Altre modifiche e correzioni sul testo.
[gapil.git] / fileadv.tex
index 557e895e05e61ea0b93b6052eb6c9878ddffe946..fe6dda66ab8436d5124db5ab9a99f033d52ab99f 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
 %% fileadv.tex
 %%
-%% Copyright (C) 2000-2010 Simone Piccardi.  Permission is granted to
+%% Copyright (C) 2000-2011 Simone Piccardi.  Permission is granted to
 %% copy, distribute and/or modify this document under the terms of the GNU Free
 %% Documentation License, Version 1.1 or any later version published by the
 %% Free Software Foundation; with the Invariant Sections being "Un preambolo",
@@ -1474,7 +1474,7 @@ vengano notificati solo i file descriptor che hanno subito una transizione da
 \textit{edge triggered} nel caso del precedente esempio il file descriptor
 diventato pronto da cui si sono letti solo 1000 byte non verrà nuovamente
 notificato come pronto, nonostante siano ancora disponibili in lettura 1000
-byte. Solo una volta che si saranno esauriti tutti i byte disponibili, e che
+byte. Solo una volta che si saranno esauriti tutti i dati disponibili, e che
 il file descriptor sia tornato non essere pronto, si potrà ricevere una
 ulteriore notifica qualora ritornasse pronto.
 
@@ -1494,36 +1494,59 @@ La prima versione \textit{epoll} prevedeva l'apertura di uno speciale file di
 dispositivo, \texttt{/dev/epoll}, per ottenere un file descriptor da
 utilizzare con le funzioni dell'interfaccia,\footnote{il backporting
   dell'interfaccia per il kernel 2.4, non ufficiale, utilizza sempre questo
-  file.} ma poi si è passati all'uso una apposita \textit{system call}.  Il
-primo passo per usare l'interfaccia di \textit{epoll} è pertanto quello di
-chiamare la funzione \funcd{epoll\_create}, il cui prototipo è:
-\begin{prototype}{sys/epoll.h}
-  {int epoll\_create(int size)}
+  file.} ma poi si è passati all'uso di apposite \textit{system call}.  Il
+primo passo per usare l'interfaccia di \textit{epoll} è pertanto quello
+ottenere detto file descriptor chiamando una delle funzioni
+\funcd{epoll\_create} e \funcd{epoll\_create1},\footnote{l'interfaccia di
+  \textit{epoll} è stata inserita nel kernel a partire dalla versione 2.5.44,
+  ed il supporto è stato aggiunto alle \acr{glibc} 2.3.2.} i cui prototipi
+sono:
+\begin{functions}
+  \headdecl{sys/epoll.h}
+
+  \funcdecl{int epoll\_create(int size)}
+  \funcdecl{int epoll\_create1(int flags)}
   
   Apre un file descriptor per \textit{epoll}.
   
-  \bodydesc{La funzione restituisce un file descriptor in caso di successo, o
-    $-1$ in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+  \bodydesc{Le funzioni restituiscono un file descriptor per \textit{epoll} in
+    caso di successo, o $-1$ in caso di errore, nel qual caso \var{errno}
+    assumerà uno dei valori:
   \begin{errlist}
   \item[\errcode{EINVAL}] si è specificato un valore di \param{size} non
-    positivo.
+    positivo o non valido per \param{flags}.
   \item[\errcode{ENFILE}] si è raggiunto il massimo di file descriptor aperti
     nel sistema.
+  \item[\errcode{EMFILE}] si è raggiunto il limite sul numero massimo di
+    istanze di \textit{epoll} per utente stabilito da
+    \procfile{/proc/sys/fs/epoll/max\_user\_instances}.
   \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è sufficiente memoria nel kernel per creare
     l'istanza.
   \end{errlist}
 }
-\end{prototype}
+\end{functions}
 
-La funzione restituisce un file descriptor speciale,\footnote{esso non è
-  associato a nessun file su disco, inoltre a differenza dei normali file
-  descriptor non può essere inviato ad un altro processo attraverso un socket
-  locale (vedi sez.~\ref{sec:sock_fd_passing}).} detto anche \textit{epoll
-  descriptor}, che viene associato alla infrastruttura utilizzata dal kernel
-per gestire la notifica degli eventi; l'argomento \param{size} serve a dare
-l'indicazione del numero di file descriptor che si vorranno tenere sotto
-controllo, ma costituisce solo un suggerimento per semplificare l'allocazione
-di risorse sufficienti, non un valore massimo.
+Entrambe le funzioni restituiscono un file descriptor speciale,\footnote{esso
+  non è associato a nessun file su disco, inoltre a differenza dei normali
+  file descriptor non può essere inviato ad un altro processo attraverso un
+  socket locale (vedi sez.~\ref{sec:sock_fd_passing}).} detto anche
+\textit{epoll descriptor}, che viene associato alla infrastruttura utilizzata
+dal kernel per gestire la notifica degli eventi. Nel caso di
+\func{epoll\_create} l'argomento \param{size} serviva a dare l'indicazione del
+numero di file descriptor che si vorranno tenere sotto controllo, e costituiva
+solo un suggerimento per semplificare l'allocazione di risorse sufficienti,
+non un valore massimo.\footnote{ma a partire dal kernel 2.6.8 esso viene
+  totalmente ignorato e l'allocazione è sempre dinamica.}
+
+La seconda versione della funzione, \func{epoll\_create1} è stata
+introdotta\footnote{è disponibile solo a partire dal kernel 2.6.27.} come
+estensione della precedente, per poter passare dei flag di controllo come
+maschera binaria in fase di creazione del file descriptor. Al momento l'unico
+valore legale per \param{flags} (a parte lo zero) è \const{EPOLL\_CLOEXEC},
+che consente di impostare in maniera atomica sul file descriptor il flag di
+\itindex{close-on-exec} \textit{close-on-exec} (si veda il significato di
+\const{O\_CLOEXEC} in tab.~\ref{tab:file_open_flags}), senza che sia
+necessaria una successiva chiamata a \func{fcntl}.
 
 Una volta ottenuto un file descriptor per \textit{epoll} il passo successivo è
 indicare quali file descriptor mettere sotto osservazione e quali operazioni
@@ -1549,6 +1572,9 @@ controllare, per questo si deve usare la seconda funzione dell'interfaccia,
   \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è sufficiente memoria nel kernel gestire
     l'operazione richiesta.
   \item[\errcode{EPERM}] il file \param{fd} non supporta \textit{epoll}.
+  \item[\errcode{ENOSPC}] si è raggiunto il limite massimo di registrazioni
+    per utente di file descriptor da osservere imposto da
+    \procfile{/proc/sys/fs/epoll/max\_user\_watches}.
   \end{errlist}
 }
 \end{prototype}
@@ -1597,8 +1623,10 @@ di tipo \struct{epoll\_event}, ed ha significato solo con le operazioni
 indicare quale tipo di evento relativo ad \param{fd} si vuole che sia tenuto
 sotto controllo.  L'argomento viene ignorato con l'operazione
 \const{EPOLL\_CTL\_DEL}.\footnote{fino al kernel 2.6.9 era comunque richiesto
-  che questo fosse un puntatore valido, anche se poi veniva ignorato, a
-  partire dal 2.6.9 si può specificare anche un valore \texttt{NULL}.}
+  che questo fosse un puntatore valido, anche se poi veniva ignorato; a
+  partire dal 2.6.9 si può specificare anche un valore \texttt{NULL} ma se si
+  vuole mantenere la compatibilità con le versioni precedenti occorre usare un
+  puntatore valido.}
 
 \begin{figure}[!htb]
   \footnotesize \centering
@@ -1621,10 +1649,14 @@ definizione 
 Il primo campo, \var{events}, è una maschera binaria in cui ciascun bit
 corrisponde o ad un tipo di evento, o una modalità di notifica; detto campo
 deve essere specificato come OR aritmetico delle costanti riportate in
-tab.~\ref{tab:epoll_events}. Il secondo campo, \var{data}, serve ad indicare a
-quale file descriptor si intende fare riferimento, ed in astratto può
-contenere un valore qualsiasi che permetta di identificarlo, di norma comunque
-si usa come valore lo stesso \param{fd}.
+tab.~\ref{tab:epoll_events}. Il secondo campo, \var{data}, è una \ctyp{union}
+che serve a identificare il file descriptor a cui si intende fare riferimento,
+ed in astratto può contenere un valore qualsiasi (specificabile in diverse
+forme) che ne permetta una indicazione univoca. Il modo più comune di usarlo
+però è quello in cui si specifica il terzo argomento di \func{epoll\_ctl}
+nella forma \var{event.data.fd}, assegnando come valore di questo campo lo
+stesso valore dell'argomento \param{fd}, cosa che permette una immediata
+identificazione del file descriptor.
 
 \begin{table}[htb]
   \centering
@@ -1641,7 +1673,8 @@ si usa come valore lo stesso \param{fd}.
     \const{EPOLLRDHUP}  & L'altro capo di un socket di tipo
                           \const{SOCK\_STREAM} (vedi sez.~\ref{sec:sock_type})
                           ha chiuso la connessione o il capo in scrittura
-                          della stessa (vedi sez.~\ref{sec:TCP_shutdown}).\\
+                          della stessa (vedi
+                          sez.~\ref{sec:TCP_shutdown}).\footnotemark\\
     \const{EPOLLPRI}    & Ci sono \itindex{out-of-band} dati urgenti
                           disponibili in lettura (analogo di
                           \const{POLLPRI}); questa condizione viene comunque
@@ -1651,7 +1684,9 @@ si usa come valore lo stesso \param{fd}.
                           (analogo di \const{POLLERR}); questa condizione
                           viene comunque riportata in uscita, e non è
                           necessaria impostarla in ingresso.\\
-    \const{EPOLLHUP}    & Si è verificata una condizione di hung-up.\\
+    \const{EPOLLHUP}    & Si è verificata una condizione di hung-up; questa
+                          condizione viene comunque riportata in uscita, e non
+                          è necessaria impostarla in ingresso.\\
     \const{EPOLLET}     & Imposta la notifica in modalità \textit{edge
                             triggered} per il file descriptor associato.\\ 
     \const{EPOLLONESHOT}& Imposta la modalità \textit{one-shot} per il file
@@ -1663,7 +1698,12 @@ si usa come valore lo stesso \param{fd}.
   \label{tab:epoll_events}
 \end{table}
 
-\footnotetext{questa modalità è disponibile solo a partire dal kernel 2.6.2.}
+\footnotetext{questa modalità è disponibile solo a partire dal kernel 2.6.17,
+  ed è utile per riconoscere la chiusura di una connessione dall'altro capo
+  quando si lavora in modalità \textit{edge triggered}.}
+
+\footnotetext[48]{questa modalità è disponibile solo a partire dal kernel
+  2.6.2.}
 
 Le modalità di utilizzo di \textit{epoll} prevedono che si definisca qual'è
 l'insieme dei file descriptor da tenere sotto controllo tramite un certo
@@ -1781,9 +1821,10 @@ restituiti meno dati di quelli richiesti.
 
 Come già per \func{select} e \func{poll} anche per l'interfaccia di
 \textit{epoll} si pone il problema di gestire l'attesa di segnali e di dati
-contemporaneamente, per far questo di nuovo è necessaria una variante della
-funzione di attesa che consenta di reimpostare all'uscita una maschera di
-segnali, analoga alle precedenti estensioni \func{pselect} e \func{ppoll} di
+contemporaneamente per le osservazioni fatte in sez.~\ref{sec:file_select},
+per fare questo di nuovo è necessaria una variante della funzione di attesa
+che consenta di reimpostare all'uscita una maschera di segnali, analoga alle
+estensioni \func{pselect} e \func{ppoll} che abbiamo visto in precedenza per
 \func{select} e \func{poll}; in questo caso la funzione si chiama
 \funcd{epoll\_pwait}\footnote{la funziona è stata introdotta a partire dal
   kernel 2.6.19, ed è come tutta l'interfaccia di \textit{epoll}, specifica di
@@ -1871,7 +1912,7 @@ ad altri eventi generici) che, ispirandosi di nuovo alla filosofia di Unix per
 cui tutto è un file, consentisse di eseguire la notifica con l'uso di
 opportuni file descriptor.\footnote{ovviamente si tratta di una funzionalità
   specifica di Linux, non presente in altri sistemi unix-like, e non prevista
-  da nessuno standard.}
+  da nessuno standard, per cui va evitata se si ha a cuore la portabilità.}
 
 In sostanza, come per \func{sigwait}, si può disabilitare l'esecuzione di un
 gestore in occasione dell'arrivo di un segnale, e rilevarne l'avvenuta
@@ -1961,13 +2002,67 @@ impostazione successiva con \func{fcntl}.\footnote{questo 
   \label{tab:signalfd_flags}
 \end{table}
 
-% TODO trattare qui eventfd signalfd e timerfd introdotte con il 2.6.22 
+L'interfaccia fornita da \func{signalfd} prevede che la ricezione dei segnali
+sia eseguita leggendo i dati relativi ai segnali pendenti dal file descriptor
+restituito dalla funzione con una normalissima \func{read}. Questi dati
+vengono scritti sul buffer indicato come secondo argomento di \func{read} in
+forma di una sequenza di una o più strutture \struct{signalfd\_siginfo} (la
+cui definizione si è riportata in fig.~\ref{fig:signalfd_siginfo}) a seconda
+sia della dimensione del buffer che del numero di segnali pendenti. Per questo
+motivo il buffer deve essere almeno di dimensione pari a quella di
+\struct{signalfd\_siginfo}, qualora sia di dimensione maggiore potranno essere
+letti in unica soluzione i dati relativi ad eventuali più segnali pendenti,
+fino al numero massimo di strutture \struct{signalfd\_siginfo} che possono
+rientrare nel buffer.
+
+\begin{figure}[!htb]
+  \footnotesize \centering
+  \begin{minipage}[c]{15cm}
+    \includestruct{listati/signalfd_siginfo.h}
+  \end{minipage} 
+  \normalsize 
+  \caption{La struttura \structd{signalfd\_siginfo}, restituita in lettura da
+    un file descriptor creato con \func{signalfd}.}
+  \label{fig:signalfd_siginfo}
+\end{figure}
+
+Si tenga presente che lettura di una struttura \struct{signalfd\_siginfo}
+relativa ad un segnale pendente è equivalente alla esecuzione di un gestore,
+vale a dire che una volta letta il segnale non sarà più pendente e non potrà
+essere ricevuto, qualora si ripristino le normali condizioni di gestione, né
+da un gestore né dalla funzione \func{sigwaitinfo}. 
+
+% TODO trattare qui eventfd, timerfd introdotte con il 2.6.22 
 % timerfd è stata tolta nel 2.6.23 e rifatta per bene nel 2.6.25
 % vedi: http://lwn.net/Articles/233462/
 %       http://lwn.net/Articles/245533/
 %       http://lwn.net/Articles/267331/
 
 
+\begin{figure}[!htb]
+  \footnotesize \centering
+  \begin{minipage}[c]{15cm}
+    \includecodesample{listati/FifoReporter-init.c}
+  \end{minipage} 
+  \normalsize 
+  \caption{Sezione di inizializzazione del codice del programma
+    \file{FifoReporter.c}.}
+  \label{fig:fiforeporter_code}
+\end{figure}
+
+
+
+\begin{figure}[!htb]
+  \footnotesize \centering
+  \begin{minipage}[c]{15cm}
+    \includecodesample{listati/FifoReporter-main.c}
+  \end{minipage} 
+  \normalsize 
+  \caption{Ciclo principale del codice del programma \file{FifoReporter.c}.}
+  \label{fig:fiforeporter_code}
+\end{figure}
+
+
 
 \section{L'accesso \textsl{asincrono} ai file}
 \label{sec:file_asyncronous_access}
@@ -2233,14 +2328,17 @@ rilasciato o declassato (che questo sia fatto dal \textit{lease holder} o dal
 kernel è lo stesso) le chiamate a \func{open} o \func{truncate} eseguite dal
 \textit{lease breaker} rimaste bloccate proseguono automaticamente.
 
-
-\itindbeg{dnotify}
-
 Benché possa risultare utile per sincronizzare l'accesso ad uno stesso file da
 parte di più processi, l'uso dei \textit{file lease} non consente comunque di
 risolvere il problema di rilevare automaticamente quando un file o una
-directory vengono modificati, che è quanto necessario ad esempio ai programma
-di gestione dei file dei vari desktop grafici.
+directory vengono modificati,\footnote{questa funzionalità venne aggiunta
+  principalmente ad uso di Samba per poter facilitare l'emulazione del
+  comportamento di Windows sui file, ma ad oggi viene considerata una
+  interfaccia mal progettata ed il suo uso è fortemente sconsigliato a favore
+  di \textit{inotify}.} che è quanto necessario ad esempio ai programma di
+gestione dei file dei vari desktop grafici.
+
+\itindbeg{dnotify}
 
 Per risolvere questo problema a partire dal kernel 2.4 è stata allora creata
 un'altra interfaccia,\footnote{si ricordi che anche questa è una interfaccia
@@ -2330,7 +2428,7 @@ numero di file).  Infine l'uso dei segnali come interfaccia di notifica
 comporta tutti i problemi di gestione visti in sez.~\ref{sec:sig_management} e
 sez.~\ref{sec:sig_adv_control}.  Per tutta questa serie di motivi in generale
 quella di \textit{dnotify} viene considerata una interfaccia di usabilità
-problematica.
+problematica ed il suo uso oggi è fortemente sconsigliato.
 
 \itindend{dnotify}