Materuale vario, correzioni e aggiornamenti sulla code di messaggi

[gapil.git] / fileadv.tex

diff --git a/fileadv.tex b/fileadv.tex
index 54628571617c3b4b3fdc4f46658f43d079017a3f..8b979cb3780e0ebae471a271497d36bc3d67db62 100644 (file)
--- a/fileadv.tex
+++ b/fileadv.tex
@@ -1,6 +1,6 @@
 %% fileadv.tex
 %%
 %% fileadv.tex
 %%

-%% Copyright (C) 2000-2012 Simone Piccardi.  Permission is granted to
+%% Copyright (C) 2000-2014 Simone Piccardi.  Permission is granted to

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 %% Documentation License, Version 1.1 or any later version published by the
 %% Free Software Foundation; with the Invariant Sections being "Un preambolo",
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 %% Documentation License, Version 1.1 or any later version published by the
 %% Free Software Foundation; with the Invariant Sections being "Un preambolo",


@@ -914,13 +914,13 @@ I/O.
 \label{sec:file_noblocking}
 
 Abbiamo visto in sez.~\ref{sec:sig_gen_beha}, affrontando la suddivisione fra
 \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.
+\textit{fast} e \textit{slow} \textit{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
 
 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


@@ -945,8 +945,8 @@ 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
 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.
+impiegata la CPU solo per eseguire in continuazione delle \textit{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
 
 Per superare questo problema è stato introdotto il concetto di \textit{I/O
   multiplexing}, una nuova modalità di operazioni che consente di tenere sotto


@@ -1161,15 +1161,16 @@ precedenti, ed inoltre aggiunge a \func{select} una nuova funzione
 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
 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 \index{maschera~dei~segnali}
-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.
+caso di interruzione.\footnote{in realtà 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.} Inoltre
+prende un argomento aggiuntivo \param{sigmask} che è il puntatore ad una
+\index{maschera~dei~segnali} 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
 
 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


@@ -1196,18 +1197,19 @@ interrotta, e la ricezione del segnale non sarà rilevata.
 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
 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
 \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


@@ -1903,8 +1905,8 @@ 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
 \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.}
+  \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
 
 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


@@ -3237,8 +3239,8 @@ approssimativamente 512 eventi.\footnote{si ricordi che la quantità di dati
   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
   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.
+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
 
 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


@@ -3336,12 +3338,12 @@ effettuare in contemporanea le operazioni di calcolo e quelle di 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
 
 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
 normalmente.
 
 In generale questa interfaccia è completamente astratta e può essere


@@ -3473,8 +3475,8 @@ verificatosi, ed esegue la corrispondente impostazione di \var{errno}. Il
 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
 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
 
 Una volta che si sia certi che le operazioni siano state concluse (cioè dopo
 che una chiamata ad \func{aio\_error} non ha restituito


@@ -3498,10 +3500,10 @@ l'operazione cui \param{aiocbp} fa riferimento si è completata. Una chiamata
 precedente il completamento delle operazioni darebbe risultati indeterminati.
 
 La funzione restituisce il valore di ritorno relativo all'operazione eseguita,
 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
 esaurimento.
 
 Oltre alle operazioni di lettura e scrittura l'interfaccia POSIX.1b mette a


@@ -4227,7 +4229,7 @@ unix-like.  Diventa così possibile utilizzare una sola mappatura
 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
 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} 
 
 \begin{functions}  
   \headdecl{sys/mman.h} 
 


@@ -4442,13 +4444,13 @@ l'operazione sia facilmente eseguibile attraverso una serie multipla di
 chiamate a \func{read} e \func{write}, ci sono casi in cui si vuole poter
 contare sulla atomicità delle operazioni.
 
 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}
   
 \begin{functions}
   \headdecl{sys/uio.h}
   


@@ -4512,10 +4514,10 @@ stesso valore deve essere ottenibile in esecuzione tramite la funzione
 sez.~\ref{sec:sys_limits}).
 
 Nel caso di Linux il limite di sistema è di 1024, però se si usano le
 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.
 
 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.
 


@@ -4695,16 +4697,16 @@ semplicemente un ``\textsl{dimezzamento}'' di \func{sendfile}.\footnote{nel
   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
   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
 
 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


@@ -5103,16 +5105,16 @@ fig.~\ref{fig:splice_example}).
 
 Infine una nota finale riguardo \func{splice}, \func{vmsplice} e \func{tee}:
 occorre sottolineare che benché finora si sia parlato di trasferimenti o copie
 
 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
 
 
 % TODO?? dal 2.6.25 splice ha ottenuto il supporto per la ricezione su rete
 


@@ -5427,7 +5429,7 @@ livello di kernel.
 % http://lwn.net/Articles/432757/ 
 
 
 % 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

 % 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:  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