Ancora su AIO.
[gapil.git] / fileadv.tex
index 2f16a2759b42799018f3275428c967a6cee3ae0e..f95fa683adba2870995e9c0cb301f63bd055e30f 100644 (file)
@@ -91,7 +91,7 @@ con la funzione \func{select}, il cui prototipo 
 
 La funzione mette il processo in stato di \textit{sleep} (vedi
 \tabref{tab:proc_proc_states}) fintanto che almeno uno dei file descriptor
 
 La funzione mette il processo in stato di \textit{sleep} (vedi
 \tabref{tab:proc_proc_states}) fintanto che almeno uno dei file descriptor
-degli insiemo specificati (\param{readfds}, \param{writefds} e
+degli insiemi specificati (\param{readfds}, \param{writefds} e
 \param{exceptfds}), non diventa attivo, per un tempo massimo specificato da
 \param{timeout}.
 
 \param{exceptfds}), non diventa attivo, per un tempo massimo specificato da
 \param{timeout}.
 
@@ -168,7 +168,7 @@ Come accennato l'interfaccia di \func{select} 
 System V ha introdotto una sua interfaccia per gestire l'\textit{I/O
   multiplexing}, basata sulla funzione \func{poll},\footnote{la funzione è
   prevista dallo standard XPG4, ed è stata introdotta in Linux come system
 System V ha introdotto una sua interfaccia per gestire l'\textit{I/O
   multiplexing}, basata sulla funzione \func{poll},\footnote{la funzione è
   prevista dallo standard XPG4, ed è stata introdotta in Linux come system
-  call a partire dal kernel 2.1.23 e dalle libc 5.4.28.} il cui prototipo è:
+  call a partire dal kernel 2.1.23 e dalle \acr{libc} 5.4.28.} il cui prototipo è:
 \begin{prototype}{sys/poll.h}
   {int poll(struct pollfd *ufds, unsigned int nfds, int timeout)}
 
 \begin{prototype}{sys/poll.h}
   {int poll(struct pollfd *ufds, unsigned int nfds, int timeout)}
 
@@ -191,7 +191,7 @@ specificati attraverso un vettore di puntatori a strutture di tipo
 \type{pollfd}, la cui definizione è riportata in \figref{fig:file_pollfd}.
 Come \func{select} anche \func{poll} permette di interrompere l'attesa dopo un
 certo tempo, che va specificato attraverso \param{timeout} in numero di
 \type{pollfd}, la cui definizione è riportata in \figref{fig:file_pollfd}.
 Come \func{select} anche \func{poll} permette di interrompere l'attesa dopo un
 certo tempo, che va specificato attraverso \param{timeout} in numero di
-millesecondi (un valore negativo indica un'attesa indefinita).
+millisecondi (un valore negativo indica un'attesa indefinita).
 
 \begin{figure}[!htb]
   \footnotesize \centering
 
 \begin{figure}[!htb]
   \footnotesize \centering
@@ -230,7 +230,7 @@ vengono utilizzati solo per \var{revents} come valori in uscita).
     \macro{POLLOUT}   & 0x004 & È possibile la scrittura immediata.\\
     \hline
     \macro{POLLERR}   & 0x008 & C'è una condizione di errore.\\
     \macro{POLLOUT}   & 0x004 & È possibile la scrittura immediata.\\
     \hline
     \macro{POLLERR}   & 0x008 & C'è una condizione di errore.\\
-    \macro{POLLHUP}   & 0x010 & Si è vericato un hung-up.\\
+    \macro{POLLHUP}   & 0x010 & Si è verificato un hung-up.\\
     \macro{POLLNVAL}  & 0x020 & Il file descriptor non è aperto.\\
     \hline
     \macro{POLLRDNORM}& 0x040 & Sono disponibili in lettura dati normali.\\ 
     \macro{POLLNVAL}  & 0x020 & Il file descriptor non è aperto.\\
     \hline
     \macro{POLLRDNORM}& 0x040 & Sono disponibili in lettura dati normali.\\ 
@@ -262,7 +262,7 @@ ad esso relative vengano dichiarate nell'header \file{sys/select.h}, che
 sostituisce i precedenti, ed aggiunge a \func{select} una nuova funzione
 \func{pselect},\footnote{il supporto per lo standard POSIX 1003.1-2001, ed
   l'header \file{sys/select.h}, compaiono in Linux a partire dalle \acr{glibc}
 sostituisce i precedenti, ed aggiunge a \func{select} una nuova funzione
 \func{pselect},\footnote{il supporto per lo standard POSIX 1003.1-2001, ed
   l'header \file{sys/select.h}, compaiono in Linux a partire dalle \acr{glibc}
-  2.0. Le \acr{libc4} e \acr{libc5} non contengono questo header, le
+  2.1. Le \acr{libc4} e \acr{libc5} non contengono questo header, le
   \acr{glibc} 2.0 contengono una definizione sbagliata di \func{psignal},
   senza l'argomento \param{sigmask}, la definizione corretta è presente dalle
   \acr{glibc} 2.1-2.2.1 se si è definito \macro{\_GNU\_SOURCE} e nelle
   \acr{glibc} 2.0 contengono una definizione sbagliata di \func{psignal},
   senza l'argomento \param{sigmask}, la definizione corretta è presente dalle
   \acr{glibc} 2.1-2.2.1 se si è definito \macro{\_GNU\_SOURCE} e nelle
@@ -337,9 +337,9 @@ modalit
 In questo modo si può evitare l'uso delle funzioni \func{poll} o \func{select}
 che, quando vengono usate con un numero molto grande di file descriptor, non
 hanno buone prestazioni. In tal caso infatti la maggior parte del loro tempo
 In questo modo si può evitare l'uso delle funzioni \func{poll} o \func{select}
 che, quando vengono usate con un numero molto grande di file descriptor, non
 hanno buone prestazioni. In tal caso infatti la maggior parte del loro tempo
-di esecuzione è impegato per eseguire uno scan su tutti i file descriptor
-tenuti sotto controllo per determinare quali sono quelli (in genere un piccola
-percentuale) che sono diventati attivi.
+di esecuzione è impegnato ad eseguire una scansione su tutti i file descriptor
+tenuti sotto controllo per determinare quali di essi (in genere una piccola
+percentuale) sono diventati attivi.
 
 Tuttavia con l'implementazione classica dei segnali questa modalità di I/O
 presenta notevoli problemi, dato che non è possibile determinare, quando sono
 
 Tuttavia con l'implementazione classica dei segnali questa modalità di I/O
 presenta notevoli problemi, dato che non è possibile determinare, quando sono
@@ -354,7 +354,7 @@ Per far questo per
 (vedi \secref{sec:sig_real_time}) settando esplicitamente con il comando
 \macro{F\_SETSIG} di \func{fcntl} un segnale real-time da inviare in caso di
 I/O asincrono (il segnale di default è \macro{SIGIO}). In questo caso il
 (vedi \secref{sec:sig_real_time}) settando esplicitamente con il comando
 \macro{F\_SETSIG} di \func{fcntl} un segnale real-time da inviare in caso di
 I/O asincrono (il segnale di default è \macro{SIGIO}). In questo caso il
-manipolatorem tutte le volte che riceverà \macro{SI\_SIGIO} come valore del
+manipolatore tutte le volte che riceverà \macro{SI\_SIGIO} come valore del
 campo \var{si\_code}\footnote{il valore resta \macro{SI\_SIGIO} qualunque sia
   il segnale che si è associato all'I/O asincrono, ed indica appunto che il
   segnale è stato generato a causa di attività nell'I/O asincrono.} di
 campo \var{si\_code}\footnote{il valore resta \macro{SI\_SIGIO} qualunque sia
   il segnale che si è associato all'I/O asincrono, ed indica appunto che il
   segnale è stato generato a causa di attività nell'I/O asincrono.} di
@@ -370,7 +370,7 @@ come \func{poll} e \func{select}, almeno fintanto che non si satura la coda;
 si eccedono le dimensioni di quest'ultima; in tal caso infatti il kernel, non
 potendo più assicurare il comportamento corretto per un segnale real-time,
 invierà al suo posto un \var{SIGIO}, su cui si accumuleranno tutti i segnali
 si eccedono le dimensioni di quest'ultima; in tal caso infatti il kernel, non
 potendo più assicurare il comportamento corretto per un segnale real-time,
 invierà al suo posto un \var{SIGIO}, su cui si accumuleranno tutti i segnali
-in eccesso, e si dovra determinare al solito modo quali sono i file diventati
+in eccesso, e si dovrà determinare al solito modo quali sono i file diventati
 attivi.
 
 
 attivi.
 
 
@@ -392,9 +392,71 @@ di thread. Al momento\footnote{fino ai kernel della serie 2.4.x, nella serie
   asincrono.} esiste una sola versione stabile di questa interfaccia, quella
 delle \acr{glibc}, che è realizzata completamente in user space.  Esistono
 comunque vari progetti sperimentali (come il KAIO della SGI, o i patch di
   asincrono.} esiste una sola versione stabile di questa interfaccia, quella
 delle \acr{glibc}, che è realizzata completamente in user space.  Esistono
 comunque vari progetti sperimentali (come il KAIO della SGI, o i patch di
-Benjamin La Haise) che prevedono una interfaccia che utilizza un supporto
-diretto da parte del kernel.
+Benjamin La Haise) che prevedono un supporto diretto da parte del kernel.
 
 
+Lo standard prevede che tutte le operazioni di I/O asincrono siano controllate
+attraverso l'uso di una apposita struttura \type{aiocb} (il cui nome sta per
+\textit{asyncronous I/O control block}), che viene passata come argomento a
+tutte le funzioni dell'interfaccia. La sua definizione, come effettuata in
+\file{aio.h}, è riportata in \figref{fig:file_aiocb}. Nello steso file è
+definita la macro \macro{\_POSIX\_ASYNCHRONOUS\_IO}, che dichiara la
+disponibilità di questa funzionalità.
+
+\begin{figure}[!htb]
+  \footnotesize \centering
+  \begin{minipage}[c]{15cm}
+    \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
+struct aiocb
+{
+    int aio_fildes;               /* File descriptor.  */
+    off_t aio_offset;             /* File offset */
+    int aio_lio_opcode;           /* Operation to be performed.  */
+    int aio_reqprio;              /* Request priority offset.  */
+    volatile void *aio_buf;       /* Location of buffer.  */
+    size_t aio_nbytes;            /* Length of transfer.  */
+    struct sigevent aio_sigevent; /* Signal number and value.  */
+};
+    \end{lstlisting}
+  \end{minipage} 
+  \normalsize 
+  \caption{La struttura \type{aiocb}, usata per il controllo dell'I/O
+    asincrono.}
+  \label{fig:file_aiocb}
+\end{figure}
+
+Le operazioni di I/O asincrono possono essere effettuate solo su un file già
+aperto, il cui file descriptor deve essere specificato tramite il campo
+\var{aio\_fildes}; il file deve inolte supportare la funzione \func{lseek},
+pertanto terminali e pipe sono esclusi. Non c'è limite al numero di operazioni
+contemporanee effettuabili su un singolo file.
+
+Dato che più operazioni possono essere eseguita in maniera asincrona, il
+concetto di posizione corrente sul file viene a mancare; pertanto ciascuna
+operazione deve sempre specificare nel campo \var{aio\_offset} la posizione
+sul file da cui i dati saranno letti o scritti. Nel campo \var{aio\_buf} poi
+andrà specificato l'indirizzo del buffer usato per l'I/O, ed in
+\var{aio\_nbytes} la lunghezza del trasferimento.
+
+Il campo \var{aio\_reqprio} permette invece di settare la priorità delle
+operazioni di I/O.\footnote{in generale perché ciò sia possibile occorre che
+  la piattaforma supporti questa caratteristica, questo viene indicato
+  definendo le macro \macro{\_POSIX\_PRIORITIZED\_IO}, e
+  \macro{\_POSIX\_PRIORITY\_SCHEDULING}.} La priorità viene settata a partire
+da quella del processo chiamante (vedi \secref{sec:proc_priority}), cui viene
+sottratto il valore di questo campo.
+
+
+
+Le due funzioni principali dell'interfaccia sono quelle per la lettura e
+scrittura, \func{aio\_read} e \func{aio\_write}, i cui prototipi sono:
+\begin{functions}
+  \headdecl{aio.h}
+  \funcdecl{int aio\_read(struct aiocb *aiocbp)}
+  Richiede una lettura asincrona sul file specificato tramite \param{aiocbp}.
+
+  \funcdecl{int aio\_write(struct aiocb *aiocbp)}
+  Richiede una scrittura asincrona sul file specificato tramite \param{aiocbp}.
+\end{functions}
 
 
 
 
 
 
@@ -403,7 +465,7 @@ diretto da parte del kernel.
 
 Un caso abbastanza comune è quello in cui ci si trova a dover affrontare una
 serie multipla di operazioni di I/O, come una serie di letture o scritture di
 
 Un caso abbastanza comune è quello in cui ci si trova a dover affrontare una
 serie multipla di operazioni di I/O, come una serie di letture o scritture di
-vari buffer. In questo caso 
+vari buffer. In questo caso