Correzioni riguardo flock
[gapil.git] / fileadv.tex
index a7f5b0d7d787211d913d9411b70302fde5fd0380..8ec9dc39ef9fe88d52bc17969c4ba5830fb2ea73 100644 (file)
@@ -353,7 +353,7 @@ attraverso la struttura \type{siginfo\_t}, utilizzando la forma estesa
 \secref{sec:sig_sigaction}).
 
 Per far questo però occorre utilizzare le funzionalità dei segnali real-time
-(vedi \secref{sec:sig_real_time}) imopstando esplicitamente con il comando
+(vedi \secref{sec:sig_real_time}) impostando esplicitamente con il comando
 \macro{F\_SETSIG} di \func{fcntl} un segnale real-time da inviare in caso di
 I/O asincrono (il segnale predefinito è \macro{SIGIO}). In questo caso il
 manipolatore tutte le volte che riceverà \macro{SI\_SIGIO} come valore del
@@ -819,7 +819,7 @@ I buffer da utilizzare sono indicati attraverso l'argomento \param{vector} che
 \param{count}.  Ciascuna struttura dovrà essere inizializzata per
 opportunamente per indicare i vari buffer da/verso i quali verrà eseguito il
 trasferimento dei dati. Essi verranno letti (o scritti) nell'ordine in cui li
-si sono specificati nel vattore \var{vector}.
+si sono specificati nel vettore \var{vector}.
 
 
 \subsection{File mappati in memoria}
@@ -842,7 +842,7 @@ memoria, quanto di memoria mappata su file.
   \centering
   \includegraphics[width=9.5cm]{img/mmap_layout}
   \caption{Disposizione della memoria di un processo quando si esegue la
-  mappatuara in memoria di un file.}
+  mappatura in memoria di un file.}
   \label{fig:file_mmap_layout}
 \end{figure}
 
@@ -1002,7 +1002,7 @@ come maschera binaria ottenuta dall'OR di uno o pi
                              argomenti \param{fd} e \param{offset} sono
                              ignorati.\footnotemark\\
     \macro{MAP\_ANON}      & Sinonimo di \macro{MAP\_ANONYMOUS}, deprecato.\\
-    \macro{MAP\_FILE}      & Valore di compatibiità, deprecato.\\
+    \macro{MAP\_FILE}      & Valore di compatibilità, deprecato.\\
     \hline
   \end{tabular}
   \caption{Valori possibili dell'argomento \param{flag} di \func{mmap}.}
@@ -1039,7 +1039,7 @@ di memoria che si estende fino al bordo della pagina successiva.
   \centering
   \includegraphics[width=10cm]{img/mmap_boundary}
   \caption{Schema della mappatura in memoria di una sezione di file di
-    dimensioni non corripondenti al bordo di una pagina.}
+    dimensioni non corrispondenti al bordo di una pagina.}
   \label{fig:file_mmap_boundary}
 \end{figure}
 
@@ -1228,14 +1228,170 @@ bloccare l'accesso al file da parte di altri processi, cos
 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.
+unix-like è quella che viene usualmente chiamata \textit{advisory
+  locking},\footnote{Stevens in APUE fa riferimento a questo argomento come al
+  \textit{record locking}, dizione utilizzata anche dal manuale delle
+  \acr{glibc}; nelle pagine di manuale si parla di \textit{discretionary file
+    lock} per \func{fcntl} e di \textit{advisory locking} per \func{flock},
+  mentre questo nome viene usato anche da Stevens per riferirsi al
+  \textit{file locking} di POSIX. Dato che la dizione \textit{record locking}
+  è quantomeno ambigua in quanto non esiste niente che possa fare riferimento
+  al concetto di \textit{record}, alla fine si è scelto di mantenere il nome
+  \textit{advisory locking}.} in quanto sono i singoli processi, e non il
+sistema, che si incaricano di asserire e verificare se esistono delle
+condizioni di blocco per l'accesso ai file.  Questo significa che le funzioni
+\func{read} o \func{write} non risentono affatto della presenza di un
+eventuale blocco, e che sta ai vari processi controllare esplicitamente lo
+stato dei file condivisi prima di accedervi, implementando un opportuno
+protocollo.
+
+In Linux sono disponibili due interfacce per utilizzare l'\textit{advisory
+  locking}, la prima è quella derivata da BSD, che è basata sulla funzione
+\func{flock}, la seconda è quella standardizzata da POSIX.1 (derivata da
+System V), che è basata sulla funzione \func{fcntl}.  I \textit{file lock}
+sono implementati in maniera completamente indipendente nelle due interfacce,
+che pertanto possono coesistere senza interferenze.
+
+In generale si distinguono due tipologie di blocco per un file: la prima è il
+cosiddetto \textit{shared lock}, detto anche \textit{read lock} in quanto
+serve a bloccare l'accesso in scrittura su un file affinché non venga
+modificato mentre lo si legge. Si parla di \textsl{blocco condiviso} in quanto
+più processi possono richiedere contemporaneamente uno \textit{shared lock}
+su un file per proteggere il loro accesso in lettura.
+
+La seconda tipologia è il cosiddetto \textit{exclusive lock}, detto anche
+\textit{write lock} in quanto serve a bloccare l'accesso su un file (sia in
+lettura che in scrittura) da parte di altri processi mentre lo si sta
+scrivendo. Si parla di \textsl{blocco esclusivo} appunto perché un solo
+processo alla volta può richiedere un \textit{exclusive lock} su un file per
+proteggere il suo accesso in scrittura.
+
+Entrambe le interfacce garantiscono che quando si richiede un \textit{file
+  lock} su un file su cui ne sia già presente un altro che non ne consente
+l'acquisizione (uno \textit{shared lock} su un file con un \textit{exclusive
+  lock} attivo, o un \textit{exclusive lock} su un file con un qualunque
+blocco attivo) la funzione blocca il processo fintanto che \textit{file lock}
+preesistente non viene rimosso.
+
+La prima interfaccia, quella derivata da BSD, permette di eseguire il blocco
+solo su di un intero file; funzione usata per richiedere e rimuovere un
+\textit{file lock} è \func{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[\macro{EWOULDBLOCK}] Il file ha già un blocco attivo, e si è
+      specificato \macro{LOCK\_NB}.
+    \end{errlist}
+  }
+\end{prototype}
 
+La funzione può essere usata per acquisire o rilasciare un blocco a seconda di
+quanto specificato tramite il valore dell'argomento \param{operation}, questo
+deve essere passato come maschera binaria dei valori riportati in
+\tabref{tab:file_flock_operation}.
+
+\begin{table}[htb]
+  \centering
+  \footnotesize
+  \begin{tabular}[c]{|l|l|}
+    \hline
+    \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
+    \hline
+    \hline
+    \macro{LOCK\_SH} & Asserisce uno \textit{shared lock} sul file.\\ 
+    \macro{LOCK\_EX} & Asserisce un \textit{esclusive lock} sul file.\\
+    \macro{LOCK\_UN} & Sblocca il file.\\
+    \macro{LOCK\_NB} & Impedisce che la funzione si blocchi nella
+                       richiesta di un \textit{file lock}.\\
+    \hline    
+  \end{tabular}
+  \caption{Valori dell'argomento \param{operation} di \func{flock}.}
+  \label{tab:file_flock_operation}
+\end{table}
+
+Si tenga presente che la funzione blocca direttamente un file (cioè, rispetto
+allo schema di \secref{fig:file_stat_struct}, il blocco è mantenuto in
+riferimento alla struttura \var{file}, e non al file descriptor). Pertanto sia
+\func{dup} che \func{fork} non creano ulteriori istanze di un \textit{file
+  lock} quanto piuttosto degli ulteriori riferimenti allo stesso. Questo
+comporta che un \textit{file lock} può essere rimosso su uno qualunque dei
+file descriptor che fanno riferimento allo stesso file: quindi se si toglie il
+blocco in un processo figlio o su un file descriptor duplicato, questo sarà
+cancellato rispettivamente anche nel processo padre e sul file descriptor
+originario.
+
+La seconda interfaccia per l'\textit{advisory locking} disponibile in Linux è
+quella standardizzata da POSIX, basata sulla funzione \func{fcntl}. Abbiamo
+già trattato questa funzione nelle sue molteplici funzionalità in
+\secref{sec:file_fcntl}, quando la si impiega per il \textit{file locking}
+però essa viene usata secondo il prototipo:
+\begin{prototype}{fcntl.h}{int fcntl(int fd, int cmd, struct flock *lock)}
+  
+  Applica o rimuove un \textit{file lock} sul file \param{fd}.
+  
+  \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo, e -1 in caso di
+    errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+    \begin{errlist}
+    \item[\macro{EACCES}] L'operazione è proibita per la presenza di
+      \textit{file lock} da parte di altri processi.
+    \item[\macro{ENOLCK}] Il sistema non ha le risorse per il locking: ci sono
+      troppi segmenti di lock aperti, si è esaurita la tabella dei lock, o il
+      protocollo per il locking remoto è fallito.
+    \item[\macro{EDEADLK}] Si è richiesto un lock su una regione bloccata da
+      un altro processo che è a sua volta in attesa dello sblocco di un lock
+      mantenuto dal processo corrente; si avrebbe pertanto un
+      \textit{deadlock}. Non è garantito che il sistema riconosca sempre
+      questa situazione.
+    \item[\macro{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale prima di
+      poter acquisire un lock.
+    \end{errlist}
+    ed inoltre \macro{EBADF}, \macro{EFAULT}.
+  }
+\end{prototype}
+
+Si tenga presente che \func{flock} non è in grado di funzionare per i file
+manetenuti su NFS, in questo caso, se si ha la necessità di eseguire il
+\textit{file locking}, occorre usare l'interfaccia basata su \func{fcntl} che
+può funzionare anche attraverso NFS, a condizione che sia il client che il
+server supportino questa funzionalità.
+La standardizzatione operata con POSIX.1 ha adottato le API per il
+\textit{file locking} originarie di System V, basate sulla funzione 
+
+
+
+Al contrario di \func{flock} con \func{fcntl} è possibile bloccare anche solo
+delle sezioni di un file. La funzione prende come argomento una struttura
+\var{flock} la cui definizione è riportata in \figref{fig:struct_flock}.
+
+
+\begin{figure}[!htb]
+  \footnotesize \centering
+  \begin{minipage}[c]{15cm}
+    \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
+struct flock {
+    short int l_type;   /* Type of lock: F_RDLCK, F_WRLCK, or F_UNLCK.  */
+    short int l_whence; /* Where `l_start' is relative to (like `lseek').  */
+    off_t l_start;      /* Offset where the lock begins.  */
+    off_t l_len;        /* Size of the locked area; zero means until EOF.  */
+    pid_t l_pid;        /* Process holding the lock.  */
+};
+    \end{lstlisting}
+  \end{minipage} 
+  \normalsize 
+  \caption{La struttura \type{flock}, usata da \func{fcntl} per il file
+    locking.} 
+  \label{fig:struct_flock}
+\end{figure}
 
 
 
@@ -1256,7 +1412,7 @@ l'userid effettivo con cui viene eseguito un programma, ed 
 associato alla presenza del permesso di esecuzione. Impostando questo bit su
 un file senza permesso di esecuzione in un sistema che supporta il
 \textit{mandatory locking}, fa sì che quest'ultimo venga attivato per il file
-in questione. In questo modo una combinaizone dei permessi originariamente non
+in questione. In questo modo una combinazione dei permessi originariamente non
 contemplata, in quanto senza significato, diventa l'indicazione della presenza
 o meno del \textit{mandatory locking}.