Mandatory locking

[gapil.git] / fileintro.tex

diff --git a/fileintro.tex b/fileintro.tex
index a55e5ac9c313e546e36704882afdea65e496d04d..794d61159b96fe74cb463c39be53c3697fbdc405 100644 (file)
--- a/fileintro.tex
+++ b/fileintro.tex
@@ -122,11 +122,26 @@ Come detto in precedenza, in Unix esistono vari tipi di file; in Linux questi
 sono implementati come oggetti del \textit{Virtual File System} (vedi
 \secref{sec:file_vfs_work}) e sono presenti in tutti i filesystem unix-like
 utilizzabili con Linux. L'elenco dei vari tipi di file definiti dal
 sono implementati come oggetti del \textit{Virtual File System} (vedi
 \secref{sec:file_vfs_work}) e sono presenti in tutti i filesystem unix-like
 utilizzabili con Linux. L'elenco dei vari tipi di file definiti dal

-\textit{Virtual File System}\index{Virtual File System} è riportato in \ntab.
+\textit{Virtual File System}\index{Virtual File System} è riportato in
+\tabref{tab:file_file_types}.

 
 Si tenga ben presente che questa classificazione non ha nulla a che fare con
 
 Si tenga ben presente che questa classificazione non ha nulla a che fare con

-la classificazione sui tipi di file (che in questo caso sono sempre file di
-dati) in base al loro contenuto, o tipo di accesso.
+la classificazione dei file (che in questo caso sono sempre file di dati) in
+base al loro contenuto, o tipo di accesso. Essa riguarda invece il tipo di
+oggetti; in particolare è da notare la presenza dei cosiddetti file speciali.
+Alcuni di essi, come le \textit{fifo} (che tratteremo in
+\secref{sec:ipc_named_pipe}) ed i \textit{socket} (che tratteremo in
+\capref{cha:socket_intro}) non sono altro che dei riferimenti per utilizzare
+delle funzionalità di comunicazione fornite dal kernel. Gli altri sono i
+\textsl{file di dispositivo} (o \textit{device file}) che costituiscono una
+interfaccia diretta per leggere e scrivere sui dispositivi fisici; essi
+vengono suddivisi in due grandi categorie, \textsl{a blocchi} e \textsl{a
+  caratteri} a seconda delle modalità in cui il dispositivo sottostante
+effettua le operazioni di I/O.\footnote{in sostanza i dispositivi a blocchi
+  (ad esempio i dischi) corrispondono a periferiche per le quali è richiesto
+  che l'I/O venga effettuato per blocchi di dati di dimensioni fissate (ad
+  esempio le dimensioni di un settore), mentre nei dispositivi a caratteri
+  l'I/O viene effettuato senza nessuna particolare struttura.}

 
 \begin{table}[htb]
   \footnotesize
 
 \begin{table}[htb]
   \footnotesize


@@ -159,16 +174,20 @@ dati) in base al loro contenuto, o tipo di accesso.
     \label{tab:file_file_types}
 \end{table}
 
     \label{tab:file_file_types}
 \end{table}
 

-Infatti una delle differenze principali con altri sistemi operativi (come il
-VMS o Windows) è che per Unix tutti i file di dati sono identici e contengono
-un flusso continuo di byte. Non esiste cioè differenza per come vengono visti
-dal sistema file di diverso contenuto o formato (come nel caso di quella fra
-file di testo e binari che c'è in Windows) né c'è una strutturazione a record
-per il cosiddetto ``accesso diretto'' come nel caso del VMS.\footnote{con i
-  kernel della serie 2.4 è disponibile, attraverso dei device file appositi,
-  una forma di accesso diretto ai dischi (il \textit{raw access}) che però non
-  ha nulla a che fare con questo, trattandosi solo di operazioni fatte senza
-  passare attraverso un filesystem.}
+Una delle differenze principali con altri sistemi operativi (come il VMS o
+Windows) è che per Unix tutti i file di dati sono identici e contengono un
+flusso continuo di byte. Non esiste cioè differenza per come vengono visti dal
+sistema file di diverso contenuto o formato (come nel caso di quella fra file
+di testo e binari che c'è in Windows) né c'è una strutturazione a record per
+il cosiddetto ``accesso diretto'' come nel caso del VMS.\footnote{questo vale
+  anche per i dispositivi a blocchi: la strutturazione dell'I/O in blocchi di
+  dimensione fissa avviene solo all'interno del kernel, ed è completamente
+  trasparente all'utente. Inoltre talvolta si parla di \textsl{accesso
+    diretto} riferendosi alla capacità, che non ha niente a che fare con tutto
+  ciò, di effettuare, attraverso degli appositi file di dispositivo,
+  operazioni di I/O direttamente sui dischi senza passare attraverso un
+  filesystem (il cosiddetto \textit{raw access}, introdotto coi kernel della
+  serie 2.4.x).}

 
 Una seconda differenza è nel formato dei file ASCII: in Unix la fine riga è
 codificata in maniera diversa da Windows o Mac, in particolare il fine riga è
 
 Una seconda differenza è nel formato dei file ASCII: in Unix la fine riga è
 codificata in maniera diversa da Windows o Mac, in particolare il fine riga è


@@ -179,12 +198,21 @@ del Mac e del \texttt{CR LF} di Windows.\footnote{per questo esistono in Linux
 problemi qualora nei programmi si facciano assunzioni sul terminatore della
 riga.
 
 problemi qualora nei programmi si facciano assunzioni sul terminatore della
 riga.
 

-Si ricordi infine che in ambiente Unix non esistono tipizzazioni dei file di
-dati e che non c'è nessun supporto del sistema per le estensioni come parte
-del filesystem. Ciò nonostante molti programmi adottano delle convenzioni per
-i nomi dei file, ad esempio il codice C normalmente si mette in file con
-l'estensione \file{.c}, ma questa è, per quanto usata ed accettata in maniera
-universale, solo una convenzione.
+Si ricordi infine che un kernel Unix non fornisce nessun supporto per la
+tipizzazione dei file di dati e che non c'è nessun supporto del sistema per le
+estensioni come parte del filesystem.\footnote{non è così ad esempio nel
+  filesystem HFS dei Mac, che supporta delle risorse associate ad ogni file,
+  che specificano fra l'altro il contenuto ed il programma da usare per
+  leggerlo. In realtà per alcuni filesystem, come l'XFS della SGI, esiste la
+  possibilità di associare delle risorse ai file, ma è una caratteristica
+  tutt'ora poco utilizzata, dato che non corrisponde al modello classico dei
+  file in un sistema Unix.} Ciò nonostante molti programmi adottano delle
+convenzioni per i nomi dei file, ad esempio il codice C normalmente si mette
+in file con l'estensione \file{.c}; un'altra tecnica molto usata è quella di
+utilizzare i primi 4 byte del file per memorizzare un \textit{magic number}
+che classifichi il contenuto; entrambe queste tecniche, per quanto usate ed
+accettate in maniera diffusa, restano solo delle convenzioni il cui rispetto è
+demandato alle applicazioni stesse.

 
 
 \subsection{Le due interfacce ai file}
 
 
 \subsection{Le due interfacce ai file}


@@ -443,7 +471,8 @@ metodi che implementano le operazioni disponibili sul file. In questo modo i
 processi in user space possono accedere alle operazioni attraverso detti
 metodi, che saranno diversi a seconda del tipo di file (o dispositivo) aperto
 (su questo torneremo in dettaglio in \secref{sec:file_fd}). Un elenco delle
 processi in user space possono accedere alle operazioni attraverso detti
 metodi, che saranno diversi a seconda del tipo di file (o dispositivo) aperto
 (su questo torneremo in dettaglio in \secref{sec:file_fd}). Un elenco delle

-operazioni previste dal kernel è riportato in \ntab.
+operazioni previste dal kernel è riportato in
+\tabref{tab:file_file_operations}.

 
 \begin{table}[htb]
   \centering
 
 \begin{table}[htb]
   \centering


@@ -505,17 +534,18 @@ alle caratteristiche comuni di qualunque filesystem di sistema unix-like.
 
 Lo spazio fisico di un disco viene usualmente diviso in partizioni; ogni
 partizione può contenere un filesystem. La strutturazione tipica
 
 Lo spazio fisico di un disco viene usualmente diviso in partizioni; ogni
 partizione può contenere un filesystem. La strutturazione tipica

-dell'informazione su un disco è riportata in \nfig; in essa si fa riferimento
-alla struttura del filesystem \acr{ext2}, che prevede una separazione dei dati
-in \textit{blocks group} che replicano il superblock (ma sulle caratteristiche
-di \acr{ext2} torneremo in \secref{sec:file_ext2}). È comunque caratteristica
-comune di tutti i filesystem per Unix, indipendentemente da come poi viene
-strutturata nei dettagli questa informazione, prevedere una divisione fra la
-lista degli inodes e lo spazio a disposizione per i dati e le directory.
+dell'informazione su un disco è riportata in \figref{fig:file_disk_filesys};
+in essa si fa riferimento alla struttura del filesystem \acr{ext2}, che
+prevede una separazione dei dati in \textit{blocks group} che replicano il
+superblock (ma sulle caratteristiche di \acr{ext2} torneremo in
+\secref{sec:file_ext2}). È comunque caratteristica comune di tutti i
+filesystem per Unix, indipendentemente da come poi viene strutturata nei
+dettagli questa informazione, prevedere una divisione fra la lista degli
+inodes e lo spazio a disposizione per i dati e le directory.

 
 \begin{figure}[htb]
   \centering
 
 \begin{figure}[htb]
   \centering

-  \includegraphics[width=12cm]{img/disk_struct}
+  \includegraphics[width=14cm]{img/disk_struct}

   \caption{Organizzazione dello spazio su un disco in partizioni e
   filesystem.}
   \label{fig:file_disk_filesys}
   \caption{Organizzazione dello spazio su un disco in partizioni e
   filesystem.}
   \label{fig:file_disk_filesys}


@@ -525,20 +555,21 @@ Se si va ad esaminare con maggiore dettaglio la strutturazione
 dell'informazione all'interno del singolo filesystem (tralasciando i dettagli
 relativi al funzionamento del filesystem stesso come la strutturazione in
 gruppi dei blocchi, il superblock e tutti i dati di gestione) possiamo
 dell'informazione all'interno del singolo filesystem (tralasciando i dettagli
 relativi al funzionamento del filesystem stesso come la strutturazione in
 gruppi dei blocchi, il superblock e tutti i dati di gestione) possiamo

-esemplificare la situazione con uno schema come quello esposto in \nfig.
+esemplificare la situazione con uno schema come quello esposto in
+\figref{fig:file_filesys_detail}.

 
 \begin{figure}[htb]
   \centering
 
 \begin{figure}[htb]
   \centering

-  \includegraphics[width=12cm]{img/filesys_struct}
+  \includegraphics[width=14cm]{img/filesys_struct}

   \caption{Strutturazione dei dati all'interno di un filesystem.}
   \label{fig:file_filesys_detail}
 \end{figure}
 
   \caption{Strutturazione dei dati all'interno di un filesystem.}
   \label{fig:file_filesys_detail}
 \end{figure}
 

-Da \curfig\ si evidenziano alcune delle caratteristiche di base di un
-filesystem, sulle quali è bene porre attenzione visto che sono fondamentali
-per capire il funzionamento delle funzioni che manipolano i file e le
-directory che tratteremo nel prossimo capitolo; in particolare è opportuno
-ricordare sempre che:
+Da \figref{fig:file_filesys_detail} si evidenziano alcune delle
+caratteristiche di base di un filesystem, sulle quali è bene porre attenzione
+visto che sono fondamentali per capire il funzionamento delle funzioni che
+manipolano i file e le directory che tratteremo nel prossimo capitolo; in
+particolare è opportuno ricordare sempre che:

 
 \begin{enumerate}
   
 
 \begin{enumerate}
   


@@ -551,15 +582,15 @@ ricordare sempre che:
   traduzione dell'inglese \textit{directory entry}, che non useremo anche per
   evitare confusione con le \textit{dentry} del kernel di cui si parlava in
   \secref{sec:file_vfs}).
   traduzione dell'inglese \textit{directory entry}, che non useremo anche per
   evitare confusione con le \textit{dentry} del kernel di cui si parlava in
   \secref{sec:file_vfs}).

-
-\item Come mostrato in \curfig\ si possono avere più voci che puntano allo
-  stesso \textit{inode}. Ogni \textit{inode} ha un contatore che contiene il
-  numero di riferimenti (\textit{link count}) che sono stati fatti ad esso;
-  solo quando questo contatore si annulla i dati del file vengono
-  effettivamente rimossi dal disco. Per questo la funzione per cancellare un
-  file si chiama \func{unlink}, ed in realtà non cancella affatto i dati del
-  file, ma si limita ad eliminare la relativa voce da una directory e
-  decrementare il numero di riferimenti nell'\textit{inode}.
+  
+\item Come mostrato in \figref{fig:file_filesys_detail} si possono avere più
+  voci che puntano allo stesso \textit{inode}. Ogni \textit{inode} ha un
+  contatore che contiene il numero di riferimenti (\textit{link count}) che
+  sono stati fatti ad esso; solo quando questo contatore si annulla i dati del
+  file vengono effettivamente rimossi dal disco. Per questo la funzione per
+  cancellare un file si chiama \func{unlink}, ed in realtà non cancella
+  affatto i dati del file, ma si limita ad eliminare la relativa voce da una
+  directory e decrementare il numero di riferimenti nell'\textit{inode}.

 
 \item Il numero di \textit{inode} nella voce si riferisce ad un \textit{inode}
   nello stesso filesystem e non ci può essere una directory che contiene
 
 \item Il numero di \textit{inode} nella voce si riferisce ad un \textit{inode}
   nello stesso filesystem e non ci può essere una directory che contiene


@@ -577,13 +608,14 @@ ricordare sempre che:
 
 Infine è bene avere presente che, essendo file pure loro, esiste un numero di
 riferimenti anche per le directory; per cui, se a partire dalla situazione
 
 Infine è bene avere presente che, essendo file pure loro, esiste un numero di
 riferimenti anche per le directory; per cui, se a partire dalla situazione

-mostrata in \curfig\ creiamo una nuova directory \file{img} nella directory
-\file{gapil}, avremo una situazione come quella in \nfig, dove per chiarezza
-abbiamo aggiunto dei numeri di inode.
+mostrata in \figref{fig:file_filesys_detail} creiamo una nuova directory
+\file{img} nella directory \file{gapil}, avremo una situazione come quella in
+\figref{fig:file_dirs_link}, dove per chiarezza abbiamo aggiunto dei numeri di
+inode.

 
 \begin{figure}[htb]
   \centering 
 
 \begin{figure}[htb]
   \centering 

-  \includegraphics[width=12cm]{img/dir_links}
+  \includegraphics[width=14cm]{img/dir_links}

   \caption{Organizzazione dei link per le directory.}
   \label{fig:file_dirs_link}
 \end{figure}
   \caption{Organizzazione dei link per le directory.}
   \label{fig:file_dirs_link}
 \end{figure}


@@ -658,9 +690,9 @@ inode.
 
 Le directory sono implementate come una linked list con voci di dimensione
 variabile. Ciascuna voce della lista contiene il numero di inode, la sua
 
 Le directory sono implementate come una linked list con voci di dimensione
 variabile. Ciascuna voce della lista contiene il numero di inode, la sua

-lunghezza, il nome del file e la sua lunghezza, secondo lo schema in \curfig;
-in questo modo è possibile implementare nomi per i file anche molto lunghi
-(fino a 1024 caratteri) senza sprecare spazio disco.
+lunghezza, il nome del file e la sua lunghezza, secondo lo schema in
+\figref{fig:file_ext2_dirs}; in questo modo è possibile implementare nomi per
+i file anche molto lunghi (fino a 1024 caratteri) senza sprecare spazio disco.