Si tenga presente infine che queste funzioni operano sui file con
l'interfaccia dei file descriptor, e non è consigliabile mescolarle con
-l'interfaccia classica dei \textit{file stream}; a causa delle bufferizzazioni
-interne di quest'ultima infatti si potrebbero avere risultati indefiniti e non
-corrispondenti a quanto aspettato.
+l'interfaccia classica dei \textit{file stream} di
+cap.~\ref{cha:files_std_interface}; a causa delle bufferizzazioni interne di
+quest'ultima infatti si potrebbero avere risultati indefiniti e non
+corrispondenti a quanto aspettato.
Come per le normali operazioni di lettura e scrittura, anche per l'\textsl{I/O
vettorizzato} si pone il problema di poter effettuare le operazioni in
-maniera atomica a partire da un certa posizione sul file, così da evitare
-eventuali \itindex{race~condition} \textit{race conditions} in caso di
-combinazione con l'uso di \func{lseek}. Per questo motivo a partire dal kernel
-2.6.30 sono state introdotte anche per l'\textsl{I/O vettorizzato} le analoghe
-delle funzioni \func{pread} e \func{pwrite} (vedi sez.~\ref{sec:file_read} e
-\ref{sec:file_write}); le due funzioni sono \funcd{preadv} e \func{pwritev} ed
-i rispettivi prototipi sono:
+maniera atomica a partire da un certa posizione sul file. Per questo motivo a
+partire dal kernel 2.6.30 sono state introdotte anche per l'\textsl{I/O
+ vettorizzato} le analoghe delle funzioni \func{pread} e \func{pwrite} (vedi
+sez.~\ref{sec:file_read} e \ref{sec:file_write}); le due funzioni sono
+\funcd{preadv} e \func{pwritev} ed i rispettivi prototipi sono:\footnote{le
+ due funzioni sono analoghe alle omonime presenti in BSD; le \textit{system
+ call} usate da Linux (introdotte a partire dalla versione 2.6.30)
+ utilizzano degli argomenti diversi per problemi collegati al formato a 64
+ bit dell'argomento \param{offset}, che varia a seconda delle architetture,
+ ma queste differenze vengono gestite dalle funzioni di librerie di libreria
+ che mantengono l'interfaccia delle analoghe tratte da BSD.}
\begin{functions}
\headdecl{sys/uio.h}
Eseguono una lettura o una scrittura vettorizzata a partire da una data
posizione sul file.
- \bodydesc{Le funzioni hanno gli stessi valori di ritorno e gli stessi errori
- delle corrispondenti \func{readv} e \func{writev} a cui si può aggiungere:
+ \bodydesc{Le funzioni hanno gli stessi valori di ritorno delle
+ corrispondenti \func{readv} e \func{writev}; anche gli eventuali errori
+ sono gli stessi già visti in precedenza, ma ad essi si possono aggiungere
+ per \var{errno} anche i valori:
\begin{errlist}
\item[\errcode{EOVERFLOW}] \param{offset} ha un valore che non può essere
usato come \ctyp{off\_t}.
}
\end{functions}
-% TODO preadv e pwritev inserite nel kernel 2.6.30, vedi
-% http://lwn.net/Articles/326818/
+Le due funzioni eseguono rispettivamente una lettura o una scrittura
+vettorizzata a partire dalla posizione \param{offset} sul file indicato
+da \param{fd}, la posizione corrente sul file, come vista da eventuali altri
+processi che vi facciano riferimento, non viene alterata. A parte la presenza
+dell'ulteriore argomento il comportamento delle funzioni è identico alle
+precedenti \func{readv} e \func{writev}.
+
+Con l'uso di queste funzioni si possono evitare eventuali
+\itindex{race~condition} \textit{race conditions} quando si deve eseguire la
+una operazione di lettura e scrittura vettorizzata a partire da una certa
+posizione su un file, mentre al contempo si possono avere in concorrenza
+processi che utilizzano lo stesso file descriptor (si ricordi quanto visto in
+sez.~\ref{sec:file_adv_func}) con delle chiamate a \func{lseek}.
+
\subsection{L'I/O diretto fra file descriptor: \func{sendfile} e
alcune funzioni specialistiche che permettono di ottimizzare le prestazioni in
questo tipo di situazioni.
-La prima funzione che si pone l'obiettivo di ottimizzare il trasferimento dei
-dati fra due file descriptor è \funcd{sendfile};\footnote{la funzione è stata
+La prima funzione che è stata ideata per ottimizzare il trasferimento dei dati
+fra due file descriptor è \func{sendfile};\footnote{la funzione è stata
introdotta con i kernel della serie 2.2, e disponibile dalle \acr{glibc}
2.1.} la funzione è presente in diverse versioni di Unix,\footnote{la si
ritrova ad esempio in FreeBSD, HPUX ed altri Unix.} ma non è presente né in
POSIX.1-2001 né in altri standard,\footnote{pertanto si eviti di utilizzarla
se si devono scrivere programmi portabili.} per cui per essa vengono
-utilizzati prototipi e semantiche differenti; nel caso di Linux il suo
-prototipo è:
+utilizzati prototipi e semantiche differenti; nel caso di Linux il prototipo
+di \funcd{sendfile} è:
\begin{functions}
\headdecl{sys/sendfile.h}
La funzione copia direttamente \param{count} byte dal file descriptor
\param{in\_fd} al file descriptor \param{out\_fd}; in caso di successo
funzione ritorna il numero di byte effettivamente copiati da \param{in\_fd} a
-\param{out\_fd} o $-1$ in caso di errore, come le ordinarie \func{read} e
+\param{out\_fd} o $-1$ in caso di errore; come le ordinarie \func{read} e
\func{write} questo valore può essere inferiore a quanto richiesto con
\param{count}.
casi l'uso di \func{sendfile} darà luogo ad un errore di \errcode{EINVAL}.
Nonostante ci possano essere casi in cui \func{sendfile} non migliora le
-prestazioni, le motivazioni addotte non convincono del tutto e resta il dubbio
-se la scelta di disabilitarla sempre per il trasferimento di dati fra file di
-dati sia davvero corretta. Se ci sono peggioramenti di prestazioni infatti si
-può sempre fare ricorso all'uso successivo di, ma lasciare a disposizione la
-funzione consentirebbe se non altro, anche in assenza di guadagni di
-prestazioni, di semplificare la gestione della copia dei dati fra file,
-evitando di dover gestire l'allocazione di un buffer temporaneo per il loro
-trasferimento; inoltre si avrebbe comunque il vantaggio di evitare inutili
-trasferimenti di dati da kernel space a user space e viceversa.
-
-Questo dubbio si può comunque ritenere superato con l'introduzione, avvenuto a
-partire dal kernel 2.6.17, della nuova system call \func{splice}. Lo scopo di
-questa funzione è quello di fornire un meccanismo generico per il
+prestazioni, resta il dubbio se la scelta di disabilitarla sempre per il
+trasferimento fra file di dati sia davvero corretta. Se ci sono peggioramenti
+di prestazioni infatti si può sempre fare ricorso al metodo ordinario, ma
+lasciare a disposizione la funzione consentirebbe se non altro di semplificare
+la gestione della copia dei dati fra file, evitando di dover gestire
+l'allocazione di un buffer temporaneo per il loro trasferimento.
+
+Questo dubbio si può comunque ritenere superato con l'introduzione, avvenuta a
+partire dal kernel 2.6.17, della nuova \textit{system call} \func{splice}. Lo
+scopo di questa funzione è quello di fornire un meccanismo generico per il
trasferimento di dati da o verso un file utilizzando un buffer gestito
internamente dal kernel. Descritta in questi termini \func{splice} sembra
semplicemente un ``\textsl{dimezzamento}'' di \func{sendfile}.\footnote{nel
\label{tab:splice_flag}
\end{table}
-\footnotetext{per una maggiore efficienza \func{splice} usa quando possibile i
- meccanismi della memoria virtuale per eseguire i trasferimenti di dati (in
- maniera analoga a \func{mmap}), qualora le pagine non possano essere
- spostate dalla pipe o il buffer non corrisponda a pagine intere esse saranno
- comunque copiate.}
+\footnotetext[120]{per una maggiore efficienza \func{splice} usa quando
+ possibile i meccanismi della memoria virtuale per eseguire i trasferimenti
+ di dati (in maniera analoga a \func{mmap}), qualora le pagine non possano
+ essere spostate dalla pipe o il buffer non corrisponda a pagine intere esse
+ saranno comunque copiate.}
-\footnotetext{questa opzione consente di utilizzare delle opzioni di gestione
- dei socket che permettono di ottimizzare le trasmissioni via rete, si veda
- la descrizione di \const{TCP\_CORK} in sez.~\ref{sec:sock_tcp_udp_options} e
- quella di \const{MSG\_MORE} in sez.~\ref{sec:net_sendmsg}.}
+\footnotetext[121]{questa opzione consente di utilizzare delle opzioni di
+ gestione dei socket che permettono di ottimizzare le trasmissioni via rete,
+ si veda la descrizione di \const{TCP\_CORK} in
+ sez.~\ref{sec:sock_tcp_udp_options} e quella di \const{MSG\_MORE} in
+ sez.~\ref{sec:net_sendmsg}.}
\footnotetext{questo significa che la cache delle pagine e i dati su disco
potranno differire, e che l'applicazione non potrà modificare quest'area di
La prima funzione, \funcd{vmsplice}, è la più simile a \func{splice} e come
indica il suo nome consente di trasferire i dati dalla memoria di un processo
-verso una \textit{pipe}, il suo prototipo è:
+(ad esempio per un file mappato in memoria) verso una \textit{pipe}, il suo
+prototipo è:
\begin{functions}
\headdecl{fcntl.h}
\headdecl{sys/uio.h}
}
\end{functions}
-La \textit{pipe} dovrà essere specificata tramite il file descriptor
-corrispondente al suo capo aperto in scrittura (di nuovo si faccia riferimento
-a sez.~\ref{sec:ipc_unix}), mentre per indicare quali zone di memoria devono
-essere trasferita si deve utilizzare un vettore di strutture \struct{iovec}
-(vedi fig.~\ref{fig:file_iovec}), con le stesse con cui le si usano per l'I/O
-vettorizzato; le dimensioni del suddetto vettore devono essere passate
+La \textit{pipe} indicata da \param{fd} dovrà essere specificata tramite il
+file descriptor corrispondente al suo capo aperto in scrittura (di nuovo si
+faccia riferimento a sez.~\ref{sec:ipc_unix}), mentre per indicare quali zone
+di memoria devono essere trasferita si dovrà utilizzare un vettore di
+strutture \struct{iovec} (vedi fig.~\ref{fig:file_iovec}), esattamente con gli
+stessi criteri con cui le si usano per l'I/O vettorizzato, indicando gli
+indirizzi e le dimensioni di ciascun segmento di memoria su cui si vuole
+operare; le dimensioni del suddetto vettore devono essere passate
nell'argomento \param{nr\_segs} che indica il numero di segmenti di memoria da
trasferire. Sia per il vettore che per il valore massimo di \param{nr\_segs}
valgono le stesse limitazioni illustrate in sez.~\ref{sec:file_multiple_io}.
In caso di successo la funzione ritorna il numero di byte trasferiti sulla
-pipe, in generale (se i dati una volta creati non devono essere riutilizzati)
-è opportuno utilizzare il flag \const{SPLICE\_F\_GIFT}; questo fa si che il
-kernel possa rimuovere le relative pagine dallo spazio degli indirizzi del
-processo, e scaricarle nella cache, così che queste possono essere utilizzate
+\textit{pipe}. In generale, se i dati una volta creati non devono essere
+riutilizzati (se cioè l'applicazione che chiama \func{vmsplice} non
+modificherà più la memoria trasferita), è opportuno utilizzare
+per \param{flag} il valore \const{SPLICE\_F\_GIFT}; questo fa sì che il kernel
+possa rimuovere le relative pagine dallo spazio degli indirizzi del processo,
+e scaricarle nella cache, così che queste possono essere utilizzate
immediatamente senza necessità di eseguire una copia dei dati che contengono.
La seconda funzione aggiunta insieme a \func{splice} è \func{tee}, che deve il
projects / gapil.git / blobdiff