Indicizzati file sotto /proc, ed ulteriore materiale su ''inotify''.
[gapil.git] / fileunix.tex
index 0b134c44eeeb6b27d6ad757d1be1284535743f6f..f4c8fa647c96a6ec8e555433c8b792322c65cb37 100644 (file)
@@ -261,34 +261,34 @@ ritorno il file descriptor con il valore pi
                          titolarità del file viste in
                          sez.~\ref{sec:file_ownership_management}. Con questa
                          opzione l'argomento \param{mode} deve essere
-                         specificato. \\ 
+                         specificato.\\ 
     \const{O\_EXCL}    & Usato in congiunzione con \const{O\_CREAT} fa sì che
                          la precedente esistenza del file diventi un
                          errore\protect\footnotemark\ che fa fallire
-                         \func{open} con \errcode{EEXIST}. \\ 
+                         \func{open} con \errcode{EEXIST}.\\
     \const{O\_NONBLOCK}& Apre il file in modalità non bloccante, e
                          comporta che \func{open} ritorni immediatamente anche
                          quando dovrebbe bloccarsi (l'opzione ha senso solo per
-                         le fifo, vedi sez.~\ref{sec:ipc_named_pipe}). \\
+                         le fifo, vedi sez.~\ref{sec:ipc_named_pipe}).\\
     \const{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}). \\ 
+                         (si veda sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term}).\\ 
     \const{O\_SHLOCK}  & Apre il file con uno shared lock (vedi
                          sez.~\ref{sec:file_locking}). Specifica di BSD, 
-                         assente in Linux. \\ 
+                         assente in Linux.\\ 
     \const{O\_EXLOCK}  & Apre il file con un lock esclusivo (vedi
                          sez.~\ref{sec:file_locking}). Specifica di BSD, 
                          assente in Linux.\\ 
     \const{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
-                         comportamento non è specificato. \\ 
+                         comportamento non è specificato.\\ 
     \const{O\_NOFOLLOW}& Se \param{pathname} è un link simbolico la chiamata
                          fallisce. Questa è un'estensione BSD aggiunta in Linux
                          dal kernel 2.1.126. Nelle versioni precedenti i link
                          simbolici sono sempre seguiti, e questa opzione è
-                         ignorata. \\
+                         ignorata.\\
     \const{O\_DIRECTORY}&Se \param{pathname} non è una directory la chiamata
                          fallisce. Questo flag è specifico di Linux ed è stato
                          introdotto con il kernel 2.1.126 per evitare dei 
@@ -297,11 +297,11 @@ ritorno il file descriptor con il valore pi
                          \func{opendir} viene chiamata su una fifo o su un
                          dispositivo associato ad una unità a nastri, non deve
                          dispositivo a nastri; non deve essere utilizzato
-                         al di fuori dell'implementazione di \func{opendir}. \\
-    \const{O\_LARGEFILE}&nel caso di sistemi a 32 bit che supportano file di
+                         al di fuori dell'implementazione di \func{opendir}.\\
+    \const{O\_LARGEFILE}&Nel caso di sistemi a 32 bit che supportano file di
                          grandi dimensioni consente di aprire file le cui
                          dimensioni non possono essere rappresentate da numeri
-                         a 31 bit. \\
+                         a 31 bit.\\
     \hline
     \hline  % modalità di operazione coi file
     \const{O\_APPEND}  & Il file viene aperto in \itindex{append~mode}
@@ -317,24 +317,24 @@ ritorno il file descriptor con il valore pi
                          leggere e quello di \func{write} in caso di
                          impossibilità di scrivere immediatamente. Questa
                          modalità ha senso solo per le fifo e per alcuni file
-                         di dispositivo. \\ 
+                         di dispositivo.\\ 
     \const{O\_NDELAY}  & In Linux\footnotemark\ è sinonimo di 
                          \const{O\_NONBLOCK}.\\
     \const{O\_ASYNC}   & Apre il file per l'I/O in modalità asincrona (vedi
                          sez.~\ref{sec:file_asyncronous_io}). Quando è
                          impostato viene generato il segnale \const{SIGIO}
                          tutte le volte che sono disponibili dati in input
-                         sul file. \\  
+                         sul file.\\  
     \const{O\_SYNC}    & Apre il file per l'input/output sincrono: ogni
                          \func{write} bloccherà fino al completamento della
                          scrittura di tutti i dati sull'hardware
                          sottostante.\\  
-    \const{O\_FSYNC}   & sinonimo di \const{O\_SYNC}, usato da BSD. \\
+    \const{O\_FSYNC}   & Sinonimo di \const{O\_SYNC}, usato da BSD.\\
     \const{O\_DSYNC}   & Variante di I/O sincrono definita da POSIX; presente
                          dal kernel 2.1.130 come sinonimo di
-                         \const{O\_SYNC}. \\
+                         \const{O\_SYNC}.\\
     \const{O\_RSYNC}   & Variante analoga alla precedente, trattata allo stesso
-                         modo. \\
+                         modo.\\
     \const{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
@@ -922,9 +922,9 @@ valore tradizionale, usato da BSD, per l'update dei dati 
 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 \file{/proc/sys/vm/bdflush} (per il
-significato dei valori si può leggere la documentazione allegata al kernel in
-\file{Documentation/sysctl/vm.txt}).
+può essere controllato attraverso il file \procfile{/proc/sys/vm/bdflush} (per
+il significato dei valori si può leggere la documentazione allegata al kernel
+in \file{Documentation/sysctl/vm.txt}).
 
 Quando si vogliono scaricare soltanto i dati di un file (ad esempio essere
 sicuri che i dati di un database sono stati registrati su disco) si possono
@@ -1088,15 +1088,15 @@ proposte per l'inclusione nello standard POSIX.1, nelle future revisioni dello
 stesso.
 
 L'idea è che si apra prima la directory che si vuole usare come base dei
-pathname relativi, e si passi il relativo file descriptor alla funzione che
-userà quella directory come punto di partenza per la relativa
-risoluzione.\footnote{in questo modo, anche quando si lavora con i thread, si
-  può mantenere anche una directory di lavoro diversa per ciascuno di essi.}
-Con queste funzioni si possono anche ottenere grossi aumenti di prestazioni
-quando si devono eseguire operazioni su delle sezioni di albero dei file che
-prevedono gerarchie molto profonde e grandi quantità di file e directory, dato
-che basta eseguire la risoluzione di un pathname una sola volta (nell'apertura
-della directory) e non per ciascun file che essa contiene.
+pathname relativo, e si passi il file descriptor alla funzione che userà
+quella directory come punto di partenza per la risoluzione.\footnote{in questo
+  modo, anche quando si lavora con i thread, si può mantenere anche una
+  directory di lavoro diversa per ciascuno di essi.}  Con queste funzioni si
+possono anche ottenere grossi aumenti di prestazioni quando si devono eseguire
+operazioni su delle sezioni di albero dei file che prevedono gerarchie molto
+profonde e grandi quantità di file e directory, dato che basta eseguire la
+risoluzione di un pathname una sola volta (nell'apertura della directory) e
+non per ciascun file che essa contiene.
 
 La sintassi generale di queste nuove funzioni è che esse prendano come primo
 argomento il file descriptor della directory da usare come base, mentre gli
@@ -1152,11 +1152,14 @@ l'argomento \param{dirfd}.\footnote{non staremo pertanto a riportarli uno per
      \func{mkfifoat}  &\func{mkfifo}  \\
     \hline
   \end{tabular}
-  \caption{Corrispondenze fra le nuove funzioni ``\texttt{at}'' e le
+  \caption{Corrispondenze fra le nuove funzioni ``\textit{at}'' e le
     corrispettive funzioni classiche.}
   \label{tab:file_atfunc_corr}
 \end{table}
 
+% TODO documentare utimesat, introdotta in 2.6.22
+% http://kernelnewbies.org/Linux_2_6_22
+
 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 pathname relativo questo sarà risolto rispetto alla
@@ -1200,17 +1203,17 @@ il comportamento rispetto a quello ordinario di \func{access}; questo infatti
 può essere specificato come maschera binaria dei seguenti valori:
 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
 \item[\const{AT\_EACCESS}] se impostato esegue il controllo dei permessi
-  usando l'\textsl{user-ID effettivo} invece di quello reale (il default come
-  viene fatto da \func{access}).
+  usando l'\textsl{user-ID effettivo} invece di quello reale (il comportamento
+  di default, che riprende quello di \func{access}).
 \item[\const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW}] se impostato non esegue la
-  dereferenziazione del link simbolico (il default, come viene fatto da
-  \func{access}), ma effettua il controllo sui permessi del link simbolico
-  stesso.
+  dereferenziazione del link simbolico (il comportamento di default, che
+  riprende quello di \func{access}), ma effettua il controllo sui permessi del
+  link simbolico stesso.
 \end{basedescript}
 
 Nel caso di \func{unlinkat} l'ulteriore argomento \param{flags} viene inserito
-perché detta funzione può comportarsi sia come analogo sia di \func{unlink}
-che di \func{rmdir}; pertanto il suo prototipo è:
+perché detta funzione può comportarsi sia come analogo di \func{unlink} che di
+\func{rmdir}; pertanto il suo prototipo è:
 \begin{functions}
   \headdecl{fcntl.h}
   \funcdecl{int unlinkat(int dirfd, const char *pathname, int flags)}
@@ -1424,10 +1427,9 @@ di una funzione apposita, \funcd{ioctl}, con cui poter compiere le operazioni
 specifiche di ogni dispositivo particolare, usando come riferimento il solito
 file descriptor.  Il prototipo di questa funzione è:
 \begin{prototype}{sys/ioctl.h}{int ioctl(int fd, int request, ...)}  
-  Manipola il dispositivo sottostante, usando l'argomento \param{request} per
-  specificare l'operazione richiesta ed il terzo argomento (usualmente di tipo
-  \param{char * argp} o \param{int argp}) per il trasferimento
-  dell'informazione necessaria.
+
+  Esegue l'operazione di controllo specificata da \param{request} sul file
+  descriptor \param{fd}.
   
   \bodydesc{La funzione nella maggior parte dei casi ritorna 0, alcune
     operazioni usano però il valore di ritorno per restituire informazioni. In
@@ -1443,12 +1445,27 @@ file descriptor.  Il prototipo di questa funzione 
   ed inoltre \errval{EBADF} e \errval{EFAULT}.}
 \end{prototype}
 
-La funzione serve in sostanza per fare tutte quelle operazioni che non si
-adattano al design dell'architettura dei file e che non è possibile effettuare
-con le funzioni esaminate finora. Esse vengono selezionate attraverso il
-valore di \param{request} e gli eventuali risultati possono essere restituiti
-sia attraverso il valore di ritorno che attraverso il terzo argomento
-\param{argp}. Sono esempi delle operazioni gestite con una \func{ioctl}:
+La funzione serve in sostanza come meccanismo generico per fare tutte quelle
+operazioni che non rientrano nell'interfaccia ordinaria della gestione dei
+file e che non è possibile effettuare con le funzioni esaminate finora. La
+funzione richiede che si passi come primo argomento un file descriptor
+regolarmente aperto, e l'operazione da compiere viene selezionata attraverso
+il valore dell'argomento \param{request}. Il terzo argomento dipende
+dall'operazione prescelta; tradizionalmente è specificato come \code{char *
+  argp}, da intendersi come puntatore ad un area di memoria
+generica,\footnote{all'epoca della creazione di questa funzione infatti ancora
+  non era stato introdotto il tipo \ctyp{void}.} ma per certe operazioni può
+essere omesso, e per altre è un semplice intero.
+
+Normalmente la funzione ritorna zero in caso di successo e $-1$ in caso di
+errore, ma per alcune operazione il valore di ritorno, che nel caso viene
+impostato ad un valore positivo, può essere utilizzato come parametro di
+uscita. È più comune comunque restituire i risultati all'indirizzo puntato dal
+terzo argomento.
+
+Data la genericità dell'interfaccia non è possibile classificare in maniera
+sistematica le operazioni che si possono gestire con \func{ioctl}, un breve
+elenco di alcuni esempi di esse è il seguente:
 \begin{itemize*}
 \item il cambiamento dei font di un terminale.
 \item l'esecuzione di una traccia audio di un CDROM.
@@ -1457,11 +1474,15 @@ sia attraverso il valore di ritorno che attraverso il terzo argomento
 \item l'impostazione della velocità trasmissione di una linea seriale.
 \item l'impostazione della frequenza e della durata dei suoni emessi dallo
   speaker.
+\item l'impostazione degli attributi dei file su un filesystem
+  ext2.\footnote{i comandi \texttt{lsattr} e \texttt{chattr} fanno questo con
+    delle \func{ioctl} dedicate, usabili solo su questo filesystem e derivati
+    successivi (come ext3).}
 \end{itemize*}
 
-In generale ogni dispositivo ha un suo insieme di possibili diverse operazioni
-effettuabili attraverso \func{ioctl}, che sono definite nell'header file
-\file{sys/ioctl.h}, e devono essere usate solo sui dispositivi cui fanno
+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
 opportunamente differenziati a seconda del dispositivo\footnote{il kernel usa
   un apposito \textit{magic number} per distinguere ciascun dispositivo nella
@@ -1481,29 +1502,62 @@ sommaria delle sue caratteristiche; torneremo ad esaminare in
 seguito\footnote{per l'uso di \func{ioctl} con i socket si veda
   sez.~\ref{sec:sock_ctrl_func}.} quelle relative ad alcuni casi specifici (ad
 esempio la gestione dei terminali è effettuata attraverso \func{ioctl} in
-quasi tutte le implementazioni di Unix), qui riportiamo solo i valori di
-alcuni comandi che sono definiti per ogni file ordinario:
+quasi tutte le implementazioni di Unix), qui riportiamo solo l'elenco delle
+operazioni che sono predefinite per qualunque file,\footnote{in particolare
+  queste operazioni sono definite nel kernel a livello generale, e vengono
+  sempre interpretate per prime, per cui, come illustrato in \cite{LinDevDri},
+  eventuali operazioni specifiche che usino lo stesso valore verrebbero
+  ignorate.}  caratterizzate dal prefisso \texttt{FIO}:
 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
 \item[\const{FIOCLEX}] imposta il flag di \itindex{close-on-exec}
-  \textit{close-on-exec} sul file.
+  \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 \itindex{close-on-exec}
-  \textit{close-on-exec} sul file.
-\item[\const{FIOASYNC}] abilita la modalità di I/O asincrono sul file (vedi
-  sez.~\ref{sec:file_asyncronous_operation}).
-\item[\const{FIONBIO}] abilita sul file l'I/O in modalità non bloccante.
+  \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
+  file (vedi sez.~\ref{sec:file_asyncronous_operation}); 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
+  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
-  \const{SIGURG} e \const{SIGIO} generati sul file.
+  \const{SIGURG} e \const{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
-  \const{SIGURG} e \const{SIGIO} generati sul file.
+  \const{SIGURG} e \const{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
-  file descriptor.
-%\item[\const{FIOQSIZE}] .
+  file descriptor;\footnote{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
+  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.
 \end{basedescript}
-di cui però i primi sei sono relativi ad operazioni che si possono eseguire
-anche tramite \func{fcntl}.
-
-% TODO estendere la lista delle ioctl sui file
 
+Si noti però come la gran parte di queste operazioni (per essere precisi le
+prime sei dell'elenco) siano effettuabili in maniera generica anche tramite
+l'uso di \func{fcntl}. Le due funzioni infatti sono molto simili e la presenza
+di questa sovrapposizione è principalmente dovuta al fatto che alle origini di
+Unix i progettisti considerarono che era necessario trattare diversamente
+rispetto alle operazione di controllo delle modalità di I/O file e dispositivi
+usando \func{fcntl} per i primi e \func{ioctl} per i
+secondi;\footnote{all'epoca tra l'altro i dispositivi che usavano \func{ioctl}
+  erano sostanzialmente solo i terminali, il che spiega l'uso comune di
+  \errcode{ENOTTY} come codice di errore.} oggi non è più così ma le due
+funzioni sono rimaste.
 
 
 % LocalWords:  descriptor system call cap like kernel sez l'inode inode VFS tab
@@ -1528,10 +1582,11 @@ anche tramite \func{fcntl}.
 % LocalWords:  framebuffer request ENOTTY CDROM nell'header magic number openat
 % LocalWords:  FIOCLEX FIONCLEX FIOASYNC FIONBIO NOATIME redirezione FIOSETOWN
 % LocalWords:  FIOGETOWN FIONREAD mkdirat thread Solaris mkdir at Urlich proc
-% LocalWords:  Drepper path dirfd faccessat unlinkat access fchmodat chmod
+% LocalWords:  Drepper path dirfd faccessat unlinkat access fchmodat chmod Di
 % LocalWords:  fchownat chown fstatat futimesat utimes linkat mknodat mknod
 % LocalWords:  readlinkat readlink renameat rename symlinkat symlink unlink
-% LocalWords:  mkfifoat mkfifo FDCWD EACCESS dereferenziazione rmdir
+% LocalWords:  mkfifoat mkfifo FDCWD EACCESS dereferenziazione rmdir REMOVEDIR
+% LocalWords:  epoll lsattr chattr FIOQSIZE
 
 %%% Local Variables: 
 %%% mode: latex