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, che non può essere
-risolto con le funzioni di base trattate in \capref{cha:file_unix_interface},
-è quello in cui si devono eseguire operazioni che possono bloccarsi su più
-file descriptor: 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 comportamento causa uno dei problemi più comuni che ci si trova ad
+affrontare nelle operazioni di I/O, che è quello che si verifica quando si
+devono eseguire operazioni che possono bloccarsi su più file descriptor:
+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
+ritardata inutilmente, e nel peggiore si potrebbe addirittura arrivare ad un
+deadlock.
+
+Abbiamo già accennato in \secref{sec:file_open} che però 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}.
+\textsl{non-bloccante}, attraverso l'uso del flag \macro{O\_NONBLOCK} nella
+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
+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 \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 poterle usare però è comunque comunque
-necessario utilizzare la modalità di I/O non bloccante all'apertura del file.
+nella gran parte dei casi falliranno. Per evitare questo, come vedremo in
+\secref{sec:file_multiplexing}, è stata introdotta una nuova interfaccia di
+programmazione, che comporta comunque l'uso della modalità di I/O non
+bloccante.
\subsection{Le funzioni \func{poll} e \func{select}}
\label{sec:file_multiplexing}
+Per superare il problema di dover usare il \textit{polling} controllare la
+disponibilità di accesso ad un file aperto in modalità non bloccante, sia BSD
+che System V hanno introdotto delle nuove funzioni in grado di sospendere
+l'esecuzione di un processo fino a che l'accesso diventi possibile; il primo
+ad introdurre questa nuova interfaccia, chiamata usualmente \textit{I/O
+ multiplexing}, è stato BSD, con l'introduzione della funzione \func{select},
+il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{sys/select.h}
+ {int select(int n, fd\_set *readfds, fd\_set *writefds, fd\_set *exceptfds,
+ struct timeval *timeout)}
+
+Attende che un certo insieme di file descriptor cambi stato.
+
+\bodydesc{La funzione restituisce il numero di file descriptor, anche nullo,
+ che hanno cambiato stato in caso di successo e -1 in caso di errore, nel
+ qual caso \var{errno} viene settata ai valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EBADF}] Si è specificato un file descriptor sbagliato in uno
+ degli insiemi.
+ \item[\macro{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale.
+ \item[\macro{EINVAL}] Si è specificato per \param{n} un valore negativo.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \macro{ENOMEM}.
+}
+\end{prototype}
+
+La funzione mette il processo in stato di \textit{sleep} (vedi
+\tabref{tab:proc_proc_states}) fintanto che non viene rilevate dell'attività
+sull'insieme dei file descriptor specificati (\param{readfds},
+\param{writefds} e \param{exceptfds}), per un tempo massimo specificato da
+\param{timeout}.
+
+Per specificare quali file descriptor si intende selezionare, la funzione usa
+un particolare oggetto, il \textit{file descriptor set}, identificato dal tipo
+\type{fd\_set}, che serve ad identificare un insieme di file descriptor, in
+maniera analoga a come un \textit{signal set} (vedi \secref{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/select.h}
+ \funcdecl{FD\_ZERO(fd\_set *set)}
+ Inizializza l'insieme (vuoto).
+
+ \funcdecl{FD\_SET(int fd, fd\_set *set)}
+ Inserisce il file descriptor \param{fd} nell'insieme.
+
+ \funcdecl{FD\_CLR(int fd, fd\_set *set)}
+ Rimuove il file descriptor \param{fd} nell'insieme.
+
+ \funcdecl{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
+\macro{FD\_SETSIZE} file descriptor. Questo a seconda del sistema può essere
+il limite del 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 quando,
+come nelle versioni più recenti del kernel, questo limite non c'è un massimo,
+esso indica le dimensioni in numero di bit utilizzabili per l'insieme.
+
+La funzione richiede di specificare tre insiemi distinti di file descriptor;
+il primo, \param{readfds}, verrà osservato per rilevare la disponibilità di
+input in lettura, il secondo, \param{writefds} per verificare la possibilità
+di scrivere ed il terzo, \param{exceptfds}, per verificare l'esistenza di
+eccezioni. I corrispondenti valori dei \textit{file descriptor set} saranno
+modificati di conseguenza per mostrare quale dei file descriptor ha cambiato
+stato.
+
+
+
+
+
+Come accennato l'interfaccia di \func{select} è una estensione aggiunta BSD, e
+poi entrata a far parte di POSIX; allo stesso tempo System V aveva introdotto
+una interfaccia alternativa, basata sulla funzione \func{poll}, il cui
+prototipo è:
+\begin{prototype}{sys/poll.h}
+ {int poll(struct pollfd *ufds, unsigned int nfds, int timeout)}
+
+La funzione attente un cambiamento di stato per uno dei file descriptor
+specificati da \param{ufds}.
+
+\bodydesc{La funzione restituisce il numero di file descriptor con attività in
+ caso di successo, o 0 se c'è stato un timeout; in caso di errore viene
+ restituito -1 ed \var{errno} viene settata ai valori:
+
+.}
+\end{prototype}
+
+
\subsection{L'I/O asincrono}
\section{Il file locking}
\label{sec:file_locking}
-In \secref{sec:file_sharing} abbiamo preso in esame le mosalità in cui un
+In \secref{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 \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.
+Questo causa la possibilità di race condition\index{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 imprevedibile 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
projects / gapil.git / blobdiff