIGIO}
-%per indicare che i dati sono disponibili, può essere usato in maniera semplice
-%con un solo file per processo (altrimenti non sarebbe più possibile
-%distinguere da quale file proviene l'attività che ha causato l'emissione del
-%segnale).
+%per indicare che i dati sono disponibili,
+
+\subsection{L'I/O asincrono}
+\label{sec:file_asyncronous_io}
+
+Una modalità alternativa all'uso dell'I/O non bloccante è quella di fare
+ricorso all'I/O asincrono. Abbiamo accennato in \secref{sec:file_open} che è
+possibile, attraverso l'uso del flag \macro{O\_ASYNC}, aprire un file in
+modalità asincrona, così come è possibile settare questo flag attraverso l'uso
+di \func{fcntl}.
+
+In tal caso il sistema genera un segnale \macro{SIGIO} tutte le volte che sono
+presenti dei dati in input sul file.
-\section{File mappati in memoria}
+
+Uno dei problemi che si presentavano con le prime implementazioni di questa
+modalità di I/O è che essa poteva essere usata in maniera semplice con un solo
+file per processo, dato che altrimenti non sarebbe stato distinguere da quale
+file provieniva l'attività che ha causato l'emissione del segnale.
+
+
+
+
+
+\subsection{File mappati in memoria}
\label{sec:file_memory_map}
+\subsection{I/O multiplo}
+\label{sec:file_multiple_io}
+
+
+
+\section{Il file locking}
+\label{sec:file_locking}
+
+In \secref{sec:file_sharing} abbiamo preso in esame le mosalità 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 \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 race condition; in generale le situazioni più
+comuni sono due: l'interazione fra un processo che scrive e altri che leggono,
+in cui questi ultimi possono leggere informazioni scritte solo in maniera
+parziale o incompleta; o quella in cui diversi processi scrivono, mescolando
+in maniera imprevedebile il loro output sul file.
+
+In tutti questi casi il \textit{file locking} è la tecnica che permette di
+evitare le race condition, attraverso una serie di funzioni che permettono di
+bloccare l'accesso al file da parte di altri processi, così da evitare le
+sovrapposizioni, e garantire la atomicità delle operazioni di scrittura.
+
+
+\subsection{L'\textit{advisory locking}}
+\label{sec:file_record_locking}
+
+La prima modalità di file locking che è stata implementata nei sistemi
+unix-like è quella che viene usualmente chiamata \textit{advisory locking}, in
+quanto è il processo, e non il sistema, che si incarica di verificare se
+esiste una condizione di blocco per l'accesso ai file.
+
+
+
+
+\subsection{Il \textit{mandatory locking}}
+\label{sec:file_mand_locking}
+
+Il \textit{mandatory locking} è una opzione introdotta inizialmente in SVr4,
+
+
+
+
+
+
+%%% Local Variables:
+%%% mode: latex
+%%% TeX-master: "gapil"
+%%% End:
projects / gapil.git / blobdiff