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Esamineremo in questo capitolo la prima delle due interfacce di programmazione
-per i file, quella dei \index{file!descriptor} \textit{file descriptor},
+per i file, quella dei \itindex{file~descriptor} \textit{file descriptor},
nativa di Unix. Questa è l'interfaccia di basso livello provvista direttamente
dalle system call, che non prevede funzionalità evolute come la
bufferizzazione o funzioni di lettura o scrittura formattata, e sulla quale è
\subsection{L'architettura dei \textit{file descriptor}}
\label{sec:file_fd}
-\index{file!descriptor|(}
+\itindbeg{file~descriptor}
Per poter accedere al contenuto di un file occorre creare un canale di
comunicazione con il kernel che renda possibile operare su di esso (si ricordi
La \itindex{process~table} \textit{process table} è una tabella che contiene
una voce per ciascun processo attivo nel sistema. In Linux ciascuna voce è
-costituita da una struttura di tipo \struct{task\_struct} nella quale sono
+costituita da 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
-\struct{files\_struct}, in cui sono contenute le informazioni relative ai file
-che il processo ha aperto, ed in particolare:
+\kstruct{files\_struct}, in cui sono contenute le informazioni relative ai
+file che il processo ha aperto, ed in particolare:
\begin{itemize*}
\item i flag relativi ai file descriptor.
\item il numero di file aperti.
capire i dettagli del funzionamento dell'interfaccia dei \textit{file
descriptor}.
-\index{file!descriptor|)}
-
\begin{figure}[!htb]
\centering
\includegraphics[width=13cm]{img/procfile}
\label{fig:file_proc_file}
\end{figure}
+\itindend{file~descriptor}
\subsection{I file standard}
In tutti i sistemi unix-like esiste una convenzione generale per cui ogni
processo viene lanciato dalla shell con almeno tre file aperti. Questi, per
-quanto appena detto, avranno come \index{file!descriptor} \textit{file
+quanto appena detto, avranno come \itindex{file~descriptor} \textit{file
descriptor} i valori 0, 1 e 2. Benché questa sia soltanto una convenzione,
essa è seguita dalla gran parte delle applicazioni, e non aderirvi potrebbe
portare a gravi problemi di interoperabilità.
error}\\
\hline
\end{tabular}
- \caption{Costanti definite in \file{unistd.h} per i file standard aperti
+ \caption{Costanti definite in \headfile{unistd.h} per i file standard aperti
alla creazione di ogni processo.}
\label{tab:file_std_files}
\end{table}
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
dimensioni del vettore di puntatori con cui era realizzata la tabella dei file
-descriptor dentro \struct{file\_struct}; questo limite intrinseco nei kernel
+descriptor dentro \kstruct{files\_struct}; questo limite intrinseco nei kernel
più recenti non sussiste più, dato che si è passati da un vettore ad una
lista, ma restano i limiti imposti dall'amministratore (vedi
sez.~\ref{sec:sys_limits}).
La funzione \funcd{open} è la funzione fondamentale per accedere ai file, ed è
quella che crea l'associazione fra un \itindex{pathname} \textit{pathname} ed
-un \index{file!descriptor} file descriptor, il suo prototipo è:
+un \itindex{file~descriptor} file descriptor, il suo prototipo è:
\begin{functions}
\headdecl{sys/types.h}
\headdecl{sys/stat.h}
\end{prototype}
La chiusura di un file rilascia ogni blocco (il \textit{file locking}
-\index{file!locking} è trattato in sez.~\ref{sec:file_locking}) che il
+\itindex{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) ad un file aperto, tutte le risorse nella
\itindex{file~table} \textit{file table} vengono rilasciate. Infine se il file
#define _XOPEN_SOURCE 500
\end{verbatim}
e si ricordi di definire questa macro prima dell'inclusione del file di
-dichiarazioni \file{unistd.h}.
+dichiarazioni \headfile{unistd.h}.
maniera imprevedibile. Il sistema però fornisce in alcuni casi la possibilità
di eseguire alcune operazioni di scrittura in maniera coordinata anche senza
utilizzare meccanismi di sincronizzazione più complessi (come il
-\index{file!locking} \textit{file locking}, che esamineremo in
+\itindex{file~locking} \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
in Linux il valore utilizzato è di 5 secondi; con le nuove versioni\footnote{a
partire dal kernel 2.2.8} poi, è il kernel che si occupa direttamente di
tutto quanto attraverso il demone interno \cmd{bdflush}, il cui comportamento
-può essere controllato attraverso il file \procfile{/proc/sys/vm/bdflush} (per
+può essere controllato attraverso il file \sysctlfile{vm/bdflush} (per
il significato dei valori si può leggere la documentazione allegata al kernel
in \file{Documentation/sysctl/vm.txt}).
Un problema che si pone con l'uso della funzione \func{open}, così come per
molte altre funzioni che accettano come argomenti dei pathname relativi, è
-che, quando un pathname relativo non fa riferimento alla directory di lavoro
-corrente, è possibile che alcuni dei suoi componenti vengano modificati in
-parallelo alla chiamata a \func{open}, e questo lascia aperta la possibilità
-di una \itindex{race~condition} \textit{race condition}.
-
-Inoltre come già accennato, la directory di lavoro corrente è una proprietà
-del singolo processo; questo significa che quando si lavora con i
-\itindex{thread} \textit{thread} essa sarà la stessa per tutti, ma esistono
-molti casi in cui sarebbe invece utile che ogni singolo \itindex{thread}
-\textit{thread} avesse la sua directory di lavoro.
+che, quando un pathname relativo non fa riferimento alla
+\index{directory~di~lavoro} directory di lavoro corrente, è possibile che
+alcuni dei suoi componenti vengano modificati in parallelo alla chiamata a
+\func{open}, e questo lascia aperta la possibilità di una
+\itindex{race~condition} \textit{race condition}.
+
+Inoltre come già accennato, la \index{directory~di~lavoro} directory di lavoro
+corrente è una proprietà del singolo processo; questo significa che quando si
+lavora con i \itindex{thread} \textit{thread} essa sarà la stessa per tutti,
+ma esistono molti casi in cui sarebbe invece utile che ogni singolo
+\itindex{thread} \textit{thread} avesse la sua \index{directory~di~lavoro}
+directory di lavoro.
Per risolvere questi problemi, riprendendo una interfaccia già presente in
Solaris, a fianco delle normali funzioni che operano sui file (come
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.\footnote{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.}
+ \itindex{thread} \textit{thread}, si può mantenere una
+ \index{directory~di~lavoro} 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
\funcdecl{int openat(int dirfd, const char *pathname, int flags, mode\_t
mode))}
- Apre un file usando come directory di lavoro corrente \param{dirfd}.
+ Apre un file usando come directory di \index{directory~di~lavoro} lavoro
+ corrente \param{dirfd}.
\bodydesc{la funzione restituisce gli stessi valori e gli stessi codici di
errore di \func{open}, ed in più:
directory indicata da \param{dirfd}; qualora invece si usi un pathname
assoluto \param{dirfd} verrà semplicemente ignorato. Infine se per
\param{dirfd} si usa il valore speciale \const{AT\_FDCWD},\footnote{questa,
- come le altre costanti \texttt{AT\_*}, è definita in \texttt{fcntl.h},
+ come le altre costanti \texttt{AT\_*}, è definita in \headfile{fcntl.h},
pertanto se la si vuole usare occorrerà includere comunque questo file,
anche per le funzioni che non sono definite in esso.} la risoluzione sarà
-effettuata rispetto alla directory di lavoro corrente del processo.
+effettuata rispetto alla directory di \index{directory~di~lavoro} lavoro
+corrente del processo.
Così come il comportamento, anche i valori di ritorno e le condizioni di
errore delle nuove funzioni sono gli stessi delle funzioni classiche, agli
casi esso può fornire ulteriori indicazioni per modificare il comportamento
delle funzioni, \param{flags} deve comunque essere passato come maschera
binaria, ed impostato usando i valori delle appropriate costanti
-\texttt{AT\_*}, definite in \texttt{fcntl.h}.
+\texttt{AT\_*}, definite in \headfile{fcntl.h}.
Come esempio di questo secondo tipo di funzioni possiamo considerare
\funcd{fchownat}, che può essere usata per sostituire sia \func{chown}
In questo caso il valore di \param{flags} stabilisce il comportamento della
funzione quando la si applica ad un link simbolico, e l'unico valore
-utilizzabile è \const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW}\footnote{in \texttt{fcntl.h} è
+utilizzabile è \const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW}\footnote{in \headfile{fcntl.h} è
definito anche \const{AT\_SYMLINK\_FOLLOW}, che richiede di dereferenziare i
link simbolici, essendo questo però il comportamento adottato per un valore
nullo di \param{flags} questo valore non viene mai usato.} che se impostato
il comportamento rispetto a quello ordinario di \func{access}. In questo caso
esso può essere specificato come maschera binaria di due valori:
\begin{basedescript}{\desclabelwidth{3.0cm}}
-\item[\const{AT\_EACCESS}] se impostato \funcd{faccessat} esegue il controllo
- dei permessi usando l'\acr{uid} effettivo invece di quello reale (il
+\item[\const{AT\_EACCES}] se impostato \funcd{faccessat} esegue il controllo
+ dei permessi usando l'\ids{UID} effettivo invece di quello reale (il
comportamento di default, che riprende quello di \func{access}).
\item[\const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW}] se impostato \funcd{faccessat} non esegue
la dereferenziazione dei link simbolici, effettuando il controllo dei
gestione sia delle loro proprietà, che di tutta una serie di ulteriori
funzionalità che il kernel può mettere a disposizione.\footnote{ad esempio si
gestiscono con questa funzione varie modalità di I/O asincrono (vedi
- sez.~\ref{sec:file_asyncronous_operation}) e il \index{file!locking}
+ sez.~\ref{sec:file_asyncronous_operation}) e il \itindex{file~locking}
\textit{file locking} (vedi sez.~\ref{sec:file_locking}).}
Per queste operazioni di manipolazione e di controllo delle varie proprietà e
imposta \var{errno} a \errcode{EINTR}, in caso di successo ritorna un valore
nullo. Questa funzionalità è trattata in dettaglio in
sez.~\ref{sec:file_posix_lock}.
-\item[\const{F\_GETOWN}] restituisce il \acr{pid} del processo o
+\item[\const{F\_GETOWN}] restituisce il \ids{PID} del processo o
l'identificatore del \itindex{process~group} \textit{process
group}\footnote{i \itindex{process~group} \textit{process group} sono
(vedi sez.~\ref{sec:sess_proc_group}) raggruppamenti di processi usati nel
controllo di sessione; a ciascuno di essi è associato un identificatore
- (un numero positivo analogo al \acr{pid}).} che è preposto alla ricezione
+ (un numero positivo analogo al \ids{PID}).} che è preposto alla ricezione
dei segnali \signal{SIGIO}\footnote{o qualunque altro segnale alternativo
impostato con \const{F\_FSETSIG}.} per gli eventi associati al file
descriptor \param{fd}\footnote{il segnale viene usato sia per il
(come vedremo in sez.~\ref{sec:file_asyncronous_io}).\footnote{i due comandi
\const{F\_SETSIG} e \const{F\_GETSIG} sono una estensione specifica di
Linux.}
-\item[\const{F\_SETLEASE}] imposta o rimuove un \index{file!lease}
+\item[\const{F\_SETLEASE}] imposta o rimuove un \itindex{file~lease}
\textit{file lease}\footnote{questa è una nuova funzionalità, specifica di
Linux, e presente solo a partire dai kernel della serie 2.4.x, in cui il
processo che detiene un \textit{lease} su un file riceve una notifica
valore nullo in caso di successo o $-1$ in caso di errore. Questa
funzionalità avanzata è trattata in dettaglio in
sez.~\ref{sec:file_asyncronous_lease}.
-\item[\const{F\_GETLEASE}] restituisce il tipo di \index{file!lease}
+\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. Con questo comando il terzo
argomento può essere omesso. Questa funzionalità avanzata è trattata in
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_access} mentre quelle relative al
-\index{file!locking} \textit{file locking} saranno esaminate in
+\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}.
queste costanti sono poste rispettivamente ai valori 0, 1 e 2.} Per questo
motivo il valore della modalità di accesso corrente si ottiene eseguendo un
AND binario del valore di ritorno di \func{fcntl} con la maschera
-\const{O\_ACCMODE} (anch'essa definita in \file{fcntl.h}), che estrae i bit di
-accesso dal \textit{file status flag}.
+\const{O\_ACCMODE} (anch'essa definita in \headfile{fcntl.h}), che estrae i
+bit di accesso dal \textit{file status flag}.
In generale ogni dispositivo ha un suo insieme di operazioni specifiche
effettuabili attraverso \func{ioctl}, tutte queste sono definite nell'header
-file \file{sys/ioctl.h}, e devono essere usate solo sui dispositivi cui fanno
-riferimento. Infatti anche se in genere i valori di \param{request} sono
+file \headfile{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
definizione delle macro da usare per \param{request}, in modo da essere
% LocalWords: Drepper path dirfd faccessat unlinkat access fchmodat chmod Di
% LocalWords: fchownat chown fstatat futimesat utimes linkat mknodat mknod uid
% LocalWords: readlinkat readlink renameat rename symlinkat symlink unlink gid
-% LocalWords: mkfifoat mkfifo FDCWD EACCESS dereferenziazione rmdir REMOVEDIR
+% LocalWords: mkfifoat mkfifo FDCWD dereferenziazione rmdir REMOVEDIR
% LocalWords: epoll lsattr chattr FIOQSIZE ATFILE lutimes utimensat lchown
% LocalWords: lstat owner FOLLOW
projects / gapil.git / blobdiff