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%% Free Software Foundation; with the Invariant Sections being "Un preambolo",
Esamineremo in questo capitolo le due interfacce di programmazione che
consentono di gestire i dati mantenuti nei file. Cominceremo con quella nativa
-del sistema, detta dei \itindex{file~descriptor} \textit{file descriptor}, che
-viene fornita direttamente dalle \textit{system call} e che non prevede
-funzionalità evolute come la bufferizzazione o funzioni di lettura o scrittura
+del sistema, detta dei \textit{file descriptor}, che viene fornita
+direttamente dalle \textit{system call} e che non prevede funzionalità evolute
+come la bufferizzazione o funzioni di lettura o scrittura
formattata. Esamineremo poi anche l'interfaccia definita dallo standard ANSI
C, che viene chiamata dei \textit{file stream} o anche più brevemente degli
\textit{stream}. Per entrambe dopo una introduzione alle caratteristiche
Per poter accedere al contenuto di un file occorre creare un canale di
comunicazione con il kernel che renda possibile operare su di esso. Questo si
fa aprendo il file con la funzione \func{open} (vedi
-sez.~\ref{sec:file_open_close}) che provvederà a localizzare \itindex{inode}
-l'\textit{inode} del file e inizializzare i puntatori che rendono disponibili
-le funzioni che il VFS mette a disposizione (quelle di
-tab.~\ref{tab:file_file_operations}). Una volta terminate le operazioni, il
+sez.~\ref{sec:file_open_close}) che provvederà a localizzare l'\textit{inode}
+del file e inizializzare i puntatori che rendono disponibili le funzioni che
+il VFS mette a disposizione (quelle di
+tab.~\ref{tab:file_file_operations}). Una volta terminate le operazioni, il
file dovrà essere chiuso, e questo chiuderà il canale di comunicazione
impedendo ogni ulteriore operazione.
All'interno di ogni processo i file aperti sono identificati da un numero
-intero non negativo, che viene chiamato \textit{file descriptor}. Quando un
-file viene aperto la funzione \func{open} restituisce questo numero, tutte le
-ulteriori operazioni dovranno essere compiute specificando questo stesso
-numero come argomento alle varie funzioni dell'interfaccia.
+intero non negativo, che viene chiamato appunto \textit{file descriptor}.
+Quando un file viene aperto la funzione \func{open} restituisce questo numero,
+tutte le ulteriori operazioni dovranno essere compiute specificando questo
+stesso numero come argomento alle varie funzioni dell'interfaccia.
+
+\itindbeg{process~table}
+\itindbeg{file~table}
Per capire come funziona il meccanismo occorre spiegare a grandi linee come il
kernel gestisce l'interazione fra processi e file. Abbiamo già accennato in
sez.~\ref{sec:proc_hierarchy} come il kernel mantenga un elenco di tutti
-processi nella cosiddetta \itindex{process~table} \textit{process table}. Lo
-stesso, come accennato in sez.~\ref{sec:file_vfs_work}, vale anche per tutti i
-file aperti, il cui elenco viene mantenuto nella cosiddetta
-\itindex{file~table} \textit{file table}.
-
-La \itindex{process~table} \textit{process table} è una tabella che contiene
-una voce per ciascun processo attivo nel sistema. Ciascuna voce è costituita
-dal puntatore a una struttura di tipo \kstruct{task\_struct} nella quale sono
-raccolte tutte le informazioni relative al processo, fra queste informazioni
-c'è anche il puntatore ad una ulteriore struttura di tipo
+processi nella cosiddetta \textit{process table}. Lo stesso, come accennato in
+sez.~\ref{sec:file_vfs_work}, vale anche per tutti i file aperti, il cui
+elenco viene mantenuto nella cosiddetta \textit{file table}.
+
+La \textit{process table} è una tabella che contiene una voce per ciascun
+processo attivo nel sistema. Ciascuna voce è costituita dal puntatore a una
+struttura di tipo \kstruct{task\_struct} nella quale sono raccolte tutte le
+informazioni relative al processo, fra queste informazioni c'è anche il
+puntatore ad una ulteriore struttura di tipo
\kstruct{files\_struct},\footnote{la definizione corrente di questa struttura
si trova nel file \texttt{include/linux/fdtable.h} dei sorgenti del kernel,
quella mostrata in fig.~\ref{fig:file_proc_file} è una versione pesantemente
semplificata.} che contiene le informazioni relative ai file che il processo
ha aperto.
-La \itindex{file~table} \textit{file table} è una tabella che contiene una
-voce per ciascun file che è stato aperto nel sistema. Come accennato in
-sez.~\ref{sec:file_vfs_work} per ogni file aperto viene allocata una struttura
-\kstruct{file} e la \textit{file table} è costituita da un elenco di puntatori
-a ciascuna di queste strutture, che, come illustrato in
-fig.~\ref{fig:kstruct_file}, contengono le informazioni necessarie per la
-gestione dei file, ed in particolare:
+La \textit{file table} è una tabella che contiene una voce per ciascun file
+che è stato aperto nel sistema. Come accennato in sez.~\ref{sec:file_vfs_work}
+per ogni file aperto viene allocata una struttura \kstruct{file} e la
+\textit{file table} è costituita da un elenco di puntatori a ciascuna di
+queste strutture, che, come illustrato in fig.~\ref{fig:kstruct_file},
+contengono le informazioni necessarie per la gestione dei file, ed in
+particolare:
\begin{itemize*}
-\item i flag di stato \itindex{file~status~flag} del file nel campo
- \var{f\_flags}.
+\item i flag di stato del file nel campo \var{f\_flags}.
\item la posizione corrente nel file, il cosiddetto \textit{offset}, nel campo
\var{f\_pos}.
\item un puntatore alla struttura \kstruct{inode} che identifica
- \itindex{inode} l'\textit{inode} del file.\footnote{nel kernel 2.4.x si è in
- realtà passati ad un puntatore ad una struttura \kstruct{dentry} che punta
- a sua volta \itindex{inode} all'\textit{inode} passando per la nuova
- struttura del VFS.}
+ l'\textit{inode} del file.\footnote{nel kernel 2.4.x si è in realtà passati
+ ad un puntatore ad una struttura \kstruct{dentry} che punta a sua volta
+ all'\textit{inode} passando per la nuova struttura del VFS.}
\item un puntatore \var{f\_op} alla tabella delle funzioni che si possono
usare sul file.\footnote{quelle della struttura \kstruct{file\_operation},
descritte sommariamente in tab.~\ref{tab:file_file_operations}.}
\centering
\includegraphics[width=12cm]{img/procfile}
\caption{Schema della architettura dell'accesso ai file attraverso
- l'interfaccia dei \textit{file descriptor}.}
+ l'interfaccia dei file descriptor.}
\label{fig:file_proc_file}
\end{figure}
In fig.~\ref{fig:file_proc_file} si è riportato uno schema semplificato in cui
è illustrata questa architettura, ed in cui si sono evidenziate le
-interrelazioni fra la \itindex{file~table} \textit{file table}, la
-\itindex{process~table} \textit{process table} e le varie strutture di dati
-che il kernel mantiene per ciascun file e ciascun processo.
+interrelazioni fra la \textit{file table}, la \textit{process table} e le
+varie strutture di dati che il kernel mantiene per ciascun file e ciascun
+processo.
+
+\itindend{process~table}
Come si può notare alla fine il collegamento che consente di porre in
relazione i file ed i processi è effettuato attraverso i dati mantenuti nella
\item il numero di file aperti dal processo.
\item la \itindex{file~descriptor~table} \textit{file descriptor table}, una
tabella con i puntatori, per ciascun file aperto, alla relativa voce nella
- \itindex{file~table} \textit{file table}.
+ \textit{file table}.
\end{itemize*}
-In questa infrastruttura un \textit{file descriptor} non è altro che l'intero
-positivo che indicizza quest'ultima tabella, e che consente di recuperare il
-puntatore alla struttura \kstruct{file} corrispondente al file aperto dal
-processo a cui era stato assegnato questo indice. Una volta ottenuta grazie
-al \textit{file descriptor} la struttura \kstruct{file} corrispondente al file
-voluto nella \itindex{file~table} \textit{file table}, il kernel potrà usare
-le funzioni messe disposizione dal VFS per eseguire sul file tutte le
-operazioni necessarie.
+In questa infrastruttura un file descriptor non è altro che l'intero positivo
+che indicizza quest'ultima tabella, e che consente di recuperare il puntatore
+alla struttura \kstruct{file} corrispondente al file aperto dal processo a cui
+era stato assegnato questo indice. Una volta ottenuta grazie al file
+descriptor la struttura \kstruct{file} corrispondente al file voluto nella
+\textit{file table}, il kernel potrà usare le funzioni messe disposizione dal
+VFS per eseguire sul file tutte le operazioni necessarie.
Il meccanismo dell'apertura dei file prevede che venga sempre fornito il primo
-\textit{file descriptor} libero nella tabella, e per questo motivo essi
-vengono assegnati in successione tutte le volte che si apre un nuovo file,
-posto che non ne sia stato chiuso nessuno in precedenza.
+file descriptor libero nella tabella, e per questo motivo essi vengono
+assegnati in successione tutte le volte che si apre un nuovo file, posto che
+non ne sia stato chiuso nessuno in precedenza.
+
+\itindbeg{standard~input}
+\itindbeg{standard~output}
+\itindbeg{standard~error}
In tutti i sistemi unix-like esiste una convenzione generale per cui ogni
processo si aspetta di avere sempre tre file aperti che, per quanto appena
-detto, avranno come \itindex{file~descriptor} \textit{file descriptor} i
-valori 0, 1 e 2. Il primo file è sempre associato al cosiddetto
-\itindex{standard~input} \textit{standard input}, è cioè il file da cui un
-processo si aspetta di dover leggere i dati in ingresso. Il secondo file è il
-cosiddetto \itindex{standard~output} \textit{standard output}, cioè quello su
-cui ci si aspetta di dover scrivere i dati in uscita. Il terzo è lo
-\itindex{standard~error} \textit{standard error}, su cui vengono scritti i
-dati relativi agli errori.
+detto, avranno come \textit{file descriptor} i valori 0, 1 e 2. Il primo file
+è sempre associato al cosiddetto \textit{standard input}, è cioè il file da
+cui un processo si aspetta di dover leggere i dati in ingresso. Il secondo
+file è il cosiddetto \textit{standard output}, cioè quello su cui ci si
+aspetta di dover scrivere i dati in uscita. Il terzo è lo \textit{standard
+ error}, su cui vengono scritti i dati relativi agli errori.
+
+\itindend{file~descriptor}
+
Benché questa sia soltanto una convenzione, essa è seguita dalla gran parte
delle applicazioni, e non aderirvi potrebbe portare a problemi di
\textbf{File} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- \const{STDIN\_FILENO} & \textit{file descriptor} dello
- \itindex{standard~input} \textit{standard
- input}.\\
- \const{STDOUT\_FILENO} & \textit{file descriptor} dello
- \itindex{standard~output} \textit{standard
- output}.\\
- \const{STDERR\_FILENO} & \textit{file descriptor} dello \textit{standard
- error}.\\
+ \constd{STDIN\_FILENO} & file descriptor dello \textit{standard input}.\\
+ \constd{STDOUT\_FILENO} & file descriptor dello \textit{standard output}.\\
+ \constd{STDERR\_FILENO} & file descriptor dello \textit{standard error}.\\
\hline
\end{tabular}
\caption{Costanti definite in \headfile{unistd.h} per i file standard.}
\label{tab:file_std_files}
\end{table}
+\itindend{standard~input}
+\itindend{standard~output}
+\itindend{standard~error}
+
In fig.~\ref{fig:file_proc_file} si è rappresentata una situazione diversa
rispetto a quella usuale della shell, in cui tutti e tre questi file fanno
riferimento al terminale su cui si opera. Nell'esempio invece viene illustrata
-la situazione di un programma in cui lo \itindex{standard~input}
-\textit{standard input} è associato ad un file mentre lo
-\itindex{standard~output} \textit{standard output} e lo
-\itindex{standard~error} \textit{standard error} sono associati ad un altro
-file. Si noti poi come per questi ultimi le strutture \kstruct{file} nella
-\itindex{file~table} \textit{file table}, pur essendo distinte, fanno
-riferimento allo stesso \itindex{inode} \textit{inode}, dato che il file che è
-stato aperto lo stesso. Questo è quello che avviene normalmente quando si apre
-più volte lo stesso file.
-
-Si ritrova quindi anche con le voci della \itindex{file~table} \textit{file
- table} una situazione analoga di quella delle voci di una directory, con la
-possibilità di avere più voci che fanno riferimento allo stesso
-\itindex{inode} \textit{inode}. L'analogia è in realtà molto stretta perché
-quando si cancella un file, il kernel verifica anche che non resti nessun
-riferimento in una una qualunque voce della \itindex{file~table} \textit{file
- table} prima di liberare le risorse ad esso associate e disallocare il
-relativo \itindex{inode} \textit{inode}.
+la situazione di un programma in cui lo \textit{standard input} è associato ad
+un file mentre lo \textit{standard output} e lo \textit{standard error} sono
+associati ad un altro file. Si noti poi come per questi ultimi le strutture
+\kstruct{file} nella \textit{file table}, pur essendo distinte, fanno
+riferimento allo stesso \textit{inode}, dato che il file che è stato aperto lo
+stesso. Questo è quello che avviene normalmente quando si apre più volte lo
+stesso file.
+
+Si ritrova quindi anche con le voci della \textit{file table} una situazione
+analoga di quella delle voci di una directory, con la possibilità di avere più
+voci che fanno riferimento allo stesso \textit{inode}. L'analogia è in realtà
+molto stretta perché quando si cancella un file, il kernel verifica anche che
+non resti nessun riferimento in una qualunque voce della \textit{file table}
+prima di liberare le risorse ad esso associate e disallocare il relativo
+\textit{inode}.
Nelle vecchie versioni di Unix (ed anche in Linux fino al kernel 2.0.x) il
numero di file aperti era anche soggetto ad un limite massimo dato dalle
lista, ma restano i limiti imposti dall'amministratore (vedi
sez.~\ref{sec:sys_limits}).
+\itindend{file~table}
\subsection{Apertura, creazione e chiusura di un file}
di gestione dei file, quella che dato un \textit{pathname} consente di
ottenere un file descriptor ``\textsl{aprendo}'' il file
corrispondente,\footnote{è \func{open} che alloca \kstruct{file}, la inserisce
- nella \itindex{file~table} \textit{file table} e crea il riferimento nella
+ nella \textit{file table} e crea il riferimento nella
\kstruct{files\_struct} del processo.} il suo prototipo è:
\begin{funcproto}{
\item[\errcode{ENOTDIR}] si è specificato \const{O\_DIRECTORY} e
\param{pathname} non è una directory.
\item[\errcode{ENXIO}] si sono impostati \const{O\_NONBLOCK} o
- \const{O\_WRONLY} ed il file è una fifo che non viene letta da nessun
- processo o \param{pathname} è un file di dispositivo ma il dispositivo è
- assente.
+ \const{O\_WRONLY} ed il file è una \textit{fifo} che non viene letta da
+ nessun processo o \param{pathname} è un file di dispositivo ma il
+ dispositivo è assente.
\item[\errcode{EPERM}] si è specificato \const{O\_NOATIME} e non si è né
amministratori né proprietari del file.
\item[\errcode{ETXTBSY}] si è cercato di accedere in scrittura all'immagine
essergli assegnati. I valori possibili sono gli stessi già visti in
sez.~\ref{sec:file_perm_overview} e possono essere specificati come OR binario
delle costanti descritte in tab.~\ref{tab:file_bit_perm}. Questi permessi sono
-comunque filtrati dal valore della \itindex{umask} \textit{umask} (vedi
+comunque filtrati dal valore della \textit{umask} (vedi
sez.~\ref{sec:file_perm_management}) del processo.
La funzione restituisce sempre il primo file descriptor libero, una
caratteristica che permette di prevedere qual è il valore del file descriptor
che si otterrà al ritorno di \func{open}, e che viene spesso usata dalle
applicazioni per sostituire i file corrispondenti ai file standard visti in
-tab.~\ref{tab:file_std_files}. Se ad esempio si chiude lo
-\itindex{standard~input} \textit{standard input} e si apre subito dopo un
-nuovo file questo diventerà il nuovo \itindex{standard~input} \textit{standard
- input} dato che avrà il file descriptor 0.
+tab.~\ref{tab:file_std_files}. Se ad esempio si chiude lo \textit{standard
+ input} e si apre subito dopo un nuovo file questo diventerà il nuovo
+\textit{standard input} dato che avrà il file descriptor 0.
Al momento dell'apertura il nuovo file descriptor non è condiviso con nessun
altro processo (torneremo sul significato della condivisione dei file
esso direttamente tramite il file descriptor, e quanto avviene al
\textit{pathname} con cui lo si è aperto sarà del tutto ininfluente.
+\itindbeg{file~status~flag}
+
Il comportamento della funzione, e le diverse modalità con cui può essere
aperto il file, vengono controllati dall'argomento \param{flags} il cui valore
deve essere indicato come maschera binaria in cui ciascun bit ha un
significato specifico. Alcuni di questi bit vanno anche a costituire i
-cosiddetti \textsl{flag di stato} del file (i cosiddetti
-\itindex{file~status~flag} \textit{file status flags}), che vengono mantenuti
-nel campo \var{f\_flags} della struttura \kstruct{file} che abbiamo riportato
-anche in fig.~\ref{fig:file_proc_file}).
+cosiddetti \textsl{flag di stato} del file (i cosiddetti \textit{file status
+ flags}), che vengono mantenuti nel campo \var{f\_flags} della struttura
+\kstruct{file} che abbiamo riportato anche in fig.~\ref{fig:file_proc_file}).
Ciascun flag viene identificato da una apposita costante, ed il valore
di \param{flags} deve essere specificato come OR aritmetico di queste
\textbf{Flag} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- \const{O\_RDONLY} & Apre il file in sola lettura.\\
- \const{O\_WRONLY} & Apre il file in sola scrittura.\\
- \const{O\_RDWR} & Apre il file sia in lettura che in scrittura.\\
+ \constd{O\_RDONLY} & Apre il file in sola lettura.\\
+ \constd{O\_WRONLY} & Apre il file in sola scrittura.\\
+ \constd{O\_RDWR} & Apre il file sia in lettura che in scrittura.\\
\hline
\end{tabular}
\caption{Le tre costanti che identificano le modalità di accesso
sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}).}
La modalità di accesso deve sempre essere specificata quando si apre un file,
-il valore indicato in \param{flags} viene salvato nei
-\itindex{file~status~flag} \textit{file status flags}, e può essere riletto
-con \func{fcntl} (vedi sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}), il relativo valore
-può essere poi ottenuto un AND aritmetico della maschera binaria
-\const{O\_ACCMODE}, ma non può essere modificato. Nella \acr{glibc} sono
-definite inoltre \const{O\_READ} come sinonimo di \const{O\_RDONLY} e
-\const{O\_WRITE} come sinonimo di \const{O\_WRONLY}.\footnote{si tratta di
- definizioni completamente fuori standard, attinenti, insieme a
- \const{O\_EXEC} che permetterebbe l'apertura di un file per l'esecuzione, ad
- un non meglio precisato ``\textit{GNU system}''; pur essendo equivalenti
- alle definizioni classiche non è comunque il caso di utilizzarle.}
+il valore indicato in \param{flags} viene salvato nei \textit{file status
+ flags}, e può essere riletto con \func{fcntl} (vedi
+sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}), il relativo valore può essere poi ottenuto
+un AND aritmetico della maschera binaria \constd{O\_ACCMODE}, ma non può essere
+modificato. Nella \acr{glibc} sono definite inoltre \constd{O\_READ} come
+sinonimo di \const{O\_RDONLY} e \constd{O\_WRITE} come sinonimo di
+\const{O\_WRONLY}.\footnote{si tratta di definizioni completamente fuori
+ standard, attinenti, insieme a \constd{O\_EXEC} che permetterebbe l'apertura
+ di un file per l'esecuzione, ad un non meglio precisato ``\textit{GNU
+ system}''; pur essendo equivalenti alle definizioni classiche non è
+ comunque il caso di utilizzarle.}
+
+\itindend{file~status~flag}
Il secondo gruppo di flag è quello delle \textsl{modalità di
apertura},\footnote{la pagina di manuale di \func{open} parla di
permettono di specificare alcune delle caratteristiche del comportamento di
\func{open} nel momento in viene eseguita per aprire un file. Questi flag
hanno effetto solo nella chiamata della funzione, non sono memorizzati fra i
-\itindex{file~status~flag} \textit{file status flags} e non possono essere
-riletti da \func{fcntl} (vedi sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}).
+\textit{file status flags} e non possono essere riletti da \func{fcntl} (vedi
+sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}).
\begin{table}[htb]
\centering
\textbf{Flag} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- \const{O\_CREAT} & Se il file non esiste verrà creato, con le regole
+ \constd{O\_CREAT} & Se il file non esiste verrà creato, con le regole
di titolarità del file viste in
sez.~\ref{sec:file_ownership_management}. Se si
imposta questo flag l'argomento \param{mode} deve
essere sempre specificato.\\
- \const{O\_DIRECTORY}& Se \param{pathname} non è una directory la
+ \constd{O\_DIRECTORY}&Se \param{pathname} non è una directory la
chiamata fallisce. Questo flag, introdotto con il
kernel 2.1.126, è specifico di Linux e
serve ad evitare dei possibili
\itindex{Denial~of~Service~(DoS)}
\textit{DoS}\footnotemark quando \func{opendir}
- viene chiamata su una fifo o su un dispositivo
+ viene chiamata su una \textit{fifo} o su un dispositivo
associato ad una unità a nastri. Non viene
usato al di fuori dell'implementazione di
\func{opendir}, ed è utilizzabile soltanto se si è
definita la macro \macro{\_GNU\_SOURCE}.\\
- \const{O\_EXCL} & Deve essere usato in congiunzione con
+ \constd{O\_EXCL} & Deve essere usato in congiunzione con
\const{O\_CREAT} ed in tal caso impone che il file
indicato da \param{pathname} non sia già esistente
(altrimenti causa il fallimento della chiamata con
un errore di \errcode{EEXIST}).\\
- \const{O\_LARGEFILE}& Viene usato sui sistemi a 32 bit per richiedere
+ \constd{O\_LARGEFILE}&Viene usato sui sistemi a 32 bit per richiedere
l'apertura di file molto grandi, la cui
dimensione non è rappresentabile con la versione a
32 bit del tipo \type{off\_t}, utilizzando
delle funzioni che si attiva assegnando a $64$ la
macro \macro{\_FILE\_OFFSET\_BITS}, e non usare mai
questo flag.\\
- \const{O\_NOCTTY} & Se \param{pathname} si riferisce ad un dispositivo
+ \constd{O\_NOCTTY} & Se \param{pathname} si riferisce ad un dispositivo
di terminale, questo non diventerà il terminale di
controllo, anche se il processo non ne ha ancora
uno (si veda sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term}).\\
- \const{O\_NOFOLLOW} & Se \param{pathname} è un collegamento simbolico
+ \constd{O\_NOFOLLOW}& Se \param{pathname} è un collegamento simbolico
la chiamata fallisce. Questa è un'estensione BSD
aggiunta in Linux a partire dal kernel
2.1.126, ed utilizzabile soltanto se si è definita
la macro \macro{\_GNU\_SOURCE}.\\
- \const{O\_TRUNC} & Se usato su un file di dati aperto in scrittura,
+ \constd{O\_TRUNC} & Se usato su un file di dati aperto in scrittura,
ne tronca la lunghezza a zero; con un terminale o
- una fifo viene ignorato, negli altri casi il
+ una \textit{fifo} viene ignorato, negli altri casi il
comportamento non è specificato.\\
\hline
\end{tabular}
Si è riportato in tab.~\ref{tab:open_time_flag} l'elenco dei flag delle
\textsl{modalità di apertura}.\footnote{la \acr{glibc} definisce anche i due
- flag \const{O\_SHLOCK}, che aprirebbe il file con uno \textit{shared lock} e
- \const{O\_EXLOCK} che lo aprirebbe con un \textit{exclusive lock} (vedi
+ flag \constd{O\_SHLOCK}, che aprirebbe il file con uno \textit{shared lock} e
+ \constd{O\_EXLOCK} che lo aprirebbe con un \textit{exclusive lock} (vedi
sez.~\ref{sec:file_locking}, si tratta di opzioni specifiche di BSD, che non
esistono con Linux.} Uno di questi, \const{O\_EXCL}, ha senso solo se usato
in combinazione a \const{O\_CREAT} quando si vuole creare un nuovo file per
assicurarsi che questo non esista di già, e lo si usa spesso per creare i
-cosiddetti \index{file!di lock} ``\textsl{file di lock}'' (vedi
-sez.~\ref{sec:ipc_file_lock}). Si tenga presente che questa opzione è
-supportata su NFS solo a partire da NFSv3 e con il kernel 2.6, nelle versioni
-precedenti la funzionalità viene emulata controllando prima l'esistenza del
-file per cui usarla per creare \index{file!di lock} un file di lock potrebbe
-dar luogo a una \itindex{race~condition} \textit{race condition}.\footnote{un
- file potrebbe venir creato fra il controllo la successiva apertura con
+cosiddetti ``\textsl{file di lock}'' (vedi sez.~\ref{sec:ipc_file_lock}). Si
+tenga presente che questa opzione è supportata su NFS solo a partire da NFSv3
+e con il kernel 2.6, nelle versioni precedenti la funzionalità viene emulata
+controllando prima l'esistenza del file per cui usarla per creare un file di
+lock potrebbe dar luogo a una \textit{race condition}.\footnote{un file
+ potrebbe venir creato fra il controllo la successiva apertura con
\const{O\_CREAT}, la cosa si può risolvere comunque creando un file con un
- nome univoco ed usando la funzione \func{link} per creare il \index{file!di
- lock} file di lock, (vedi sez.~\ref{sec:ipc_file_lock}).}
+ nome univoco ed usando la funzione \func{link} per creare il file di lock,
+ (vedi sez.~\ref{sec:ipc_file_lock}).}
Se si usa \const{O\_EXCL} senza \const{O\_CREAT} il comportamento è
indefinito. Nella creazione di un file con \const{O\_CREAT} occorre sempre
\textbf{Flag} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- \const{O\_APPEND} & Il file viene aperto in \itindex{append~mode}
- \textit{append mode}. La posizione sul file (vedi
- sez.~\ref{sec:file_lseek}) viene sempre mantenuta
- sulla sua coda, per cui quanto si scrive
- viene sempre aggiunto al contenuto precedente. Con
- NFS questa funzionalità non è supportata
- e viene emulata, per questo possono verificarsi
- \itindex{race~condition} \textit{race
- condition} con una sovrapposizione dei dati se
- più di un processo scrive allo stesso tempo.\\
- \const{O\_ASYNC} & Apre il file per l'I/O in modalità asincrona (vedi
+ \constd{O\_APPEND} & Il file viene aperto in \textit{append mode}. La
+ posizione sul file (vedi sez.~\ref{sec:file_lseek})
+ viene sempre mantenuta sulla sua coda, per cui
+ quanto si scrive viene sempre aggiunto al contenuto
+ precedente. Con NFS questa funzionalità non è
+ supportata e viene emulata, per questo possono
+ verificarsi \textit{race condition} con una
+ sovrapposizione dei dati se più di un processo
+ scrive allo stesso tempo.\\
+ \constd{O\_ASYNC} & Apre il file per l'I/O in modalità asincrona (vedi
sez.~\ref{sec:signal_driven_io}). Quando è
impostato viene generato il segnale \signal{SIGIO}
tutte le volte che il file è pronto per le
operazioni di lettura o scrittura. Questo flag si
può usare solo terminali, pseudo-terminali e socket
- e, a partire dal kernel 2.6, anche sulle fifo. Per
+ e, a partire dal kernel 2.6, anche sulle \textit{fifo}. Per
un bug dell'implementazione non è opportuno usarlo
in fase di apertura del file, deve
invece essere attivato successivamente con
\func{fcntl}.\\
- \const{O\_CLOEXEC}& Attiva la modalità di \textit{close-on-exec} (vedi
+ \constd{O\_CLOEXEC}& Attiva la modalità di \textit{close-on-exec} (vedi
sez.~\ref{sec:proc_exec}) sul file. Il flag è
previsto dallo standard POSIX.1-2008, ed è stato
introdotto con il kernel 2.6.23 per evitare una
- \itindex{race~condition} \textit{race condition}
- che si potrebbe verificare con i \textit{thread}
- fra l'apertura del file e l'impostazione della
- suddetta modalità con \func{fcntl} (vedi
- sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}).\\
- \const{O\_DIRECT} & Esegue l'I/O direttamente dalla memoria in
+ \textit{race condition} che si potrebbe verificare
+ con i \textit{thread} fra l'apertura del file e
+ l'impostazione della suddetta modalità con
+ \func{fcntl} (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}).\\
+ \constd{O\_DIRECT} & Esegue l'I/O direttamente dalla memoria in
\textit{user space} in maniera sincrona, in modo da
scavalcare i meccanismi di bufferizzazione del
kernel. Introdotto con il kernel 2.4.10 ed
utilizzabile soltanto se si è definita la
macro \macro{\_GNU\_SOURCE}.\\
- \const{O\_NOATIME} & Blocca l'aggiornamento dei tempi di accesso dei
+ \constd{O\_NOATIME}& Blocca l'aggiornamento dei tempi di accesso dei
file (vedi sez.~\ref{sec:file_file_times}). Per
molti filesystem questa funzionalità non è
disponibile per il singolo file ma come opzione
montaggio. Introdotto con il kernel 2.6.8 ed
utilizzabile soltanto se si è definita la
macro \macro{\_GNU\_SOURCE}.\\
- \const{O\_NONBLOCK}& Apre il file in \textsl{modalità non bloccante} per
+ \constd{O\_NONBLOCK}&Apre il file in \textsl{modalità non bloccante} per
le operazioni di I/O (vedi
sez.~\ref{sec:file_noblocking}). Questo significa
il fallimento delle successive operazioni di
blocco delle stesse in attesa di una successiva
possibilità di esecuzione come avviene
normalmente. Questa modalità ha senso solo per le
- fifo, vedi sez.~\ref{sec:ipc_named_pipe}), o quando
+ \textit{fifo}, vedi sez.~\ref{sec:ipc_named_pipe}), o quando
si vuole aprire un file di dispositivo per eseguire
una \func{ioctl} (vedi
sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}).\\
- \const{O\_NDELAY} & In Linux è un sinonimo di \const{O\_NONBLOCK}, ma
+ \constd{O\_NDELAY} & In Linux è un sinonimo di \const{O\_NONBLOCK}, ma
origina da SVr4, dove però causava il ritorno da
una \func{read} con un valore nullo e non con un
errore, questo introduce un'ambiguità, dato che
come vedremo in sez.~\ref{sec:file_read} il ritorno
di un valore nullo da parte di \func{read} ha
il significato di una \textit{end-of-file}.\\
- \const{O\_SYNC} & Apre il file per l'input/output sincrono. Ogni
+ \constd{O\_SYNC} & Apre il file per l'input/output sincrono. Ogni
scrittura si bloccherà fino alla conferma
dell'arrivo di tutti i dati e di tutti i metadati
sull'hardware sottostante (in questo significato
solo dal kernel 2.6.33).\\
- \const{O\_DSYNC} & Apre il file per l'input/output sincrono. Ogni
+ \constd{O\_DSYNC} & Apre il file per l'input/output sincrono. Ogni
scrittura di dati si bloccherà fino alla conferma
dell'arrivo degli stessi e della parte di metadati
ad essi relativa sull'hardware sottostante (in
conseguente effetto sulle caratteristiche operative che controllano (torneremo
sull'argomento in sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}).
-Il flag \const{O\_ASYNC} (che, per per compatibilità con BSD, si può indicare
-anche con la costante \const{FASYNC}) è definito come possibile valore per
+Il flag \const{O\_ASYNC} (che, per compatibilità con BSD, si può indicare
+anche con la costante \constd{FASYNC}) è definito come possibile valore per
\func{open}, ma per un bug dell'implementazione,\footnote{segnalato come
ancora presente nella pagina di manuale almeno fino al Settembre 2011.} non
solo non attiva il comportamento citato, ma se usato richiede di essere
\end{funcproto}
La funzione chiude il file descriptor \param{fd}. La chiusura rilascia ogni
-eventuale blocco (il \textit{file locking} \itindex{file~locking} è trattato
-in sez.~\ref{sec:file_locking}) che il processo poteva avere acquisito su di
+eventuale blocco (il \textit{file locking} è trattato in
+sez.~\ref{sec:file_locking}) che il processo poteva avere acquisito su di
esso. Se \param{fd} è l'ultimo riferimento (di eventuali copie, vedi
sez.~\ref{sec:file_shared_access} e \ref{sec:file_dup}) ad un file aperto,
-tutte le risorse nella \itindex{file~table} \textit{file table} vengono
-rilasciate. Infine se il file descriptor era l'ultimo riferimento ad un file
-su disco quest'ultimo viene cancellato.
+tutte le risorse nella \textit{file table} vengono rilasciate. Infine se il
+file descriptor era l'ultimo riferimento ad un file su disco quest'ultimo
+viene cancellato.
Si ricordi che quando un processo termina tutti i suoi file descriptor vengono
automaticamente chiusi, molti programmi sfruttano questa caratteristica e non
operazioni di lettura e scrittura avvengono a partire da questa posizione che
viene automaticamente spostata in avanti del numero di byte letti o scritti.
-In genere, a meno di non avere richiesto la modalità di \textit{append} con
-\const{O\_APPEND}, questa posizione viene impostata a zero all'apertura del
-file. È possibile impostarla ad un valore qualsiasi con la funzione di sistema
-\funcd{lseek}, il cui prototipo è:
+In genere, a meno di non avere richiesto la modalità di scrittura in
+\textit{append} (vedi sez.~\ref{sec:file_write}) con \const{O\_APPEND}, questa
+posizione viene impostata a zero all'apertura del file. È possibile impostarla
+ad un valore qualsiasi con la funzione di sistema \funcd{lseek}, il cui
+prototipo è:
\begin{funcproto}{
\fhead{sys/types.h}
dall'argomento \param{whence}, che deve essere indicato con una delle costanti
riportate in tab.~\ref{tab:lseek_whence_values}.\footnote{per compatibilità
con alcune vecchie notazioni questi valori possono essere rimpiazzati
- rispettivamente con 0, 1 e 2 o con \const{L\_SET}, \const{L\_INCR} e
- \const{L\_XTND}.} Si tenga presente che la chiamata a \func{lseek} non causa
+ rispettivamente con 0, 1 e 2 o con \constd{L\_SET}, \constd{L\_INCR} e
+ \constd{L\_XTND}.} Si tenga presente che la chiamata a \func{lseek} non causa
nessun accesso al file, si limita a modificare la posizione corrente (cioè il
campo \var{f\_pos} della struttura \kstruct{file}, vedi
fig.~\ref{fig:file_proc_file}). Dato che la funzione ritorna la nuova
\textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- \const{SEEK\_SET} & Si fa riferimento all'inizio del file: il valore, che
+ \constd{SEEK\_SET}& Si fa riferimento all'inizio del file: il valore, che
deve essere positivo, di \param{offset} indica
direttamente la nuova posizione corrente.\\
- \const{SEEK\_CUR} & Si fa riferimento alla posizione corrente del file:
+ \constd{SEEK\_CUR}& Si fa riferimento alla posizione corrente del file:
ad essa viene sommato \param{offset}, che può essere
negativo e positivo, per ottenere la nuova posizione
corrente.\\
- \const{SEEK\_END} & Si fa riferimento alla fine del file: alle dimensioni
+ \constd{SEEK\_END}& Si fa riferimento alla fine del file: alle dimensioni
del file viene sommato \param{offset}, che può essere
negativo e positivo, per ottenere la nuova posizione
corrente.\\
\hline
- \const{SEEK\_DATA}& Sposta la posizione nel file sull'inizio del primo
+ \constd{SEEK\_DATA}&Sposta la posizione nel file sull'inizio del primo
blocco di dati dopo un \textit{hole} che segue (o
coincide) con la posizione indicata da \param{offset}
(dal kernel 3.1).\\
- \const{SEEK\_HOLE}& Sposta la posizione sul file all'inizio del primo
+ \constd{SEEK\_HOLE}&Sposta la posizione sul file all'inizio del primo
\textit{hole} nel file che segue o inizia
con \param{offset}, oppure si porta su \param{offset}
se questo è all'interno di un \textit{hole}, oppure si
Questa è una delle caratteristiche specifiche della gestione dei file di un
sistema unix-like e si dice che il file in questione è uno \textit{sparse
file}. In sostanza, se si ricorda la struttura di un filesystem illustrata
-in fig.~\ref{fig:file_filesys_detail}, quello che accade è che \itindex{inode}
+in fig.~\ref{fig:file_filesys_detail}, quello che accade è che
nell'\textit{inode} del file viene segnata l'allocazione di un blocco di dati
a partire dalla nuova posizione, ma non viene allocato nulla per le posizioni
intermedie; in caso di lettura sequenziale del contenuto del file il kernel si
Questo avviene proprio perché in un sistema unix-like la dimensione di un file
è una caratteristica del tutto indipendente dalla quantità di spazio disco
-effettivamente allocato, e viene registrata \itindex{inode}
-sull'\textit{inode} come le altre proprietà del file. La dimensione viene
-aggiornata automaticamente quando si estende un file scrivendoci, e viene
-riportata dal campo \var{st\_size} di una struttura \struct{stat} quando si
-effettua la chiamata ad una delle funzioni \texttt{*stat} viste in
-sez.~\ref{sec:file_stat}.
+effettivamente allocato, e viene registrata sull'\textit{inode} come le altre
+proprietà del file. La dimensione viene aggiornata automaticamente quando si
+estende un file scrivendoci, e viene riportata dal campo \var{st\_size} di una
+struttura \struct{stat} quando si effettua la chiamata ad una delle funzioni
+\texttt{*stat} viste in sez.~\ref{sec:file_stat}.
Questo comporta che in generale, fintanto che lo si è scritto sequenzialmente,
la dimensione di un file sarà più o meno corrispondente alla quantità di
spazio disco da esso occupato, ma esistono dei casi, come questo in cui ci si
sposta in una posizione oltre la fine corrente del file, o come quello
-accennato in in sez.~\ref{sec:file_file_size} in cui si estende la dimensione
-di un file con una \func{truncate}, in cui in sostanza si modifica il valore
+accennato in sez.~\ref{sec:file_file_size} in cui si estende la dimensione di
+un file con una \func{truncate}, in cui in sostanza si modifica il valore
della dimensione di \var{st\_size} senza allocare spazio su disco. Questo
consente di creare inizialmente file di dimensioni anche molto grandi, senza
dover occupare da subito dello spazio disco che in realtà sarebbe
La funzione \func{read} è una delle \textit{system call} fondamentali,
esistenti fin dagli albori di Unix, ma nella seconda versione delle
\textit{Single Unix Specification}\footnote{questa funzione, e l'analoga
- \func{pwrite} sono state aggiunte nel kernel 2.1.60, il supporto nelle
+ \func{pwrite} sono state aggiunte nel kernel 2.1.60, il supporto nella
\acr{glibc}, compresa l'emulazione per i vecchi kernel che non hanno la
\textit{system call}, è stato aggiunto con la versione 2.1, in versioni
precedenti sia del kernel che delle librerie la funzione non è disponibile.}
\end{funcproto}
+\itindbeg{append~mode}
+
Come nel caso di \func{read} la funzione tenta di scrivere \param{count} byte
a partire dalla posizione corrente nel file e sposta automaticamente la
posizione in avanti del numero di byte scritti. Se il file è aperto in
\func{write} che li ha scritti è ritornata; ma dati i meccanismi di caching
non è detto che tutti i filesystem supportino questa capacità.
+\itindend{append~mode}
+
Se \param{count} è zero la funzione restituisce zero senza fare nient'altro.
Per i file ordinari il numero di byte scritti è sempre uguale a quello
indicato da \param{count}, a meno di un errore. Negli altri casi si ha lo
situazione come quella illustrata in fig.~\ref{fig:file_mult_acc}: ciascun
processo avrà una sua voce nella \textit{file table} referenziata da un
diverso file descriptor nella sua \kstruct{file\_struct}. Entrambe le voci
-nella \itindex{file~table} \textit{file table} faranno però riferimento allo
-stesso \itindex{inode} \textit{inode} su disco.
+nella \textit{file table} faranno però riferimento allo stesso \textit{inode}
+su disco.
Questo significa che ciascun processo avrà la sua posizione corrente sul file,
la sua modalità di accesso e versioni proprie di tutte le proprietà che
-vengono mantenute nella sua voce della \itindex{file~table} \textit{file
- table}. Questo ha conseguenze specifiche sugli effetti della possibile
-azione simultanea sullo stesso file, in particolare occorre tenere presente
-che:
+vengono mantenute nella sua voce della \textit{file table}. Questo ha
+conseguenze specifiche sugli effetti della possibile azione simultanea sullo
+stesso file, in particolare occorre tenere presente che:
\begin{itemize}
\item ciascun processo può scrivere indipendentemente, dopo ciascuna
\func{write} la posizione corrente sarà cambiata solo nel processo
scrivente. Se la scrittura eccede la dimensione corrente del file questo
verrà esteso automaticamente con l'aggiornamento del campo \var{i\_size}
della struttura \kstruct{inode}.
-\item se un file è in modalità \itindex{append~mode} \const{O\_APPEND} tutte
- le volte che viene effettuata una scrittura la posizione corrente viene
- prima impostata alla dimensione corrente del file letta dalla struttura
- \kstruct{inode}. Dopo la scrittura il file viene automaticamente esteso.
+\item se un file è in modalità \const{O\_APPEND} tutte le volte che viene
+ effettuata una scrittura la posizione corrente viene prima impostata alla
+ dimensione corrente del file letta dalla struttura \kstruct{inode}. Dopo la
+ scrittura il file viene automaticamente esteso.
\item l'effetto di \func{lseek} è solo quello di cambiare il campo
- \var{f\_pos} nella struttura \kstruct{file} della \itindex{file~table}
- \textit{file table}, non c'è nessuna operazione sul file su disco. Quando la
- si usa per porsi alla fine del file la posizione viene impostata leggendo la
- dimensione corrente dalla struttura \kstruct{inode}.
+ \var{f\_pos} nella struttura \kstruct{file} della \textit{file table}, non
+ c'è nessuna operazione sul file su disco. Quando la si usa per porsi alla
+ fine del file la posizione viene impostata leggendo la dimensione corrente
+ dalla struttura \kstruct{inode}.
\end{itemize}
\begin{figure}[!htb]
\end{figure}
Il secondo caso è quello in cui due file descriptor di due processi diversi
-puntino alla stessa voce nella \itindex{file~table} \textit{file table}.
-Questo è ad esempio il caso dei file aperti che vengono ereditati dal processo
-figlio all'esecuzione di una \func{fork} (si ricordi quanto detto in
-sez.~\ref{sec:proc_fork}). La situazione è illustrata in
-fig.~\ref{fig:file_acc_child}; dato che il processo figlio riceve una copia
-dello spazio di indirizzi del padre, riceverà anche una copia di
-\kstruct{file\_struct} e della relativa tabella dei file aperti.
-
-Questo significa che il figlio avrà gli stessi file aperti del padre, in
+puntino alla stessa voce nella \textit{file table}. Questo è ad esempio il
+caso dei file aperti che vengono ereditati dal processo figlio all'esecuzione
+di una \func{fork} (si ricordi quanto detto in sez.~\ref{sec:proc_fork}). La
+situazione è illustrata in fig.~\ref{fig:file_acc_child}; dato che il processo
+figlio riceve una copia dello spazio di indirizzi del padre, riceverà anche
+una copia di \kstruct{file\_struct} e della relativa tabella dei file aperti.
+
+Questo significa che il figlio avrà gli stessi file aperti del padre in
quanto la sua \kstruct{file\_struct}, pur essendo allocata in maniera
indipendente, contiene gli stessi valori di quella del padre e quindi i suoi
-file descriptor faranno riferimento alla stessa voce nella
-\itindex{file~table} \textit{file table}, condividendo così la posizione
-corrente sul file. Questo ha le conseguenze descritte a suo tempo in
-sez.~\ref{sec:proc_fork}: in caso di scrittura o lettura da parte di uno dei
-due processi, la posizione corrente nel file varierà per entrambi, in quanto
-verrà modificato il campo \var{f\_pos} della struttura \kstruct{file}, che è
-la stessa per entrambi. Questo consente una sorta di
-``\textsl{sincronizzazione}'' automatica della posizione sul file fra padre e
-figlio che occorre tenere presente.
-
-Si noti inoltre che in questo caso anche i \itindex{file~status~flag} flag di
-stato del file, essendo mantenuti nella struttura \kstruct{file} della
-\textit{file table}, vengono condivisi, per cui una modifica degli stessi con
-\func{fcntl} (vedi sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}) si applicherebbe a tutti
-processi che condividono la voce nella \itindex{file~table} \textit{file
- table}. Ai file però sono associati anche altri flag, dei quali l'unico
-usato al momento è \const{FD\_CLOEXEC}, detti \itindex{file~descriptor~flags}
-\textit{file descriptor flags}; questi invece sono mantenuti in
-\kstruct{file\_struct}, e perciò sono locali per ciascun processo e non
-vengono modificati dalle azioni degli altri anche in caso di condivisione
-della stessa voce della \itindex{file~table} \textit{file table}.
+file descriptor faranno riferimento alla stessa voce nella \textit{file
+ table}, condividendo così la posizione corrente sul file. Questo ha le
+conseguenze descritte a suo tempo in sez.~\ref{sec:proc_fork}: in caso di
+scrittura o lettura da parte di uno dei due processi, la posizione corrente
+nel file varierà per entrambi, in quanto verrà modificato il campo
+\var{f\_pos} della struttura \kstruct{file}, che è la stessa per
+entrambi. Questo consente una sorta di ``\textsl{sincronizzazione}''
+automatica della posizione sul file fra padre e figlio che occorre tenere
+presente.
+
+Si noti inoltre che in questo caso anche i flag di stato del file, essendo
+mantenuti nella struttura \kstruct{file} della \textit{file table}, vengono
+condivisi, per cui una modifica degli stessi con \func{fcntl} (vedi
+sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}) si applicherebbe a tutti processi che
+condividono la voce nella \textit{file table}. Ai file però sono associati
+anche altri flag, dei quali l'unico usato al momento è \constd{FD\_CLOEXEC},
+detti \itindex{file~descriptor~flags} \textit{file descriptor flags}; questi
+invece sono mantenuti in \kstruct{file\_struct}, e perciò sono locali per
+ciascun processo e non vengono modificati dalle azioni degli altri anche in
+caso di condivisione della stessa voce della \textit{file table}.
Si tenga presente dunque che in un sistema unix-like è sempre possibile per
più processi accedere in contemporanea allo stesso file e che non esistono, a
sezione di file, dato che ciascuno lo farà in maniera indipendente. Il
sistema però fornisce in alcuni casi la possibilità di eseguire alcune
operazioni di scrittura in maniera coordinata anche senza utilizzare dei
-meccanismi di sincronizzazione espliciti come il \itindex{file~locking}
-\textit{file locking}, che esamineremo in sez.~\ref{sec:file_locking}.
+meccanismi di sincronizzazione espliciti come il \textit{file locking}, che
+esamineremo in sez.~\ref{sec:file_locking}.
Un caso tipico di necessità di accesso condiviso in scrittura è quello in cui
vari processi devono scrivere alla fine di un file (ad esempio un file di
log). Come accennato in sez.~\ref{sec:file_lseek} impostare la posizione alla
-fine del file e poi scrivere può condurre ad una \itindex{race~condition}
-\textit{race condition}l infatti può succedere che un secondo processo scriva
-alla fine del file fra la \func{lseek} e la \func{write}. In questo caso, come
-abbiamo appena visto, il file sarà esteso, ma il primo processo, che avrà la
-posizione corrente che aveva impostato con la \func{lseek} che non corrisponde
-più alla fine del file, e la sua successiva \func{write} sovrascriverà i dati
-del secondo processo.
+fine del file e poi scrivere può condurre ad una \textit{race condition};
+infatti può succedere che un secondo processo scriva alla fine del file fra la
+\func{lseek} e la \func{write}. In questo caso, come abbiamo appena visto, il
+file sarà esteso, ma il primo processo, avrà una posizione corrente che aveva
+impostato con la \func{lseek} che non corrisponde più alla fine del file, e la
+sua successiva \func{write} sovrascriverà i dati del secondo processo.
Il problema deriva dal fatto che usare due \textit{system call} in successione
non è mai un'operazione atomica dato che il kernel può interrompere
l'esecuzione del processo fra le due. Nel caso specifico il problema è stato
-risolto introducendo la modalità di scrittura \itindex{append~mode} in
-\textit{append}, attivabile con il flag \const{O\_APPEND}. In questo caso
-infatti, come abbiamo illustrato in sez.~\ref{sec:file_open_close}, è il
-kernel che aggiorna automaticamente la posizione alla fine del file prima di
-effettuare la scrittura, e poi estende il file. Tutto questo avviene
-all'interno di una singola \textit{system call}, la \func{write}, che non
-essendo interrompibile da un altro processo realizza un'operazione atomica.
+risolto introducendo la modalità di scrittura in \textit{append}, attivabile
+con il flag \const{O\_APPEND}. In questo caso infatti, come abbiamo illustrato
+in sez.~\ref{sec:file_open_close}, è il kernel che aggiorna automaticamente la
+posizione alla fine del file prima di effettuare la scrittura, e poi estende
+il file. Tutto questo avviene all'interno di una singola \textit{system
+ call}, la \func{write}, che non essendo interrompibile da un altro processo
+realizza un'operazione atomica.
\subsection{La duplicazione dei file descriptor}
\end{figure}
Si noti che per quanto illustrato in fig.~\ref{fig:file_dup} i file descriptor
-duplicati condivideranno eventuali lock (vedi sez.~\ref{sec:file_locking}),
-\itindex{file~status~flag} i flag di stato, e la posizione corrente sul
-file. Se ad esempio si esegue una \func{lseek} per modificare la posizione su
-uno dei due file descriptor, essa risulterà modificata anche sull'altro, dato
-che quello che viene modificato è lo stesso campo nella voce della
-\textit{file table} a cui entrambi fanno riferimento.
+duplicati condivideranno eventuali lock (vedi sez.~\ref{sec:file_locking}), i
+flag di stato, e la posizione corrente sul file. Se ad esempio si esegue una
+\func{lseek} per modificare la posizione su uno dei due file descriptor, essa
+risulterà modificata anche sull'altro, dato che quello che viene modificato è
+lo stesso campo nella voce della \textit{file table} a cui entrambi fanno
+riferimento.
L'unica differenza fra due file descriptor duplicati è che ciascuno avrà un
suo \textit{file descriptor flag} indipendente. A questo proposito deve essere
L'uso principale di questa funzione è nella shell per la redirezione dei file
standard di tab.~\ref{tab:file_std_files} fra l'esecuzione di una \func{fork}
e la successiva \func{exec}. Diventa così possibile associare un file (o una
-\textit{pipe}) allo \itindex{standard~input} \textit{standard input} o allo
-\itindex{standard~output} \textit{standard output} (vedremo un esempio in
-sez.~\ref{sec:ipc_pipe_use}, quando tratteremo le \textit{pipe}).
+\textit{pipe}) allo \textit{standard input} o allo \textit{standard output}
+(vedremo un esempio in sez.~\ref{sec:ipc_pipe_use}, quando tratteremo le
+\textit{pipe}).
Ci si può chiedere perché non sia in questo caso sufficiente chiudere il file
standard che si vuole redirigere e poi aprire direttamente con \func{open} il
file vi si vuole far corrispondere, invece di duplicare un file descriptor che
si è già aperto. La risposta sta nel fatto che il file che si vuole redirigere
non è detto sia un file regolare, ma potrebbe essere, come accennato, anche
-una fifo o un socket, oppure potrebbe essere un file associato ad un file
+una \textit{fifo} o un socket, oppure potrebbe essere un file associato ad un file
descriptor che si è ereditato già aperto (ad esempio attraverso un'altra
\func{exec}) da un processo antenato del padre, del quale non si conosce il
nome. Operando direttamente con i file descriptor \func{dup} consente di
\begin{errlist}
\item[\errcode{EBADF}] \param{oldfd} non è un file aperto o \param{newfd} ha
un valore fuori dall'intervallo consentito per i file descriptor.
- \item[\errcode{EBUSY}] si è rilevata la possibilità di una
- \itindex{race~condition} \textit{race condition}.
+ \item[\errcode{EBUSY}] si è rilevata la possibilità di una \textit{race
+ condition}.
\item[\errcode{EINTR}] la funzione è stata interrotta da un segnale.
\item[\errcode{EMFILE}] si è raggiunto il numero massimo consentito di file
descriptor aperti.
L'uso di \func{dup2} ha vari vantaggi rispetto alla combinazione di
\func{close} e \func{dup}; anzitutto se \param{oldfd} è uguale \param{newfd}
questo verrebbe chiuso e \func{dup} fallirebbe, ma soprattutto l'operazione è
-atomica e consente di evitare una \itindex{race~condition} \textit{race
- condition} in cui dopo la chiusura del file si potrebbe avere la ricezione
-di un segnale il cui gestore (vedi sez.~\ref{sec:sig_signal_handler}) potrebbe
-a sua volta aprire un file, per cui alla fine \func{dup} restituirebbe un file
-descriptor diverso da quello voluto.
+atomica e consente di evitare una \textit{race condition} in cui dopo la
+chiusura del file si potrebbe avere la ricezione di un segnale il cui gestore
+(vedi sez.~\ref{sec:sig_signal_handler}) potrebbe a sua volta aprire un file,
+per cui alla fine \func{dup} restituirebbe un file descriptor diverso da
+quello voluto.
Con Linux inoltre la funzione prevede la possibilità di restituire l'errore
\errcode{EBUSY}, che non è previsto dallo standard, quando viene rilevata la
-possibilità di una \itindex{race~condition} \textit{race condition} interna in
-cui si cerca di duplicare un file descriptor che è stato allocato ma per il
-quale non sono state completate le operazioni di apertura.\footnote{la
- condizione è abbastanza peculiare e non attinente al tipo di utilizzo
- indicato, quanto piuttosto ad un eventuale tentativo di duplicare file
- descriptor non ancora aperti, la condizione di errore non è prevista dallo
- standard, ma in condizioni simili FreeBSD risponde con un errore di
- \errval{EBADF}, mentre OpenBSD elimina la possibilità di una \textit{race
- condition} al costo di una perdita di prestazioni.} In tal caso occorre
-ritentare l'operazione.
+possibilità di una \textit{race condition} interna in cui si cerca di
+duplicare un file descriptor che è stato allocato ma per il quale non sono
+state completate le operazioni di apertura.\footnote{la condizione è
+ abbastanza peculiare e non attinente al tipo di utilizzo indicato, quanto
+ piuttosto ad un eventuale tentativo di duplicare file descriptor non ancora
+ aperti, la condizione di errore non è prevista dallo standard, ma in
+ condizioni simili FreeBSD risponde con un errore di \errval{EBADF}, mentre
+ OpenBSD elimina la possibilità di una \textit{race condition} al costo di
+ una perdita di prestazioni.} In tal caso occorre ritentare l'operazione.
La duplicazione dei file descriptor può essere effettuata anche usando la
funzione di controllo dei file \func{fcntl} (che esamineremo in
kernel queste operazioni vengono gestite direttamente dal sistema della
memoria virtuale, attraverso opportuni \textit{task} interni al kernel il cui
comportamento può essere controllato attraverso il file
-\sysctlfile{vm/bdflush}.\footnote{per il significato dei valori che si possono
+\sysctlfiled{vm/bdflush}.\footnote{per il significato dei valori che si possono
scrivere in questo file si consulti la documentazione allegata ai sorgenti
del kernel nel file \file{Documentation/sysctl/vm.txt}, trattandosi di
argomenti di natura sistemistica non li prenderemo in esame.} Si tenga
file specificato, ed attendono fino alla conclusione delle operazioni. La
prima, \func{fsync} forza anche la sincronizzazione dei meta-dati del file,
che riguardano sia le modifiche alle tabelle di allocazione dei settori, che
-gli altri dati contenuti \itindex{inode} nell'\textit{inode} che si leggono
-con \func{fstat}, come i tempi del file. Se lo scopo dell'operazione, come
-avviene spesso per i database, è assicurarsi che i dati raggiungano il disco e
-siano rileggibili immediatamente in maniera corretta, è sufficiente l'uso di
-\func{fdatasync} che non comporta anche l'esecuzione di operazioni non
-necessarie all'integrità dei dati, come l'aggiornamento dei tempi di ultima
-modifica ed ultimo accesso.
+gli altri dati contenuti nell'\textit{inode} che si leggono con \func{fstat},
+come i tempi del file. Se lo scopo dell'operazione, come avviene spesso per i
+database, è assicurarsi che i dati raggiungano il disco e siano rileggibili
+immediatamente in maniera corretta, è sufficiente l'uso di \func{fdatasync}
+che non comporta anche l'esecuzione di operazioni non necessarie all'integrità
+dei dati, come l'aggiornamento dei tempi di ultima modifica ed ultimo accesso.
Si tenga presente che l'uso di queste funzioni non comporta la
sincronizzazione della directory che contiene il file e la scrittura della
\itindbeg{at-functions}
Un problema generale che si pone con l'uso della funzione \func{open}, così
-come per le altre funzioni che prendono come argomenti dei
-\itindsub{pathname}{relativo} \textit{pathname} relativi, è la possibilità,
-quando un \textit{pathname} relativo non fa riferimento ad un file posto
-direttamente nella directory di lavoro corrente, che alcuni dei componenti del
-\textit{pathname} vengano modificati in parallelo alla chiamata a \func{open},
-cosa che lascia aperta la possibilità di una \itindex{race~condition}
-\textit{race condition} in cui c'è spazio per un \itindex{symlink~attack}
-\textit{symlink attack} (si ricordi quanto visto per \func{access} in
+come per le altre funzioni che prendono come argomenti dei \textit{pathname}
+relativi, è la possibilità, quando un \textit{pathname} relativo non fa
+riferimento ad un file posto direttamente nella directory di lavoro corrente,
+che alcuni dei componenti del \textit{pathname} vengano modificati in
+parallelo alla chiamata a \func{open}, cosa che lascia aperta la possibilità
+di una \textit{race condition} in cui c'è spazio per un \textit{symlink
+ attack} (si ricordi quanto visto per \func{access} in
sez.~\ref{sec:file_perm_management}).
Inoltre come già accennato, la directory di lavoro corrente è una proprietà
\func{open}, \func{mkdir}, ecc.) sono state introdotte delle ulteriori
funzioni, dette anche ``\textit{at-functions}'' in quanto contraddistinte dal
suffisso \texttt{at}, che permettono l'apertura di un file (o le rispettive
-altre operazioni) usando un \itindsub{pathname}{relativo} \textit{pathname}
-relativo ad una directory specificata.\footnote{l'introduzione è avvenuta su
- proposta dello sviluppatore principale della \acr{glibc} Urlich Drepper e le
- corrispondenti \textit{system call} sono state inserite nel kernel a partire
- dalla versione 2.6.16, in precedenza era disponibile una emulazione che, sia
- pure con prestazioni inferiori, funzionava facendo ricorso all'uso del
- filesystem \textit{proc} con l'apertura del file attraverso il riferimento a
+altre operazioni) usando un \textit{pathname} relativo ad una directory
+specificata.\footnote{l'introduzione è avvenuta su proposta dello sviluppatore
+ principale della \acr{glibc} Urlich Drepper e le corrispondenti
+ \textit{system call} sono state inserite nel kernel a partire dalla versione
+ 2.6.16, in precedenza era disponibile una emulazione che, sia pure con
+ prestazioni inferiori, funzionava facendo ricorso all'uso del filesystem
+ \textit{proc} con l'apertura del file attraverso il riferimento a
\textit{pathname} del tipo di \texttt{/proc/self/fd/dirfd/relative\_path}.}
Benché queste funzioni non siano presenti negli standard tradizionali esse
-sono state adottate da altri sistemi unix-like come Solaris, i vari BSD, fino ad
-essere incluse in una recente revisione (la POSIX.1-2008) dello standard
+sono state adottate da altri sistemi unix-like come Solaris, i vari BSD, fino
+ad essere incluse in una recente revisione (la POSIX.1-2008) dello standard
POSIX.1. Con la \acr{glibc} per l'accesso a queste funzioni è necessario
definire la macro \macro{\_ATFILE\_SOURCE}.
L'uso di queste funzioni prevede una apertura iniziale della directory che
-sarà la base della risoluzione dei \itindsub{pathname}{relativo}
-\textit{pathname} relativi che verranno usati in seguito, dopo di che si dovrà
-passare il relativo file descriptor alle varie funzioni che useranno quella
-directory come punto di partenza per la risoluzione. In questo modo, anche
-quando si lavora con i \itindex{thread} \textit{thread}, si può mantenere una
-directory di lavoro diversa per ciascuno di essi.
-
-Questo metodo, oltre a risolvere i problemi di \itindex{race~condition}
-\textit{race condition}, consente anche di ottenere aumenti di prestazioni
-significativi quando si devono eseguire molte operazioni su sezioni
-dell'albero dei file che prevedono delle gerarchie di sottodirectory molto
-profonde. Infatti in questo caso basta eseguire la risoluzione del
-\textit{pathname} della directory di partenza una sola volta (nell'apertura
-iniziale) e non tutte le volte che si deve accedere a ciascun file che essa
-contiene.
+sarà la base della risoluzione dei \textit{pathname} relativi che verranno
+usati in seguito, dopo di che si dovrà passare il relativo file descriptor
+alle varie funzioni che useranno quella directory come punto di partenza per
+la risoluzione. In questo modo, anche quando si lavora con i \textit{thread},
+si può mantenere una directory di lavoro diversa per ciascuno di essi.
+
+Questo metodo, oltre a risolvere i problemi di \textit{race condition},
+consente anche di ottenere aumenti di prestazioni significativi quando si
+devono eseguire molte operazioni su sezioni dell'albero dei file che prevedono
+delle gerarchie di sottodirectory molto profonde. Infatti in questo caso basta
+eseguire la risoluzione del \textit{pathname} della directory di partenza una
+sola volta (nell'apertura iniziale) e non tutte le volte che si deve accedere
+a ciascun file che essa contiene.
La sintassi generale di queste nuove funzioni è che esse prevedono come primo
argomento il file descriptor della directory da usare come base per la
\func{open}, ed in più:
\begin{errlist}
\item[\errcode{EBADF}] \param{dirfd} non è un file descriptor valido.
- \item[\errcode{ENOTDIR}] \param{pathname} è un \itindsub{pathname}{relativo}
- \textit{pathname} relativo, ma \param{dirfd} fa riferimento ad un file.
+ \item[\errcode{ENOTDIR}] \param{pathname} è un \textit{pathname} relativo,
+ ma \param{dirfd} fa riferimento ad un file.
\end{errlist}
}
\end{funcproto}
Il comportamento delle nuove funzioni è del tutto analogo a quello delle
corrispettive classiche, con la sola eccezione del fatto che se fra i loro
-argomenti si utilizza un \itindsub{pathname}{relativo} \textit{pathname}
-relativo questo sarà risolto rispetto alla directory indicata
-da \param{dirfd}. Qualora invece si usi un \itindsub{pathname}{assoluto}
+argomenti si utilizza un \textit{pathname} relativo questo sarà risolto
+rispetto alla directory indicata da \param{dirfd}. Qualora invece si usi un
\textit{pathname} assoluto \param{dirfd} verrà semplicemente ignorato. Infine
-se per \param{dirfd} si usa il valore speciale \const{AT\_FDCWD}, la
+se per \param{dirfd} si usa il valore speciale \constd{AT\_FDCWD}, la
risoluzione sarà effettuata rispetto alla directory di lavoro corrente del
processo. Si tenga presente però che questa, come le altre costanti
\texttt{AT\_*}, è definita in \headfile{fcntl.h}, pertanto se la si vuole
particolare si avrà un errore di \errcode{EBADF} se esso non è un file
descriptor valido, ed un errore di \errcode{ENOTDIR} se esso non fa
riferimento ad una directory, tranne il caso in cui si sia specificato un
-\itindsub{pathname}{assoluto} \textit{pathname} assoluto, nel qual caso, come
-detto, il valore di \param{dirfd} sarà completamente ignorato.
+\textit{pathname} assoluto, nel qual caso, come detto, il valore
+di \param{dirfd} sarà completamente ignorato.
\begin{table}[htb]
\centering
anche l'aggiunta di un ulteriore argomento finale, \param{flags}.
+
+
+% TODO trattare fstatat e con essa
+% TODO trattare anche statx, aggiunta con il kernel 4.11 (vedi
+% https://lwn.net/Articles/707602/ e
+% https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/commit/?id=a528d35e8bfcc521d7cb70aaf03e1bd296c8493f)
+
% TODO manca prototipo di linkat, verificare se metterlo o metter menzione
% altre modifiche al riguardo nel 3.11 (AT_EMPTY_PATH?) vedi
% http://lwn.net/Articles/562488/
\begin{errlist}
\item[\errcode{EBADF}] \param{dirfd} non è un file descriptor valido.
\item[\errcode{EINVAL}] \param{flags} non ha un valore valido.
- \item[\errcode{ENOTDIR}] \param{pathname} è un \itindsub{pathname}{relativo}
- \textit{pathname} relativo, ma \param{dirfd} fa riferimento ad un file.
+ \item[\errcode{ENOTDIR}] \param{pathname} è un \textit{pathname} relativo,
+ ma \param{dirfd} fa riferimento ad un file.
\end{errlist}
}
\end{funcproto}
\begin{errlist}
\item[\errcode{EBADF}] \param{dirfd} non è un file descriptor valido.
\item[\errcode{EINVAL}] \param{flags} non ha un valore valido.
- \item[\errcode{ENOTDIR}] \param{pathname} è un \itindsub{pathname}{relativo}
- \textit{pathname} relativo, ma \param{dirfd} fa riferimento ad un file.
+ \item[\errcode{ENOTDIR}] \param{pathname} è un \textit{pathname} relativo,
+ ma \param{dirfd} fa riferimento ad un file.
\end{errlist}
}
\end{funcproto}
\begin{errlist}
\item[\errcode{EBADF}] \param{dirfd} non è un file descriptor valido.
\item[\errcode{EINVAL}] \param{flags} non ha un valore valido.
- \item[\errcode{ENOTDIR}] \param{pathname} è un \itindsub{pathname}{relativo}
- \textit{pathname} relativo, ma \param{dirfd} fa riferimento ad un file.
+ \item[\errcode{ENOTDIR}] \param{pathname} è un \textit{pathname} relativo,
+ ma \param{dirfd} fa riferimento ad un file.
\end{errlist}
}
\end{funcproto}
\textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- \const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW}& Se impostato la funzione non esegue la
- dereferenziazione dei collegamenti simbolici.\\
- \const{AT\_SYMLINK\_FOLLOW}& Se impostato la funzione esegue la
- dereferenziazione dei collegamenti simbolici
- (usato esplicitamente solo da \func{linkat}).\\
- \const{AT\_EACCES} & Usato solo da \func{faccessat}, richiede che
- il controllo dei permessi sia fatto usando
- l'\ids{UID} effettivo invece di quello
- reale.\\
- \const{AT\_REMOVEDIR} & Usato solo da \func{unlinkat}, richiede che
- la funzione si comporti come \func{rmdir}
- invece che come \func{unlink}.\\
+ \constd{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW}& Se impostato la funzione non esegue la
+ dereferenziazione dei collegamenti
+ simbolici.\\
+ \constd{AT\_SYMLINK\_FOLLOW}& Se impostato la funzione esegue la
+ dereferenziazione dei collegamenti simbolici
+ (usato esplicitamente solo da
+ \func{linkat}).\\
+ \constd{AT\_EACCES} & Usato solo da \func{faccessat}, richiede che
+ il controllo dei permessi sia fatto usando
+ l'\ids{UID} effettivo invece di quello
+ reale.\\
+ \constd{AT\_REMOVEDIR} & Usato solo da \func{unlinkat}, richiede che
+ la funzione si comporti come \func{rmdir}
+ invece che come \func{unlink}.\\
\hline
\end{tabular}
\caption{Le costanti utilizzate per i bit dell'argomento
\end{table}
+\texttt{ATTENZIONE PARTE DA RIVEDERE}
+
+
Un'ultima differenza fra le \textit{at-functions} e le funzioni tradizionali
di cui sono estensione è, come accennato in sez.~\ref{sec:file_temp_file},
-quella relativa a \funcm{utimensat} che non è propriamente una corrispondente
+quella relativa a \func{utimensat} che non è propriamente una corrispondente
esatta di \func{utimes} e \func{lutimes}, dato che questa funzione ha una
maggiore precisione nella indicazione dei tempi dei file, per i quali come per
\func{futimes}, si devono usare strutture \struct{timespec} che consentono una
-precisione fino al nanosecondo.
+precisione fino al nanosecondo; la funzione è stata introdotta con il kernel
+2.6.22,\footnote{in precedenza, a partire dal kernel 2.6.16, era stata
+ introdotta una \textit{system call} \funcm{futimesat} seguendo una bozza
+ della revisione dello standard poi modificata; questa funzione, sostituita
+ da \func{utimensat}, è stata dichiarata obsoleta, non è supportata da
+ nessuno standard e non deve essere più utilizzata: pertanto non ne
+ parleremo.} ed il suo prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/time.h}
+\fdecl{int utimensat(int dirfd, const char *pathname, const struct
+ timespec times[2], int flags)}
+\fdesc{Cambia i tempi di un file.}
+}
+
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
+ caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EACCES}] si è richiesta l'impostazione del tempo corrente ma
+ non si ha il permesso di scrittura sul file, o non si è proprietari del
+ file o non si hanno i privilegi di amministratore; oppure il file è
+ immutabile (vedi sez.~\ref{sec:file_perm_overview}).
+ \item[\errcode{EBADF}] \param{dirfd} non è \const{AT\_FDCWD} o un file
+ descriptor valido.
+ \item[\errcode{EFAULT}] \param{times} non è un puntatore valido oppure
+ \param{dirfd} è \const{AT\_FDCWD} ma \param{pathname} è \var{NULL} o non è
+ un puntatore valido.
+ \item[\errcode{EINVAL}] si sono usati dei valori non corretti per i tempi di
+ \param{times}, oppure è si usato un valore non valido per \param{flags},
+ oppure \param{pathname} è \var{NULL}, \param{dirfd} non è
+ \const{AT\_FDCWD} e \param{flags} contiene \const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW}.
+ \item[\errcode{EPERM}] si è richiesto un cambiamento nei tempi non al tempo
+ corrente, ma non si è proprietari del file o non si hanno i privilegi di
+ amministratore; oppure il file è immutabile o \textit{append-only} (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_perm_overview}).
+ \item[\errcode{ESRCH}] non c'è il permesso di attraversamento per una delle
+ componenti di \param{pathname}.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre per entrambe \errval{EROFS} e per \func{utimensat}
+ \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR} nel
+ loro significato generico.}
+\end{funcproto}
+
+La funzione imposta i tempi dei file utilizzando i valori passati nel vettore
+di strutture \struct{timespec} esattamente come \func{futimes} (si veda quanto
+illustrato in sez.~\ref{sec:file_file_times}).
+
+La funzione supporta invece, rispetto ad \func{utimes} che abbiamo visto in
+sez.~\ref{sec:file_file_times}, una sintassi più complessa che consente una
+indicazione sicura del file su cui operare specificando la directory su cui si
+trova tramite il file descriptor \param{dirfd} ed il suo nome come
+\textit{pathname relativo} in \param{pathname}.\footnote{su Linux solo
+ \func{utimensat} è una \textit{system call} e \func{futimens} è una funzione
+ di libreria, infatti se \param{pathname} è \var{NULL} \param{dirfd} viene
+ considerato un file descriptor ordinario e il cambiamento del tempo
+ applicato al file sottostante, qualunque esso sia, per cui
+ \code{futimens(fd, times}) è del tutto equivalente a \code{utimensat(fd,
+ NULL, times, 0)} ma nella \acr{glibc} questo comportamento è disabilitato
+ seguendo lo standard POSIX, e la funzione ritorna un errore di
+ \errval{EINVAL} se invocata in questo modo.}
+
+Torneremo su questa sintassi e sulla sua motivazione in
+sez.~\ref{sec:file_openat}, quando tratteremo tutte le altre funzioni (le
+cosiddette \textit{at-functions}) che la utilizzano; essa prevede comunque
+anche la presenza dell'argomento \param{flags} con cui attivare flag di
+controllo che modificano il comportamento della funzione, nel caso specifico
+l'unico valore consentito è \const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW} che indica alla
+funzione di non dereferenziare i collegamenti simbolici, cosa che le permette
+di riprodurre le funzionalità di \func{lutimes}.
+
+
+\texttt{ATTENZIONE PARTE DA RIVEDERE}
-% NOTA: manca prototipo di utimensat, per ora si lascia una menzione
\itindend{at-functions}
caratteristiche di un file descriptor, viene usata la funzione di sistema
\funcd{fcntl},\footnote{ad esempio si gestiscono con questa funzione varie
modalità di I/O asincrono (vedi sez.~\ref{sec:file_asyncronous_operation}) e
- il \itindex{file~locking} \textit{file locking} (vedi
- sez.~\ref{sec:file_locking}).} il cui prototipo è:
+ il \textit{file locking} (vedi sez.~\ref{sec:file_locking}).} il cui
+prototipo è:
\begin{funcproto}{
\fhead{unistd.h}
errore restituiti e del tipo del terzo argomento (cui faremo riferimento con
il nome indicato nel precedente prototipo), è riportata di seguito:
\begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.8cm}}
-\item[\const{F\_DUPFD}] trova il primo file descriptor disponibile di valore
+\item[\constd{F\_DUPFD}] trova il primo file descriptor disponibile di valore
maggiore o uguale ad \param{arg}, e ne fa un duplicato
di \param{fd}, ritorna il nuovo file descriptor in caso di successo e $-1$
in caso di errore. Oltre a \errval{EBADF} gli errori possibili sono
\itindbeg{close-on-exec}
-\item[\const{F\_DUPFD\_CLOEXEC}] ha lo stesso effetto di \const{F\_DUPFD}, ma
+\item[\constd{F\_DUPFD\_CLOEXEC}] ha lo stesso effetto di \const{F\_DUPFD}, ma
in più attiva il flag di \textit{close-on-exec} sul file descriptor
duplicato, in modo da evitare una successiva chiamata con
\const{F\_SETFD}. La funzionalità è stata introdotta con il kernel 2.6.24 ed
\macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} ad un valore adeguato secondo quanto visto in
sez.~\ref{sec:intro_gcc_glibc_std}).
-\item[\const{F\_GETFD}] restituisce il valore dei \textit{file descriptor
+\item[\constd{F\_GETFD}] restituisce il valore dei \textit{file descriptor
flags} di \param{fd} in caso di successo o $-1$ in caso di errore, il
terzo argomento viene ignorato. Non sono previsti errori diversi da
\errval{EBADF}. Al momento l'unico flag usato è quello di
\func{exec} (vedi sez.~\ref{sec:proc_exec}). Un valore nullo significa
pertanto che il flag non è impostato.
-\item[\const{F\_SETFD}] imposta il valore dei \textit{file descriptor flags}
+\item[\constd{F\_SETFD}] imposta il valore dei \textit{file descriptor flags}
al valore specificato con \param{arg}, ritorna un valore nullo in caso di
successo e $-1$ in caso di errore. Non sono previsti errori diversi da
\errval{EBADF}. Dato che l'unico flag attualmente usato è quello di
\texttt{fs/fcntl.c} dei sorgenti del kernel.}
\itindend{close-on-exec}
-\item[\const{F\_GETFL}] ritorna il valore dei \textit{file status flags} di
+\item[\constd{F\_GETFL}] ritorna il valore dei \textit{file status flags} di
\param{fd} in caso di successo o $-1$ in caso di errore, il terzo argomento
viene ignorato. Non sono previsti errori diversi da \errval{EBADF}. Il
comando permette di rileggere il valore di quei bit
flag} con la maschera \const{O\_ACCMODE} come già accennato in
sez.~\ref{sec:file_open_close}.
-\item[\const{F\_SETFL}] imposta il valore dei \textit{file status flags} al
+\item[\constd{F\_SETFL}] imposta il valore dei \textit{file status flags} al
valore specificato da \param{arg}, ritorna un valore nullo in caso di
successo o $-1$ in caso di errore. In generale possono essere impostati solo
i flag riportati in tab.~\ref{tab:open_operation_flag}, su Linux si possono
permessi di amministratore) ed \errcode{EINVAL} se si cerca di impostare
\const{O\_DIRECT} su un file che non supporta questo tipo di operazioni.
-\item[\const{F\_GETLK}] richiede un controllo sul file lock specificato da
+\item[\constd{F\_GETLK}] richiede un controllo sul file lock specificato da
\param{lock}, sovrascrivendo la struttura da esso puntata con il risultato,
ritorna un valore nullo in caso di successo o $-1$ in caso di errore. Come
per i due successivi comandi oltre a \errval{EBADF} se \param{lock} non è un
puntatore valido restituisce l'errore generico \errcode{EFAULT}. Questa
funzionalità è trattata in dettaglio in sez.~\ref{sec:file_posix_lock}.
-\item[\const{F\_SETLK}] richiede o rilascia un file lock a seconda di quanto
+\item[\constd{F\_SETLK}] richiede o rilascia un file lock a seconda di quanto
specificato nella struttura puntata da \param{lock}, ritorna un valore nullo
in caso di successo e $-1$ se il file lock è tenuto da qualcun altro, nel
qual caso si ha un errore di \errcode{EACCES} o \errcode{EAGAIN}. Questa
funzionalità è trattata in dettaglio in sez.~\ref{sec:file_posix_lock}.
-\item[\const{F\_SETLKW}] identica a \const{F\_SETLK} eccetto per il fatto che
+\item[\constd{F\_SETLKW}] identica a \const{F\_SETLK} eccetto per il fatto che
la funzione non ritorna subito ma attende che il blocco sia rilasciato, se
l'attesa viene interrotta da un segnale la funzione restituisce $-1$ e
imposta \var{errno} a \errcode{EINTR}. Questa funzionalità è trattata in
dettaglio in sez.~\ref{sec:file_posix_lock}.
-\item[\const{F\_GETOWN}] restituisce in caso di successo l'identificatore del
- processo o del \itindex{process~group} \textit{process group} (vedi
- sez.~\ref{sec:sess_proc_group}) che è preposto alla ricezione del segnale
- \signal{SIGIO} (o l'eventuale segnale alternativo impostato con
- \const{F\_SETSIG}) per gli eventi asincroni associati al file
- descriptor \param{fd} e del segnale \signal{SIGURG} per la notifica dei dati
- urgenti di un socket (vedi sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}). Restituisce $-1$
- in caso di errore ed il terzo argomento viene ignorato. Non sono previsti
- errori diversi da \errval{EBADF}.
+\item[\constd{F\_GETOWN}] restituisce in caso di successo l'identificatore del
+ processo o del \textit{process group} (vedi sez.~\ref{sec:sess_proc_group})
+ che è preposto alla ricezione del segnale \signal{SIGIO} (o l'eventuale
+ segnale alternativo impostato con \const{F\_SETSIG}) per gli eventi
+ asincroni associati al file descriptor \param{fd} e del segnale
+ \signal{SIGURG} per la notifica dei dati urgenti di un socket (vedi
+ sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}). Restituisce $-1$ in caso di errore ed il
+ terzo argomento viene ignorato. Non sono previsti errori diversi da
+ \errval{EBADF}.
Per distinguerlo dal caso in cui il segnale viene inviato a un singolo
processo, nel caso di un \textit{process group} viene restituito un valore
negativo il cui valore assoluto corrisponde all'identificatore del
- \itindex{process~group} \textit{process group}. Con Linux questo comporta un
- problema perché se il valore restituito dalla \textit{system call} è
- compreso nell'intervallo fra $-1$ e $-4095$ in alcune architetture questo
- viene trattato dalla \acr{glibc} come un errore,\footnote{il problema deriva
- dalle limitazioni presenti in architetture come quella dei normali PC
- (i386) per via delle modalità in cui viene effettuata l'invocazione delle
- \textit{system call} che non consentono di restituire un adeguato codice
- di ritorno.} per cui in tal caso \func{fcntl} ritornerà comunque $-1$
- mentre il valore restituito dalla \textit{system call} verrà assegnato ad
- \var{errno}, cambiato di segno.
+ \textit{process group}. Con Linux questo comporta un problema perché se il
+ valore restituito dalla \textit{system call} è compreso nell'intervallo fra
+ $-1$ e $-4095$ in alcune architetture questo viene trattato dalla
+ \acr{glibc} come un errore,\footnote{il problema deriva dalle limitazioni
+ presenti in architetture come quella dei normali PC (i386) per via delle
+ modalità in cui viene effettuata l'invocazione delle \textit{system call}
+ che non consentono di restituire un adeguato codice di ritorno.} per cui
+ in tal caso \func{fcntl} ritornerà comunque $-1$ mentre il valore restituito
+ dalla \textit{system call} verrà assegnato ad \var{errno}, cambiato di
+ segno.
Per questo motivo con il kernel 2.6.32 è stato introdotto il comando
alternativo \const{F\_GETOWN\_EX}, che vedremo a breve, che consente di
disponibile, usa questa versione alternativa per mascherare il problema
precedente e restituire un valore corretto in tutti i casi.\footnote{in cui
cioè viene restituito un valore negativo corretto qualunque sia
- l'identificatore del \itindex{process~group} \textit{process group}, che
- non potendo avere valore unitario (non esiste infatti un
- \itindex{process~group} \textit{process group} per \cmd{init}) non può
- generare ambiguità con il codice di errore.} Questo però comporta che il
- comportamento del comando può risultare diverso a seconda delle versioni
+ l'identificatore del \textit{process group}, che non potendo avere valore
+ unitario (non esiste infatti un \textit{process group} per \cmd{init}) non
+ può generare ambiguità con il codice di errore.} Questo però comporta che
+ il comportamento del comando può risultare diverso a seconda delle versioni
della \acr{glibc} e del kernel.
-\item[\const{F\_SETOWN}] imposta, con il valore dell'argomento \param{arg},
- l'identificatore del processo o del \itindex{process~group} \textit{process
- group} che riceverà i segnali \signal{SIGIO} e \signal{SIGURG} per gli
- eventi associati al file descriptor \param{fd}. Ritorna un valore nullo in
- caso di successo o $-1$ in caso di errore. Oltre a \errval{EBADF} gli errori
- possibili sono \errcode{ESRCH} se \param{arg} indica un processo o un
- \itindex{process~group} \textit{process group} inesistente.
+\item[\constd{F\_SETOWN}] imposta, con il valore dell'argomento \param{arg},
+ l'identificatore del processo o del \textit{process group} che riceverà i
+ segnali \signal{SIGIO} e \signal{SIGURG} per gli eventi associati al file
+ descriptor \param{fd}. Ritorna un valore nullo in caso di successo o $-1$ in
+ caso di errore. Oltre a \errval{EBADF} gli errori possibili sono
+ \errcode{ESRCH} se \param{arg} indica un processo o un \textit{process
+ group} inesistente.
L'impostazione è soggetta alle stesse restrizioni presenti sulla funzione
\func{kill} (vedi sez.~\ref{sec:sig_kill_raise}), per cui un utente non
privilegiato può inviare i segnali solo ad un processo che gli appartiene,
in genere comunque si usa il processo corrente. Come per \const{F\_GETOWN},
- per indicare un \itindex{process~group} \textit{process group} si deve usare
- per \param{arg} un valore negativo, il cui valore assoluto corrisponda
- all'identificatore del \itindex{process~group} \textit{process group}.
+ per indicare un \textit{process group} si deve usare per \param{arg} un
+ valore negativo, il cui valore assoluto corrisponda all'identificatore del
+ \textit{process group}.
A partire dal kernel 2.6.12 se si sta operando con i \textit{thread} della
implementazione nativa di Linux (quella della NTPL, vedi
caso è anche l'unico, mantiene un valore del \textit{Thread ID} uguale al
\ids{PID} del processo. Il problema è però che questo comportamento non si
applica a \signal{SIGURG}, per il quale \param{arg} viene sempre
- interpretato come l'identificatore di un processo o di un
- \itindex{process~group} \textit{process group}.
-
-\item[\const{F\_GETOWN\_EX}] legge nella struttura puntata
- dall'argomento \param{owner} l'identificatore del processo, \textit{thread} o
- \itindex{process~group} \textit{process group} (vedi
- sez.~\ref{sec:sess_proc_group}) che è preposto alla ricezione dei segnali
- \signal{SIGIO} e \signal{SIGURG} per gli eventi associati al file
- descriptor \param{fd}. Ritorna un valore nullo in caso di successo o $-1$
- in caso di errore. Oltre a \errval{EBADF} e da
- \errval{EFAULT} se \param{owner} non è un puntatore valido.
+ interpretato come l'identificatore di un processo o di un \textit{process
+ group}.
+
+\item[\constd{F\_GETOWN\_EX}] legge nella struttura puntata
+ dall'argomento \param{owner} l'identificatore del processo, \textit{thread}
+ o \textit{process group} (vedi sez.~\ref{sec:sess_proc_group}) che è
+ preposto alla ricezione dei segnali \signal{SIGIO} e \signal{SIGURG} per gli
+ eventi associati al file descriptor \param{fd}. Ritorna un valore nullo in
+ caso di successo o $-1$ in caso di errore. Oltre a \errval{EBADF} e da
+ \errval{EFAULT} se \param{owner} non è un puntatore valido.
Il comando, che è disponibile solo a partire dal kernel 2.6.32, effettua lo
stesso compito di \const{F\_GETOWN} di cui costituisce una evoluzione che
di \const{F\_GETOWN}. Il comando è specifico di Linux ed utilizzabile solo
se si è definita la macro \macro{\_GNU\_SOURCE}.
-\item[\const{F\_SETOWN\_EX}] imposta con il valore della struttura
+\item[\constd{F\_SETOWN\_EX}] imposta con il valore della struttura
\struct{f\_owner\_ex} puntata \param{owner}, l'identificatore del processo o
- del \itindex{process~group} \textit{process group} che riceverà i segnali
- \signal{SIGIO} e \signal{SIGURG} per gli eventi associati al file
+ del \textit{process group} che riceverà i segnali \signal{SIGIO} e
+ \signal{SIGURG} per gli eventi associati al file
descriptor \param{fd}. Ritorna un valore nullo in caso di successo o $-1$ in
caso di errore, con gli stessi errori di \const{F\_SETOWN} più
\errcode{EINVAL} se il campo \var{type} di \struct{f\_owner\_ex} non indica
riportata in fig.~\ref{fig:f_owner_ex}, in cui il primo campo indica il tipo
di identificatore il cui valore è specificato nel secondo campo, che assume
lo stesso significato di \param{arg} per \const{F\_SETOWN}. Per il campo
- \var{type} i soli valori validi sono \const{F\_OWNER\_TID},
- \const{F\_OWNER\_PID} e \const{F\_OWNER\_PGRP}, che indicano rispettivamente
- che si intende specificare con \var{pid} un \textit{Tread ID}, un
- \textit{Process ID} o un \textit{Process Group ID}. A differenza di
- \const{F\_SETOWN} se si specifica un \textit{Tread ID} questo riceverà sia
- \signal{SIGIO} (o il segnale impostato con \const{F\_SETSIG}) che
+ \var{type} i soli valori validi sono \constd{F\_OWNER\_TID},
+ \constd{F\_OWNER\_PID} e \constd{F\_OWNER\_PGRP}, che indicano
+ rispettivamente che si intende specificare con \var{pid} un \textit{Tread
+ ID}, un \textit{Process ID} o un \textit{Process Group ID}. A differenza
+ di \const{F\_SETOWN} se si specifica un \textit{Tread ID} questo riceverà
+ sia \signal{SIGIO} (o il segnale impostato con \const{F\_SETSIG}) che
\signal{SIGURG}. Il comando è specifico di Linux, è disponibile solo a
partire dal kernel 2.6.32, ed è utilizzabile solo se si è definita la macro
\macro{\_GNU\_SOURCE}.
-\item[\const{F\_GETSIG}] restituisce il valore del segnale inviato dai vari
+\item[\constd{F\_GETSIG}] restituisce il valore del segnale inviato dai vari
meccanismi di I/O asincrono associati al file descriptor \param{fd} (quelli
trattati in sez.~\ref{sec:file_asyncronous_operation}) in caso di successo o
$-1$ in caso di errore, il terzo argomento viene ignorato. Non sono previsti
essere anche lo stesso \signal{SIGIO}. Il comando è specifico di Linux ed
utilizzabile solo se si è definita la macro \macro{\_GNU\_SOURCE}.
-\item[\const{F\_SETSIG}] imposta il segnale inviato dai vari meccanismi di I/O
- asincrono associati al file descriptor \param{fd} (quelli trattati in
+\item[\constd{F\_SETSIG}] imposta il segnale inviato dai vari meccanismi di
+ I/O asincrono associati al file descriptor \param{fd} (quelli trattati in
sez.~\ref{sec:file_asyncronous_operation}) al valore indicato
da \param{arg}, ritorna un valore nullo in caso di successo o $-1$ in caso
di errore. Oltre a \errval{EBADF} gli errori possibili sono
sez.~\ref{sec:sig_real_time}), ed in particolare la capacità di essere
accumulati in una coda prima della notifica.
-\item[\const{F\_GETLEASE}] restituisce il tipo di \itindex{file~lease}
- \textit{file lease} che il processo detiene nei confronti del file
- descriptor \var{fd} o $-1$ in caso di errore, il terzo argomento viene
- ignorato. Non sono previsti errori diversi da \errval{EBADF}. Il comando è
- specifico di Linux ed utilizzabile solo se si è definita la macro
- \macro{\_GNU\_SOURCE}. Questa funzionalità è trattata in dettaglio in
- sez.~\ref{sec:file_asyncronous_lease}.
-
-\item[\const{F\_SETLEASE}] imposta o rimuove a seconda del valore
- di \param{arg} un \itindex{file~lease} \textit{file lease} sul file
- descriptor \var{fd} a seconda del valore indicato da \param{arg}. Ritorna un
- valore nullo in caso di successo o $-1$ in caso di errore. Oltre a
- \errval{EBADF} si otterrà \errcode{EINVAL} se si è specificato un valore non
- valido per \param{arg} (deve essere usato uno dei valori di
- tab.~\ref{tab:file_lease_fctnl}), \errcode{ENOMEM} se non c'è memoria
- sufficiente per creare il \textit{file lease}, \errcode{EACCES} se non si è
- il proprietario del file e non si hanno i privilegi di
- amministratore.\footnote{per la precisione occorre la capacità
- \const{CAP\_LEASE}.}
+\item[\constd{F\_GETLEASE}] restituisce il tipo di \textit{file lease} che il
+ processo detiene nei confronti del file descriptor \var{fd} o $-1$ in caso
+ di errore, il terzo argomento viene ignorato. Non sono previsti errori
+ diversi da \errval{EBADF}. Il comando è specifico di Linux ed utilizzabile
+ solo se si è definita la macro \macro{\_GNU\_SOURCE}. Questa funzionalità è
+ trattata in dettaglio in sez.~\ref{sec:file_asyncronous_lease}.
+
+\item[\constd{F\_SETLEASE}] imposta o rimuove a seconda del valore
+ di \param{arg} un \textit{file lease} sul file descriptor \var{fd} a seconda
+ del valore indicato da \param{arg}. Ritorna un valore nullo in caso di
+ successo o $-1$ in caso di errore. Oltre a \errval{EBADF} si otterrà
+ \errcode{EINVAL} se si è specificato un valore non valido per \param{arg}
+ (deve essere usato uno dei valori di tab.~\ref{tab:file_lease_fctnl}),
+ \errcode{ENOMEM} se non c'è memoria sufficiente per creare il \textit{file
+ lease}, \errcode{EACCES} se non si è il proprietario del file e non si
+ hanno i privilegi di amministratore.\footnote{per la precisione occorre la
+ capacità \const{CAP\_LEASE}.}
Il supporto il supporto per i \textit{file lease}, che consente ad un
processo che detiene un \textit{lease} su un file di riceve una notifica
definita la macro \macro{\_GNU\_SOURCE}. Questa funzionalità è trattata in
dettaglio in sez.~\ref{sec:file_asyncronous_lease}.
-\item[\const{F\_NOTIFY}] attiva il meccanismo di notifica asincrona per cui
+\item[\constd{F\_NOTIFY}] attiva il meccanismo di notifica asincrona per cui
viene riportato al processo chiamante, tramite il segnale \signal{SIGIO} (o
altro segnale specificato con \const{F\_SETSIG}) ogni modifica eseguita o
direttamente sulla directory cui \var{fd} fa riferimento, o su uno dei file
dai kernel della serie 2.4.x, è trattata in dettaglio in
sez.~\ref{sec:file_asyncronous_lease}.
-\item[\const{F\_GETPIPE\_SZ}] restituisce in caso di successo la dimensione
+\item[\constd{F\_GETPIPE\_SZ}] restituisce in caso di successo la dimensione
del buffer associato alla \textit{pipe} \param{fd} (vedi
sez.~\ref{sec:ipc_pipes}) o $-1$ in caso di errore, il terzo argomento viene
ignorato. Non sono previsti errori diversi da \errval{EBADF}, che viene
specifico di Linux, è disponibile solo a partire dal kernel 2.6.35, ed è
utilizzabile solo se si è definita la macro \macro{\_GNU\_SOURCE}.
-\item[\const{F\_SETPIPE\_SZ}] imposta la dimensione del buffer associato alla
+\item[\constd{F\_SETPIPE\_SZ}] imposta la dimensione del buffer associato alla
\textit{pipe} \param{fd} (vedi sez.~\ref{sec:ipc_unix}) ad un valore uguale
o superiore a quello indicato dall'argomento \param{arg}. Ritorna un valore
nullo in caso di successo o $-1$ in caso di errore. Oltre a \errval{EBADF}
modifica è opportuno rileggere la nuova dimensione con
\const{F\_GETPIPE\_SZ}. I processi non privilegiati\footnote{per la
precisione occorre la capacità \const{CAP\_SYS\_RESOURCE}.} non possono
- impostare un valore valore superiore a quello indicato da
- \sysctlfile{fs/pipe-size-max}. Il comando è specifico di Linux, è
+ impostare un valore superiore a quello indicato da
+ \sysctlfiled{fs/pipe-size-max}. Il comando è specifico di Linux, è
disponibile solo a partire dal kernel 2.6.35, ed è utilizzabile solo se si è
definita la macro \macro{\_GNU\_SOURCE}.
\end{basedescript}
+% TODO: trattare RWH_WRITE_LIFE_EXTREME e RWH_WRITE_LIFE_SHORT aggiunte con
+% il kernel 4.13 (vedi https://lwn.net/Articles/727385/)
+
La maggior parte delle funzionalità controllate dai comandi di \func{fcntl}
sono avanzate e richiedono degli approfondimenti ulteriori, saranno pertanto
riprese più avanti quando affronteremo le problematiche ad esse relative. In
particolare le tematiche relative all'I/O asincrono e ai vari meccanismi di
notifica saranno trattate in maniera esaustiva in
sez.~\ref{sec:file_asyncronous_operation} mentre quelle relative al
-\itindex{file~locking} \textit{file locking} saranno esaminate in
-sez.~\ref{sec:file_locking}). L'uso di questa funzione con i socket verrà
-trattato in sez.~\ref{sec:sock_ctrl_func}.
-
-La gran parte dei comandi di \func{fcntl} (\const{F\_DUPFD}, \const{F\_GETFD},
-\const{F\_SETFD}, \const{F\_GETFL}, \const{F\_SETFL}, \const{F\_GETLK},
-\const{F\_SETLK} e \const{F\_SETLKW}) sono previsti da SVr4 e 4.3BSD e
-standardizzati in POSIX.1-2001 che inoltre prevede gli ulteriori
+\textit{file locking} saranno esaminate in sez.~\ref{sec:file_locking}). L'uso
+di questa funzione con i socket verrà trattato in
+sez.~\ref{sec:sock_ctrl_func}.
+
+La gran parte dei comandi di \func{fcntl} (come \const{F\_DUPFD},
+\const{F\_GETFD}, \const{F\_SETFD}, \const{F\_GETFL}, \const{F\_SETFL},
+\const{F\_GETLK}, \const{F\_SETLK} e \const{F\_SETLKW}) sono previsti da SVr4
+e 4.3BSD e standardizzati in POSIX.1-2001 che inoltre prevede gli ulteriori
\const{F\_GETOWN} e \const{F\_SETOWN}. Pertanto nell'elenco si sono indicate
esplicitamente soltanto le ulteriori richieste in termini delle macro di
funzionalità di sez.~\ref{sec:intro_gcc_glibc_std} soltanto per le
In generale ogni dispositivo ha un suo insieme di operazioni specifiche
effettuabili attraverso \func{ioctl}, tutte queste sono definite nell'header
-file \headfile{sys/ioctl.h}, e devono essere usate solo sui dispositivi cui
+file \headfiled{sys/ioctl.h}, e devono essere usate solo sui dispositivi cui
fanno riferimento. Infatti anche se in genere i valori di \param{request} sono
opportunamente differenziati a seconda del dispositivo\footnote{il kernel usa
un apposito \textit{magic number} per distinguere ciascun dispositivo nella
prime, per cui, come illustrato in \cite{LinDevDri}, eventuali operazioni
specifiche che usino lo stesso valore verrebbero ignorate:
\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
-\item[\const{FIOCLEX}] imposta il flag di \textit{close-on-exec} sul file, in
+\item[\constd{FIOCLEX}] imposta il flag di \textit{close-on-exec} sul file, in
questo caso, essendo usata come operazione logica, \func{ioctl} non richiede
un terzo argomento, il cui eventuale valore viene ignorato.
-\item[\const{FIONCLEX}] cancella il flag di \textit{close-on-exec} sul file,
+\item[\constd{FIONCLEX}] cancella il flag di \textit{close-on-exec} sul file,
in questo caso, essendo usata come operazione logica, \func{ioctl} non
richiede un terzo argomento, il cui eventuale valore viene ignorato.
-\item[\const{FIOASYNC}] abilita o disabilita la modalità di I/O asincrono sul
+\item[\constd{FIOASYNC}] abilita o disabilita la modalità di I/O asincrono sul
file (vedi sez.~\ref{sec:signal_driven_io}); il terzo argomento
deve essere un puntatore ad un intero (cioè di tipo \texttt{const int *})
che contiene un valore logico (un valore nullo disabilita, un valore non
nullo abilita).
-\item[\const{FIONBIO}] abilita o disabilita sul file l'I/O in modalità non
+\item[\constd{FIONBIO}] abilita o disabilita sul file l'I/O in modalità non
bloccante; il terzo argomento deve essere un puntatore ad un intero (cioè di
tipo \texttt{const int *}) che contiene un valore logico (un valore nullo
disabilita, un valore non nullo abilita).
-\item[\const{FIOSETOWN}] imposta il processo che riceverà i segnali
+\item[\constd{FIOSETOWN}] imposta il processo che riceverà i segnali
\signal{SIGURG} e \signal{SIGIO} generati sul file; il terzo argomento deve
essere un puntatore ad un intero (cioè di tipo \texttt{const int *}) il cui
valore specifica il PID del processo.
-\item[\const{FIOGETOWN}] legge il processo che riceverà i segnali
+\item[\constd{FIOGETOWN}] legge il processo che riceverà i segnali
\signal{SIGURG} e \signal{SIGIO} generati sul file; il terzo argomento deve
essere un puntatore ad un intero (cioè di tipo \texttt{int *}) su cui sarà
scritto il PID del processo.
-\item[\const{FIONREAD}] legge il numero di byte disponibili in lettura sul
+\item[\constd{FIONREAD}] legge il numero di byte disponibili in lettura sul
file descriptor; questa operazione è disponibile solo su alcuni file
descriptor, in particolare sui socket (vedi sez.~\ref{sec:sock_ioctl_IP}) o
sui file descriptor di \textit{epoll} (vedi sez.~\ref{sec:file_epoll}), il
terzo argomento deve essere un puntatore ad un intero (cioè di tipo
\texttt{int *}) su cui sarà restituito il valore.
-\item[\const{FIOQSIZE}] restituisce la dimensione corrente di un file o di una
+\item[\constd{FIOQSIZE}] restituisce la dimensione corrente di un file o di una
directory, mentre se applicata ad un dispositivo fallisce con un errore di
\errcode{ENOTTY}; il terzo argomento deve essere un puntatore ad un intero
(cioè di tipo \texttt{int *}) su cui sarà restituito il valore.
% TODO trovare qualche posto per la eventuale documentazione delle seguenti
% (bassa/bassissima priorità)
% EXT4_IOC_MOVE_EXT (dal 2.6.31)
+% EXT4_IOC_SHUTDOWN (dal 4.10), XFS_IOC_GOINGDOWN e futura FS_IOC_SHUTDOWN
% ioctl di btrfs, vedi http://lwn.net/Articles/580732/
% \chapter{}
Queste funzioni di libreria, insieme alle altre funzioni definite dallo
standard (che sono state implementate la prima volta da Ritchie nel 1976 e da
allora sono rimaste sostanzialmente immutate), vengono a costituire il nucleo
-delle \acr{glibc} per la gestione dei file.
+della \acr{glibc} per la gestione dei file.
Esamineremo in questa sezione le funzioni base dell'interfaccia degli
\textit{stream}, analoghe a quelle di sez.~\ref{sec:file_unix_interface} per i
concorrente ed in sez.~\ref{sec:file_access_control} per il controllo di
accesso.
-\itindend{file~stream}
-
Per ragioni storiche la struttura di dati che rappresenta uno \textit{stream}
-è stata chiamata \type{FILE}, questi oggetti sono creati dalle funzioni di
+è stata chiamata \typed{FILE}, questi oggetti sono creati dalle funzioni di
libreria e contengono tutte le informazioni necessarie a gestire le operazioni
sugli \textit{stream}, come la posizione corrente, lo stato del buffer e degli
indicatori di stato e di fine del file.
Per questo motivo gli utenti non devono mai utilizzare direttamente o allocare
-queste strutture (che sono dei \index{tipo!opaco} \textsl{tipi opachi}) ma
-usare sempre puntatori del tipo \texttt{FILE *} ottenuti dalla libreria
-stessa, tanto che in certi casi il termine di puntatore a file è diventato
-sinonimo di \textit{stream}. Tutte le funzioni della libreria che operano sui
-file accettano come argomenti solo variabili di questo tipo, che diventa
-accessibile includendo l'header file \headfile{stdio.h}.
+queste strutture (che sono dei \textsl{tipi opachi}) ma usare sempre puntatori
+del tipo \texttt{FILE *} ottenuti dalla libreria stessa, tanto che in certi
+casi il termine di puntatore a file è diventato sinonimo di \textit{stream}.
+Tutte le funzioni della libreria che operano sui file accettano come argomenti
+solo variabili di questo tipo, che diventa accessibile includendo l'header
+file \headfile{stdio.h}.
+
+\itindend{file~stream}
Ai tre file descriptor standard (vedi tab.~\ref{tab:file_std_files}) aperti
per ogni processo, corrispondono altrettanti \textit{stream}, che
nell'header \headfile{stdio.h} che sono:
\begin{basedescript}{\desclabelwidth{3.0cm}}
-\item[\var{FILE *stdin}] Lo \itindex{standard~input} \textit{standard input}
- cioè il \textit{file stream} da cui il processo riceve ordinariamente i dati
- in ingresso. Normalmente è associato dalla shell all'input del terminale e
+\item[\var{FILE *stdin}] Lo \textit{standard input} cioè il \textit{file
+ stream} da cui il processo riceve ordinariamente i dati in
+ ingresso. Normalmente è associato dalla shell all'input del terminale e
prende i caratteri dalla tastiera.
-\item[\var{FILE *stdout}] Lo \itindex{standard~output} \textit{standard
- output} cioè il \textit{file stream} su cui il processo invia
- ordinariamente i dati in uscita. Normalmente è associato dalla shell
- all'output del terminale e scrive sullo schermo.
-\item[\var{FILE *stderr}] Lo \textit{standard error} \textit{standard error}
- cioè il \textit{file stream} su cui il processo è supposto inviare i
- messaggi di errore. Normalmente anch'esso è associato dalla shell all'output
- del terminale e scrive sullo schermo.
+\item[\var{FILE *stdout}] Lo \textit{standard output} cioè il \textit{file
+ stream} su cui il processo invia ordinariamente i dati in
+ uscita. Normalmente è associato dalla shell all'output del terminale e
+ scrive sullo schermo.
+\item[\var{FILE *stderr}] Lo \textit{standard error} cioè il \textit{file
+ stream} su cui il processo è supposto inviare i messaggi di
+ errore. Normalmente anch'esso è associato dalla shell all'output del
+ terminale e scrive sullo schermo.
\end{basedescript}
Nella \acr{glibc} \var{stdin}, \var{stdout} e \var{stderr} sono effettivamente
trasmessi da e verso il file in blocchi di dimensione opportuna.
\end{itemize}
-Lo standard ANSI C specifica inoltre che lo \itindex{standard~output}
-\textit{standard output} e lo \itindex{standard~input} \textit{standard input}
-siano aperti in modalità \textit{fully buffered} quando non fanno riferimento
-ad un dispositivo interattivo, e che lo standard error non sia mai aperto in
-modalità \textit{fully buffered}.
+Lo standard ANSI C specifica inoltre che lo \textit{standard output} e lo
+\textit{standard input} siano aperti in modalità \textit{fully buffered}
+quando non fanno riferimento ad un dispositivo interattivo, e che lo standard
+error non sia mai aperto in modalità \textit{fully buffered}.
Linux, come BSD e SVr4, specifica il comportamento predefinito in maniera
ancora più precisa, e cioè impone che lo standard error sia sempre
\textit{unbuffered}, in modo che i messaggi di errore siano mostrati il più
-rapidamente possibile, e che \itindex{standard~input} \textit{standard input}
-e \itindex{standard~output} \textit{standard output} siano aperti in modalità
-\textit{line buffered} quando sono associati ad un terminale (od altro
-dispositivo interattivo) ed in modalità \textit{fully buffered} altrimenti.
+rapidamente possibile, e che \textit{standard input} \textit{standard output}
+siano aperti in modalità \textit{line buffered} quando sono associati ad un
+terminale (od altro dispositivo interattivo) ed in modalità \textit{fully
+ buffered} altrimenti.
-Il comportamento specificato per \itindex{standard~input} \textit{standard
- input} e \itindex{standard~output} \textit{standard output} vale anche per
-tutti i nuovi \textit{stream} aperti da un processo; la selezione comunque
-avviene automaticamente, e la libreria apre lo \textit{stream} nella modalità
-più opportuna a seconda del file o del dispositivo scelto.
+Il comportamento specificato per \textit{standard input} e \textit{standard
+ output} vale anche per tutti i nuovi \textit{stream} aperti da un processo;
+la selezione comunque avviene automaticamente, e la libreria apre lo
+\textit{stream} nella modalità più opportuna a seconda del file o del
+dispositivo scelto.
La modalità \textit{line buffered} è quella che necessita di maggiori
chiarimenti e attenzioni per quel che concerne il suo funzionamento. Come già
Infine \func{fdopen} viene usata per associare uno \textit{stream} ad un file
descriptor esistente ottenuto tramite una altra funzione (ad esempio con una
\func{open}, una \func{dup}, o una \func{pipe}) e serve quando si vogliono
-usare gli \textit{stream} con file come le fifo o i socket, che non possono
+usare gli \textit{stream} con file come le \textit{fifo} o i socket, che non possono
essere aperti con le funzioni delle librerie standard del C.
\begin{table}[htb]
% \hline
\texttt{w} & Il file viene aperto e troncato a lunghezza nulla (o
creato se non esiste), l'accesso viene posto in sola
- scrittura, lo stream\textit{} è posizionato all'inizio del
+ scrittura, lo \textit{stream} è posizionato all'inizio del
file.\\
\texttt{w+}& Il file viene aperto e troncato a lunghezza nulla (o
creato se non esiste), l'accesso viene posto in scrittura e
file.\\
% \hline
\texttt{a} & Il file viene aperto (o creato se non esiste) in
- \itindex{append~mode} \textit{append mode}, l'accesso viene
- posto in sola scrittura.\\
+ \textit{append mode}, l'accesso viene posto in sola
+ scrittura.\\
\texttt{a+}& Il file viene aperto (o creato se non esiste) in
- \itindex{append~mode} \textit{append mode}, l'accesso viene
- posto in lettura e scrittura.\\
+ \textit{append mode}, l'accesso viene posto in lettura e
+ scrittura.\\
\hline
\texttt{b} & Specifica che il file è binario, non ha alcun effetto. \\
\texttt{x} & L'apertura fallisce se il file esiste già. \\
distinzione non esiste e il valore viene accettato solo per
compatibilità, ma non ha alcun effetto.
-Le \acr{glibc} supportano alcune estensioni, queste devono essere sempre
+La \acr{glibc} supporta alcune estensioni, queste devono essere sempre
indicate dopo aver specificato il \param{mode} con uno dei valori di
tab.~\ref{tab:file_fopen_mode}. L'uso del carattere \texttt{x} serve per
evitare di sovrascrivere un file già esistente (è analoga all'uso dell'opzione
sez.~\ref{sec:file_ownership_management} ed avranno i permessi di accesso
impostati al valore
\code{S\_IRUSR|S\_IWUSR|S\_IRGRP|S\_IWGRP|S\_IROTH|S\_IWOTH} (pari a
-\val{0666}) modificato secondo il valore della \itindex{umask} \textit{umask}
-per il processo (si veda sez.~\ref{sec:file_perm_management}). Una volta
-aperto lo \textit{stream}, si può cambiare la modalità di bufferizzazione (si
-veda sez.~\ref{sec:file_buffering_ctrl}) fintanto che non si è effettuato
-alcuna operazione di I/O sul file.
+\val{0666}) modificato secondo il valore della \textit{umask} per il processo
+(si veda sez.~\ref{sec:file_perm_management}). Una volta aperto lo
+\textit{stream}, si può cambiare la modalità di bufferizzazione (si veda
+sez.~\ref{sec:file_buffering_ctrl}) fintanto che non si è effettuato alcuna
+operazione di I/O sul file.
In caso di file aperti in lettura e scrittura occorre ricordarsi che c'è
di mezzo una bufferizzazione; per questo motivo lo standard ANSI C
tutti i dati presenti nei buffer di uscita e scarta tutti i dati in ingresso;
se era stato allocato un buffer per lo \textit{stream} questo verrà
rilasciato. La funzione effettua lo scarico solo per i dati presenti nei
-buffer in \textit{user space} usati dalle \acr{glibc}; se si vuole essere
+buffer in \textit{user space} usati dalla \acr{glibc}; se si vuole essere
sicuri che il kernel forzi la scrittura su disco occorrerà effettuare una
\func{sync} (vedi sez.~\ref{sec:file_sync}).
-Linux supporta anche una altra funzione, \funcd{fcloseall}, come estensione
-GNU implementata dalle \acr{glibc}, accessibile avendo definito
+Linux supporta anche un'altra funzione, \funcd{fcloseall}, come estensione
+GNU implementata dalla \acr{glibc}, accessibile avendo definito
\macro{\_GNU\_SOURCE}, il suo prototipo è:
\begin{funcproto}{
Una delle caratteristiche più utili dell'interfaccia degli \textit{stream} è
la ricchezza delle funzioni disponibili per le operazioni di lettura e
-scrittura sui file. Sono infatti previste ben tre diverse modalità modalità di
+scrittura sui file. Sono infatti previste ben tre diverse modalità di
input/output non formattato:
\begin{itemize}
\item\textsl{binario} in cui si leggono e scrivono blocchi di dati di
funzioni. Nella maggior parte dei casi questo avviene con la restituzione del
valore intero (di tipo \ctyp{int}) \val{EOF} definito anch'esso nell'header
\headfile{stdlib.h}. La costante deve essere negativa perché in molte funzioni
-un valore positivo indica la quantità di dati scritti, le \acr{glibc} usano il
+un valore positivo indica la quantità di dati scritti, la \acr{glibc} usa il
valore $-1$, ma altre implementazioni possono avere valori diversi.
Dato che le funzioni dell'interfaccia degli \textit{stream} sono funzioni di
punto prestabilito, sempre che l'operazione di riposizionamento sia supportata
dal file sottostante lo \textit{stream}, nel caso cioè in cui si ha a che fare
con quello che viene detto un file ad \textsl{accesso casuale}. Dato che in un
-sistema Unix esistono vari tipi di file, come le fifo ed i file di dispositivo
-(ad esempio i terminali), non è scontato che questo sia vero in generale, pur
-essendolo sempre nel caso di file di dati.
+sistema Unix esistono vari tipi di file, come le \textit{fifo} ed i file di
+dispositivo (ad esempio i terminali), non è scontato che questo sia vero in
+generale, pur essendolo sempre nel caso di file di dati.
Con Linux ed in generale in ogni sistema unix-like la posizione nel file, come
abbiamo già visto in sez.~\ref{sec:file_lseek}, è espressa da un intero
un filesystem indicizzato a 64 bit su una macchina con architettura a 32 bit,
questo può non essere possibile lo standard POSIX ha introdotto le nuove
funzioni \funcd{fgetpos} e \funcd{fsetpos}, che invece usano il nuovo tipo
-\type{fpos\_t}, ed i cui prototipi sono:
+\typed{fpos\_t}, ed i cui prototipi sono:
\begin{funcproto}{
\fhead{stdio.h}
ordinamento dei bit o il formato delle variabili in floating point.
Per questo motivo quando si usa l'input/output binario occorre sempre prendere
-le opportune precauzioni (in genere usare un formato di più alto livello che
-permetta di recuperare l'informazione completa), per assicurarsi che versioni
-diverse del programma siano in grado di rileggere i dati tenendo conto delle
+le opportune precauzioni come usare un formato di più alto livello che
+permetta di recuperare l'informazione completa, per assicurarsi che versioni
+diverse del programma siano in grado di rileggere i dati, tenendo conto delle
eventuali differenze.
-Le \acr{glibc} definiscono altre due funzioni per l'I/O binario,
-\funcd{fread\_unlocked} e \funcd{fwrite\_unlocked} che evitano il lock
-implicito dello \textit{stream}, usato per dalla librerie per la gestione delle
-applicazioni \itindex{thread} \textit{multi-thread} (si veda
-sez.~\ref{sec:file_stream_thread} per i dettagli), i loro prototipi sono:
+La \acr{glibc} definisce infine due ulteriori funzioni per l'I/O binario,
+\funcd{fread\_unlocked} e \funcd{fwrite\_unlocked}, che evitano il lock
+implicito dello \textit{stream} usato per dalla librerie per la gestione delle
+applicazioni \textit{multi-thread} (si veda sez.~\ref{sec:file_stream_thread}
+per i dettagli), i loro prototipi sono:
\begin{funcproto}{
\fhead{stdio.h}
\fdecl{int fgetc(FILE *stream)}
\fdesc{Leggono un singolo byte da uno \textit{stream}.}
\fdecl{int getchar(void)}
-\fdesc{Legge un byte dallo \itindex{standard~input} \textit{standard input}.}
+\fdesc{Legge un byte dallo \textit{standard input}.}
}
{Le funzioni ritornano il byte letto in caso di successo e \val{EOF} per un
La funzione \func{getc} legge un byte da \param{stream} e lo restituisce come
intero, ed in genere è implementata come una macro per cui può avere
-\itindex{side~effects} \textit{side effects}, mentre \func{fgetc} è assicurato
-essere sempre una funzione. Infine \func{getchar} è equivalente a
-\code{getc(stdin)}.
+\textit{side effects}, mentre \func{fgetc} è assicurato essere sempre una
+funzione. Infine \func{getchar} è equivalente a \code{getc(stdin)}.
A parte \func{getchar}, che si usa in genere per leggere un carattere da
tastiera, le altre due funzioni sono sostanzialmente equivalenti. La
\fdecl{wint\_t fgetwc(FILE *stream)}
\fdesc{Leggono un carattere da uno \textit{stream}.}
\fdecl{wint\_t getwchar(void)}
-\fdesc{Legge un carattere dallo \itindex{standard~input} \textit{standard
- input}.}
+\fdesc{Legge un carattere dallo \textit{standard input}.}
}
{Le funzioni ritornano il carattere letto in caso di successo e \val{WEOF} per
\fdecl{int fputc(int c, FILE *stream)}
\fdesc{Scrive un byte su uno \textit{stream}.}
\fdecl{int putchar(int c)}
-\fdesc{Scrive un byte sullo \itindex{standard~output} \textit{standard
- output}.}
+\fdesc{Scrive un byte sullo \textit{standard output}.}
}
{Le funzioni ritornano il valore del byte scritto in caso di successo e
ritorno è sempre un intero; in caso di errore o fine del file il valore di
ritorno è \val{EOF}.
-Come nel caso dell'I/O binario con \func{fread} e \func{fwrite} le \acr{glibc}
-provvedono come estensione, per ciascuna delle funzioni precedenti,
+Come nel caso dell'I/O binario con \func{fread} e \func{fwrite} la \acr{glibc}
+provvede come estensione, per ciascuna delle funzioni precedenti,
un'ulteriore funzione, il cui nome è ottenuto aggiungendo un
\code{\_unlocked}, che esegue esattamente le stesse operazioni, evitando però
il lock implicito dello \textit{stream}.
\begin{funcproto}{
\fhead{stdio.h}
\fdecl{char *gets(char *string)}
-\fdesc{Legge una linea di testo dallo \itindex{standard~input}
- \textit{standard input}.}
+\fdesc{Legge una linea di testo dallo \textit{standard input}.}
\fdecl{char *fgets(char *string, int size, FILE *stream)}
\fdesc{Legge una linea di testo da uno \textit{stream}.}
}
\end{funcproto}
Entrambe le funzioni effettuano la lettura, dal file specificato \func{fgets},
-dallo \itindex{standard~input} \textit{standard input} \func{gets}, di una
-linea di caratteri terminata dal carattere ASCII di \textit{newline}, che come
-detto corrisponde a quello generato dalla pressione del tasto di invio sulla
-tastiera. Si tratta del carattere che indica la terminazione di una riga (in
-sostanza del carattere di ``\textsl{a capo}'') che viene rappresentato nelle
-stringhe di formattazione che vedremo in sez.~\ref{sec:file_formatted_io} come
+dallo \textit{standard input} \func{gets}, di una linea di caratteri terminata
+dal carattere ASCII di \textit{newline}, che come detto corrisponde a quello
+generato dalla pressione del tasto di invio sulla tastiera. Si tratta del
+carattere che indica la terminazione di una riga (in sostanza del carattere di
+``\textsl{a capo}'') che viene rappresentato nelle stringhe di formattazione
+che vedremo in sez.~\ref{sec:file_formatted_io} come
``\verb|\n|''. Nell'esecuzione delle funzioni \func{gets} sostituisce
``\verb|\n|'' con uno zero, mentre \func{fgets} aggiunge uno zero dopo il
\textit{newline}, che resta dentro la stringa.
+\itindbeg{buffer~overflow}
+
Se la lettura incontra la fine del file (o c'è un errore) viene restituito un
puntatore \val{NULL}, ed il buffer \param{buf} non viene toccato. L'uso di
\func{gets} è deprecato e deve essere assolutamente evitato, la funzione
infatti non controlla il numero di byte letti, per cui nel caso la stringa
-letta superi le dimensioni del buffer, si avrà un \itindex{buffer~overflow}
-\textit{buffer overflow}, con sovrascrittura della memoria del processo
-adiacente al buffer.\footnote{questa tecnica è spiegata in dettaglio e con
- molta efficacia nell'ormai famoso articolo di Aleph1 \cite{StS}.}
+letta superi le dimensioni del buffer, si avrà un \textit{buffer overflow},
+con sovrascrittura della memoria del processo adiacente al
+buffer.\footnote{questa tecnica è spiegata in dettaglio e con molta efficacia
+ nell'ormai famoso articolo di Aleph1 \cite{StS}.}
Questa è una delle vulnerabilità più sfruttate per guadagnare accessi non
autorizzati al sistema (i cosiddetti \textit{exploit}), basta infatti inviare
uno \textit{shell code}, cioè una sezione di programma che lancia una shell da
cui si potranno poi eseguire altri programmi.
+\itindend{buffer~overflow}
+
La funzione \func{fgets} non ha i precedenti problemi di \func{gets} in quanto
prende in ingresso la dimensione del buffer \param{size}, che non verrà mai
ecceduta in lettura. La funzione legge fino ad un massimo di \param{size}
\begin{funcproto}{
\fhead{stdio.h}
\fdecl{int puts(char *string)}
-\fdesc{Scrive una linea di testo sullo \itindex{standard~output}
- \textit{standard output}.}
+\fdesc{Scrive una linea di testo sullo \textit{standard output}.}
\fdecl{int fputs(char *string, int size, FILE *stream)}
\fdesc{Scrive una linea di testo su uno \textit{stream}.}
}
\end{funcproto}
La funzione \func{puts} scrive una linea di testo mantenuta
-all'indirizzo \param{string} sullo \itindex{standard~output} \textit{standard
- output} mentre \func{puts} la scrive sul file indicato da \param{stream}.
-Dato che in questo caso si scrivono i dati in uscita \func{puts} non ha i
-problemi di \func{gets} ed è in genere la forma più immediata per scrivere
-messaggi sullo \itindex{standard~output} \textit{standard output}; la funzione
-prende una stringa terminata da uno zero ed aggiunge automaticamente il
-ritorno a capo. La differenza con \func{fputs} (a parte la possibilità di
-specificare un file diverso da \var{stdout}) è che quest'ultima non aggiunge
-il \textit{newline}, che deve essere previsto esplicitamente.
+all'indirizzo \param{string} sullo \textit{standard output} mentre \func{puts}
+la scrive sul file indicato da \param{stream}. Dato che in questo caso si
+scrivono i dati in uscita \func{puts} non ha i problemi di \func{gets} ed è in
+genere la forma più immediata per scrivere messaggi sullo \textit{standard
+ output}; la funzione prende una stringa terminata da uno zero ed aggiunge
+automaticamente il ritorno a capo. La differenza con \func{fputs} (a parte la
+possibilità di specificare un file diverso da \var{stdout}) è che quest'ultima
+non aggiunge il \textit{newline}, che deve essere previsto esplicitamente.
Come per le analoghe funzioni di input/output a caratteri, anche per l'I/O di
linea esistono delle estensioni per leggere e scrivere linee di caratteri
caratteri massimo, terminatore della stringa, \textit{newline}) è espresso in
termini di caratteri estesi anziché di normali caratteri ASCII.
-Come per l'I/O binario e quello a caratteri, anche per l'I/O di linea le
-\acr{glibc} supportano una serie di altre funzioni, estensioni di tutte quelle
+Come per l'I/O binario e quello a caratteri, anche per l'I/O di linea la
+\acr{glibc} supporta una serie di altre funzioni, estensioni di tutte quelle
illustrate finora (eccetto \func{gets} e \func{puts}), che eseguono
esattamente le stesse operazioni delle loro equivalenti, evitando però il lock
implicito dello \textit{stream} (vedi sez.~\ref{sec:file_stream_thread}). Come
complicazione ulteriore della logica del programma. Lo stesso dicasi quando si
deve gestire il caso di stringa che eccede le dimensioni del buffer.
-Per questo motivo le \acr{glibc} prevedono, come estensione GNU, due nuove
+Per questo motivo la \acr{glibc} prevede, come estensione GNU, due nuove
funzioni per la gestione dell'input/output di linea, il cui uso permette di
risolvere questi problemi. L'uso di queste funzioni deve essere attivato
definendo la macro \macro{\_GNU\_SOURCE} prima di includere
\begin{funcproto}{
\fhead{stdio.h}
\fdecl{int printf(const char *format, ...)}
-\fdesc{Scrive una stringa formattata sullo \itindex{standard~output}
- \textit{standard output}.}
+\fdesc{Scrive una stringa formattata sullo \textit{standard output}.}
\fdecl{int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...)}
\fdesc{Scrive una stringa formattata su uno \textit{stream}.}
\fdecl{int sprintf(char *str, const char *format, ...)}
cui dovrà essere scritto il contenuto degli argomenti, il cui numero è
variabile e dipende dal formato stesso.
-Le prime due servono per scrivere su file (lo \itindex{standard~output}
-\textit{standard output} o quello specificato) la terza permette di scrivere
-su una stringa, in genere l'uso di \func{sprintf} è sconsigliato in quanto è
-possibile, se non si ha la sicurezza assoluta sulle dimensioni del risultato
-della stampa, eccedere le dimensioni di \param{str}, con conseguente
-sovrascrittura di altre variabili e possibili \textit{buffer overflow}. Per
-questo motivo si consiglia l'uso dell'alternativa \funcd{snprintf}, il cui
-prototipo è:
+Le prime due servono per scrivere su file (lo \textit{standard output} o
+quello specificato) la terza permette di scrivere su una stringa, in genere
+l'uso di \func{sprintf} è sconsigliato in quanto è possibile, se non si ha la
+sicurezza assoluta sulle dimensioni del risultato della stampa, eccedere le
+dimensioni di \param{str}, con conseguente sovrascrittura di altre variabili e
+possibili \textit{buffer overflow}. Per questo motivo si consiglia l'uso
+dell'alternativa \funcd{snprintf}, il cui prototipo è:
\begin{funcproto}{
\fhead{stdio.h}
Dettagli ulteriori sulle varie opzioni di stampa e su tutte le casistiche
dettagliate dei vari formati possono essere trovati nella pagina di manuale di
-\func{printf} e nella documentazione delle \acr{glibc}.
+\func{printf} e nella documentazione della \acr{glibc}.
\begin{table}[htb]
\centering
\begin{funcproto}{
\fhead{stdio.h}
\fdecl{int vprintf(const char *format, va\_list ap)}
-\fdesc{Scrive una stringa formattata sullo \itindex{standard~output}
- \textit{standard output}.}
+\fdesc{Scrive una stringa formattata sullo \textit{standard output}.}
\fdecl{int vfprintf(FILE *stream, const char *format, va\_list ap)}
\fdesc{Scrive una stringa formattata su uno \textit{stream}.}
\fdecl{int vsprintf(char *str, const char *format, va\_list ap)}
\textit{stream}. Altre estensioni permettono di scrivere con caratteri
estesi. Anche queste funzioni, il cui nome è generato dalle precedenti
funzioni aggiungendo una \texttt{w} davanti a \texttt{print}, sono trattate in
-dettaglio nella documentazione delle \acr{glibc}.
+dettaglio nella documentazione della \acr{glibc}.
In corrispondenza alla famiglia di funzioni \func{printf} che si usano per
l'output formattato, l'input formattato viene eseguito con le funzioni della
\begin{funcproto}{
\fhead{stdio.h}
\fdecl{int scanf(const char *format, ...)}
-\fdesc{Esegue la scansione di dati dallo \itindex{standard~input}
- \textit{standard input}.}
+\fdesc{Esegue la scansione di dati dallo \textit{standard input}.}
\fdecl{int fscanf(FILE *stream, const char *format, ...)}
\fdesc{Esegue la scansione di dati da uno \textit{stream}. }
\fdecl{int sscanf(char *str, const char *format, ...)}
qualunque di caratteri di separazione (che possono essere spazi, tabulatori,
virgole ecc.), mentre caratteri diversi richiedono una corrispondenza
esatta. Le direttive di conversione sono analoghe a quelle di \func{printf} e
-si trovano descritte in dettaglio nelle pagine di manuale e nel manuale delle
+si trovano descritte in dettaglio nelle pagine di manuale e nel manuale della
\acr{glibc}.
Le funzioni eseguono la lettura dall'input, scartano i separatori (e gli
eseguire operazioni di basso livello nella gestione degli \textit{stream},
come leggerne gli attributi, controllarne le modalità di bufferizzazione,
gestire in maniera esplicita i lock impliciti presenti ad uso della
-programmazione \itindex{thread} \textit{multi-thread}.
+programmazione \textit{multi-thread}.
\subsection{Le funzioni di controllo}
In questo modo diventa possibile usare direttamente \func{fcntl} sul file
descriptor sottostante, ma anche se questo permette di accedere agli attributi
del file descriptor sottostante lo \textit{stream}, non ci dà nessuna
-informazione riguardo alle proprietà dello \textit{stream} medesimo. Le
-\acr{glibc} però supportano alcune estensioni derivate da Solaris, che
+informazione riguardo alle proprietà dello \textit{stream} medesimo. La
+\acr{glibc} però supporta alcune estensioni derivate da Solaris, che
permettono di ottenere informazioni utili relative allo \textit{stream}.
Ad esempio in certi casi può essere necessario sapere se un certo
\textbf{Valore} & \textbf{Modalità} \\
\hline
\hline
- \const{\_IONBF} & \textit{unbuffered}\\
- \const{\_IOLBF} & \textit{line buffered}\\
- \const{\_IOFBF} & \textit{fully buffered}\\
+ \constd{\_IONBF} & \textit{unbuffered}\\
+ \constd{\_IOLBF} & \textit{line buffered}\\
+ \constd{\_IOFBF} & \textit{fully buffered}\\
\hline
\end{tabular}
\caption{Valori dell'argomento \param{mode} di \func{setvbuf}
\textit{stream}. In genere conviene allocarlo con \func{malloc} e disallocarlo
dopo la chiusura del file; ma fintanto che il file è usato all'interno di una
funzione, può anche essere usata una variabile automatica. In
-\headfile{stdio.h} è definita la macro \const{BUFSIZ}, che indica le
+\headfile{stdio.h} è definita la costante \constd{BUFSIZ}, che indica le
dimensioni generiche del buffer di uno \textit{stream}, queste vengono usate
dalla funzione \func{setbuf}. Non è detto però che tale dimensione
corrisponda sempre al valore ottimale (che può variare a seconda del
specifichi la modalità non bufferizzata i valori di \param{buf} e \param{size}
vengono sempre ignorati.
-Oltre a \func{setvbuf} le \acr{glibc} definiscono altre tre funzioni per la
+Oltre a \func{setvbuf} la \acr{glibc} definisce altre tre funzioni per la
gestione della bufferizzazione di uno \textit{stream}: \funcd{setbuf},
\funcd{setbuffer} e \funcd{setlinebuf}, i rispettivi prototipi sono:
vecchie librerie BSD, pertanto non è il caso di usarle se non per la
portabilità su vecchi sistemi.
-Infine le \acr{glibc} provvedono le funzioni non standard, anche queste
+Infine la \acr{glibc} provvede le funzioni non standard, anche queste
originarie di Solaris, \funcd{\_\_flbf} e \funcd{\_\_fbufsize} che permettono
di leggere le proprietà di bufferizzazione di uno \textit{stream}; i cui
prototipi sono:
\end{funcproto}
\noindent anche di questa funzione esiste una analoga \func{fflush\_unlocked}
-(accessibile definendo \macro{\_BSD\_SOURCE} o \macro{\_SVID\_SOURCE} o
+(accessibile definendo una fra \macro{\_BSD\_SOURCE}, \macro{\_SVID\_SOURCE} o
\macro{\_GNU\_SOURCE}) che non effettua il blocco dello \textit{stream}.
% TODO aggiungere prototipo \func{fflush\_unlocked}?
\textit{stream} aperti. Esistono però circostanze, ad esempio quando si vuole
essere sicuri che sia stato eseguito tutto l'output su terminale, in cui serve
poter effettuare lo scarico dei dati solo per gli \textit{stream} in modalità
-\textit{line buffered}. Per fare questo le \acr{glibc} supportano una
+\textit{line buffered}. Per fare questo la \acr{glibc} supporta una
estensione di Solaris, la funzione \funcd{\_flushlbf}, il cui prototipo è:
\begin{funcproto}{
\subsection{Gli \textit{stream} e i \textit{thread}}
\label{sec:file_stream_thread}
-\itindbeg{thread}
Gli \textit{stream} possono essere usati in applicazioni \textit{multi-thread}
allo stesso modo in cui sono usati nelle applicazioni normali, ma si deve
\textit{stream} atomicamente. Per questo motivo le librerie provvedono anche
le funzioni \funcd{flockfile} e \funcd{funlockfile} che permettono la gestione
esplicita dei blocchi sugli \textit{stream}. Esse sono disponibili definendo
-\macro{\_POSIX\_THREAD\_SAFE\_FUNCTIONS} ed i loro prototipi sono:
+\macrod{\_POSIX\_THREAD\_SAFE\_FUNCTIONS} ed i loro prototipi sono:
\begin{funcproto}{
\fhead{stdio.h}
Per questo motivo abbiamo visto come alle usuali funzioni di I/O non
formattato siano associate delle versioni \code{\_unlocked} (alcune previste
-dallo stesso standard POSIX, altre aggiunte come estensioni dalle \acr{glibc})
+dallo stesso standard POSIX, altre aggiunte come estensioni dalla \acr{glibc})
che possono essere usate quando il locking non serve\footnote{in certi casi
dette funzioni possono essere usate, visto che sono molto più efficienti,
anche in caso di necessità di locking, una volta che questo sia stato
La sostituzione di tutte le funzioni di I/O con le relative versioni
\code{\_unlocked} in un programma che non usa i \textit{thread} è però un
-lavoro abbastanza noioso. Per questo motivo le \acr{glibc} forniscono al
+lavoro abbastanza noioso. Per questo motivo la \acr{glibc} fornisce al
programmatore pigro un'altra via, anche questa mutuata da estensioni
introdotte in Solaris, da poter utilizzare per disabilitare in blocco il
locking degli \textit{stream}: l'uso della funzione \funcd{\_\_fsetlocking},
\textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- \const{FSETLOCKING\_INTERNAL}& Lo \textit{stream} userà da ora in poi il
- blocco implicito predefinito.\\
- \const{FSETLOCKING\_BYCALLER}& Al ritorno della funzione sarà l'utente a
- dover gestire da solo il locking dello
- \textit{stream}.\\
- \const{FSETLOCKING\_QUERY} & Restituisce lo stato corrente della
- modalità di blocco dello
- \textit{stream}.\\
+ \constd{FSETLOCKING\_INTERNAL}& Lo \textit{stream} userà da ora in poi il
+ blocco implicito predefinito.\\
+ \constd{FSETLOCKING\_BYCALLER}& Al ritorno della funzione sarà l'utente a
+ dover gestire da solo il locking dello
+ \textit{stream}.\\
+ \constd{FSETLOCKING\_QUERY} & Restituisce lo stato corrente della
+ modalità di blocco dello
+ \textit{stream}.\\
\hline
\end{tabular}
\caption{Valori dell'argomento \param{type} di \func{\_\_fsetlocking}
% TODO trattare \func{clearerr\_unlocked}
-\itindend{thread}
-
%%% Local Variables:
% LocalWords: FIONREAD epoll FIOQSIZE side effects SAFE BYCALLER QUERY EACCES
% LocalWords: EBUSY OpenBSD syncfs futimes timespec only init ESRCH kill NTPL
% LocalWords: ENXIO NONBLOCK WRONLY EPERM NOATIME ETXTBSY EWOULDBLOCK PGRP SZ
-% LocalWords: EFAULT capabilities GETPIPE SETPIPE RESOURCE
+% LocalWords: EFAULT capabilities GETPIPE SETPIPE RESOURCE dell'I all' NFSv
%%% Local Variables:
%%% mode: latex
%%% TeX-master: "gapil"
%%% End:
+% LocalWords: l'I nell' du vm Documentation Urlich Drepper futimesat times
+% LocalWords: futimens fs Tread all'I ll
projects / gapil.git / blobdiff