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+
\chapter{La comunicazione fra processi}
\label{cha:IPC}
fatto una richiesta, ma prima che la risposta sia inviata (cosa che nel
nostro esempio non è stata fatta).}; in generale infatti l'interfaccia delle
fifo non è adatta a risolvere questo tipo di problemi, che possono essere
-affrontati in maniera più semplice ed efficace o usando i
-\textit{socket}\index{socket} (che tratteremo in dettaglio a partire da
-cap.~\ref{cha:socket_intro}) o ricorrendo a meccanismi di comunicazione
-diversi, come quelli che esamineremo in seguito.
+affrontati in maniera più semplice ed efficace o usando i socket (che
+tratteremo in dettaglio a partire da cap.~\ref{cha:socket_intro}) o ricorrendo
+a meccanismi di comunicazione diversi, come quelli che esamineremo in seguito.
Un meccanismo di comunicazione molto simile alle pipe, ma che non presenta il
problema della unidirezionalità del flusso dei dati, è quello dei cosiddetti
\textsl{socket locali} (o \textit{Unix domain socket}). Tratteremo l'argomento
-dei \textit{socket}\index{socket} in cap.~\ref{cha:socket_intro},\footnote{si
- tratta comunque di oggetti di comunicazione che, come le pipe, sono
- utilizzati attraverso dei file descriptor.} nell'ambito dell'interfaccia
-generale che essi forniscono per la programmazione di rete; e vedremo anche
+dei socket in cap.~\ref{cha:socket_intro},\footnote{si tratta comunque di
+ oggetti di comunicazione che, come le pipe, sono utilizzati attraverso dei
+ file descriptor.} nell'ambito dell'interfaccia generale che essi forniscono
+per la programmazione di rete; e vedremo anche
(in~sez.~\ref{sec:sock_sa_local}) come si possono definire dei file speciali
-(di tipo \textit{socket}, analoghi a quello associati alle fifo) cui si accede
-però attraverso quella medesima interfaccia; vale però la pena esaminare qui
-una modalità di uso dei socket locali\footnote{la funzione \func{socketpair} è
+(di tipo socket, analoghi a quello associati alle fifo) cui si accede però
+attraverso quella medesima interfaccia; vale però la pena esaminare qui una
+modalità di uso dei socket locali\footnote{la funzione \func{socketpair} è
stata introdotta in BSD4.4, ma è supportata in genere da qualunque sistema
che fornisca l'interfaccia dei socket.} che li rende sostanzialmente
identici ad una pipe bidirezionale.
La funzione \funcd{socketpair} infatti consente di creare una coppia di file
-descriptor connessi fra di loro (tramite un socket\index{socket}, appunto),
-senza dover ricorrere ad un file speciale sul filesystem, i descrittori sono
-del tutto analoghi a quelli che si avrebbero con una chiamata a \func{pipe},
-con la sola differenza è che in questo caso il flusso dei dati può essere
-effettuato in entrambe le direzioni. Il prototipo della funzione è:
+descriptor connessi fra di loro (tramite un socket, appunto), senza dover
+ricorrere ad un file speciale sul filesystem, i descrittori sono del tutto
+analoghi a quelli che si avrebbero con una chiamata a \func{pipe}, con la sola
+differenza è che in questo caso il flusso dei dati può essere effettuato in
+entrambe le direzioni. Il prototipo della funzione è:
\begin{functions}
\headdecl{sys/types.h}
\headdecl{sys/socket.h}
\funcdecl{int socketpair(int domain, int type, int protocol, int sv[2])}
- Crea una coppia di socket\index{socket} connessi fra loro.
+ Crea una coppia di socket connessi fra loro.
\bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
\begin{errlist}
- \item[\errcode{EAFNOSUPPORT}] I socket\index{socket} locali non sono
- supportati.
+ \item[\errcode{EAFNOSUPPORT}] I socket locali non sono supportati.
\item[\errcode{EPROTONOSUPPORT}] Il protocollo specificato non è supportato.
\item[\errcode{EOPNOTSUPP}] Il protocollo specificato non supporta la
- creazione di coppie di socket\index{socket}.
+ creazione di coppie di socket.
\end{errlist}
ed inoltre \errval{EMFILE}, \errval{EFAULT}.
}
La funzione restituisce in \param{sv} la coppia di descrittori connessi fra di
loro: quello che si scrive su uno di essi sarà ripresentato in input
sull'altro e viceversa. Gli argomenti \param{domain}, \param{type} e
-\param{protocol} derivano dall'interfaccia dei socket\index{socket} (vedi
+\param{protocol} derivano dall'interfaccia dei socket (vedi
sez.~\ref{sec:sock_creation}) che è quella che fornisce il substrato per
connettere i due descrittori, ma in questo caso i soli valori validi che
possono essere specificati sono rispettivamente \const{AF\_UNIX},
\const{SOCK\_STREAM} e \val{0}.
L'utilità di chiamare questa funzione per evitare due chiamate a \func{pipe}
-può sembrare limitata; in realtà l'utilizzo di questa funzione (e dei
-socket\index{socket} locali in generale) permette di trasmettere attraverso le
-linea non solo dei dati, ma anche dei file descriptor: si può cioè passare da
-un processo ad un altro un file descriptor, con una sorta di duplicazione
-dello stesso non all'interno di uno stesso processo, ma fra processi distinti
-(torneremo su questa funzionalità in sez.~\ref{sec:xxx_fd_passing}).
+può sembrare limitata; in realtà l'utilizzo di questa funzione (e dei socket
+locali in generale) permette di trasmettere attraverso le linea non solo dei
+dati, ma anche dei file descriptor: si può cioè passare da un processo ad un
+altro un file descriptor, con una sorta di duplicazione dello stesso non
+all'interno di uno stesso processo, ma fra processi distinti (torneremo su
+questa funzionalità in sez.~\ref{sec:sock_fd_passing}).
\section{Il sistema di comunicazione fra processi di System V}
passi elencati non comporta il fallimento dell'accesso. Un'ulteriore
differenza rispetto a quanto avviene per i file è che per gli oggetti di IPC
il valore di \var{umask} (si ricordi quanto esposto in
-sez.~\ref{sec:file_umask}) non ha alcun significato.
+sez.~\ref{sec:file_perm_management}) non ha alcun significato.
\subsection{Gli identificatori ed il loro utilizzo}
messaggio ricevuto.
Proviamo allora il nostro nuovo sistema, al solito occorre definire
-\code{LD\_LIBRAY\_PATH} per accedere alla libreria \file{libgapil.so}, dopo di
+\code{LD\_LIBRARY\_PATH} per accedere alla libreria \file{libgapil.so}, dopo di
che, in maniera del tutto analoga a quanto fatto con il programma che usa le
fifo, potremo far partire il server con:
\begin{verbatim}
sblocco non servirebbe comunque, dato che l'operazione non sarebbe atomica.
Vedremo in sez.~\ref{sec:ipc_lock_file} come sia possibile ottenere
un'interfaccia analoga a quella appena illustrata, senza incorrere in questi
-problemi, usando il file locking\index{file!locking}.
+problemi, usando il \index{file!locking} \textit{file locking}.
\subsection{Memoria condivisa}
\var{shm\_perm.uid} e \var{shm\_perm.gid} occorre essere il proprietario o
il creatore del segmento, oppure l'amministratore. Compiuta l'operazione
aggiorna anche il valore del campo \var{shm\_ctime}.
-\item[\const{SHM\_LOCK}] Abilita il \textit{memory
- locking}\itindex{memory~locking}\footnote{impedisce cioè che la memoria
- usata per il segmento venga salvata su disco dal meccanismo della memoria
- virtuale\index{memoria~virtuale}; si ricordi quanto trattato in
+\item[\const{SHM\_LOCK}] Abilita il \itindex{memory~locking} \textit{memory
+ locking}\footnote{impedisce cioè che la memoria usata per il segmento
+ venga salvata su disco dal meccanismo della \index{memoria~virtuale}
+ memoria virtuale; si ricordi quanto trattato in
sez.~\ref{sec:proc_mem_lock}.} sul segmento di memoria condivisa. Solo
l'amministratore può utilizzare questo comando.
-\item[\const{SHM\_UNLOCK}] Disabilita il \textit{memory
- locking}\itindex{memory~locking} sul segmento di memoria condivisa. Solo
+\item[\const{SHM\_UNLOCK}] Disabilita il \textit{memory locking}
+ \itindex{memory~locking} sul segmento di memoria condivisa. Solo
l'amministratore può utilizzare questo comando.
\end{basedescript}
i primi tre comandi sono gli stessi già visti anche per le code di messaggi e
gli insiemi di semafori, gli ultimi due sono delle estensioni specifiche
previste da Linux, che permettono di abilitare e disabilitare il meccanismo
-della memoria virtuale\index{memoria~virtuale} per il segmento.
+della memoria virtuale \index{memoria~virtuale} per il segmento.
L'argomento \param{buf} viene utilizzato solo con i comandi \const{IPC\_STAT}
e \const{IPC\_SET} nel qual caso esso dovrà puntare ad una struttura
fig.~\ref{fig:ipc_shmem_layout} (per la comprensione del resto dello schema si
ricordi quanto illustrato al proposito in sez.~\ref{sec:proc_mem_layout}). In
particolare l'indirizzo finale del segmento dati (quello impostato da
-\func{brk}, vedi sez.~\ref{sec:proc_mem_sbrk_alloca}) non viene influenzato.
+\func{brk}, vedi sez.~\ref{sec:proc_mem_alloc}) non viene influenzato.
Si tenga presente infine che la funzione ha successo anche se il segmento è
stato marcato per la cancellazione.
sgancia dal processo e poi lo rimuove. Il primo passo (\texttt{\small 37}) è
la chiamata a \func{shmdt} per sganciare il segmento, restituendo
(\texttt{\small 38--39}) un valore -1 in caso di errore. Il passo successivo
-(\texttt{\small 41}) è utilizzare \func{shmget} per ottenre l'identificatore
+(\texttt{\small 41}) è utilizzare \func{shmget} per ottenere l'identificatore
associato al segmento data la chiave \var{key}. Al solito si restituisce un
valore di -1 (\texttt{\small 42--45}) in caso di errore, mentre se tutto va
bene si conclude restituendo un valore nullo.
riga di comando (che si limitano alla eventuale stampa di un messaggio di
aiuto a video ed all'impostazione della durata dell'intervallo con cui viene
ripetuto il calcolo delle proprietà della directory) controlla (\texttt{\small
- 20--23}) che sia stato specificato l'argoemnto necessario contenente il nome
+ 20--23}) che sia stato specificato l'argomento necessario contenente il nome
della directory da tenere sotto controllo, senza il quale esce immediatamente
con un messaggio di errore.
In realtà, grazie alla presenza del campo \var{mtype}, le code di messaggi
hanno delle caratteristiche ulteriori, consentendo una classificazione dei
messaggi ed un accesso non rigidamente sequenziale; due caratteristiche che
-sono impossibili da ottenere con le pipe e i socket\index{socket} di
-\func{socketpair}. A queste esigenze però si può comunque ovviare in maniera
-diversa con un uso combinato della memoria condivisa e dei meccanismi di
-sincronizzazione, per cui alla fine l'uso delle code di messaggi classiche è
-relativamente poco diffuso.
+sono impossibili da ottenere con le pipe e i socket di \func{socketpair}. A
+queste esigenze però si può comunque ovviare in maniera diversa con un uso
+combinato della memoria condivisa e dei meccanismi di sincronizzazione, per
+cui alla fine l'uso delle code di messaggi classiche è relativamente poco
+diffuso.
\subsection{I \textsl{file di lock}}
\label{sec:ipc_file_lock}
sez.~\ref{sec:file_open}) che prevede\footnote{questo è quanto dettato dallo
standard POSIX.1, ciò non toglie che in alcune implementazioni questa
tecnica possa non funzionare; in particolare per Linux, nel caso di NFS, si
- è comunque soggetti alla possibilità di una \textit{race
- condition}\itindex{race~condition}.} che essa ritorni un errore quando
-usata con i flag di \const{O\_CREAT} e \const{O\_EXCL}. In tal modo la
-creazione di un \textsl{file di lock} può essere eseguita atomicamente, il
-processo che crea il file con successo si può considerare come titolare del
-lock (e della risorsa ad esso associata) mentre il rilascio si può eseguire
-con una chiamata ad \func{unlink}.
+ è comunque soggetti alla possibilità di una \itindex{race~condition}
+ \textit{race condition}.} che essa ritorni un errore quando usata con i
+flag di \const{O\_CREAT} e \const{O\_EXCL}. In tal modo la creazione di un
+\textsl{file di lock} può essere eseguita atomicamente, il processo che crea
+il file con successo si può considerare come titolare del lock (e della
+risorsa ad esso associata) mentre il rilascio si può eseguire con una chiamata
+ad \func{unlink}.
Un esempio dell'uso di questa funzione è mostrato dalle funzioni
\func{LockFile} ed \func{UnlockFile} riportate in fig.~\ref{fig:ipc_file_lock}
\end{minipage}
\normalsize
\caption{Il codice delle funzioni che permettono per la gestione dei
- \textit{mutex} con il file locking\index{file!locking}.}
+ \textit{mutex} con il \index{file!locking} \textit{file locking}.}
\label{fig:ipc_flock_mutex}
\end{figure}
Il codice delle varie funzioni usate per implementare un mutex utilizzando il
-file locking\index{file!locking} è riportato in fig.~\ref{fig:ipc_flock_mutex};
-si è mantenuta volutamente una struttura analoga alle precedenti funzioni che
-usano i semafori, anche se le due interfacce non possono essere completamente
-equivalenti, specie per quanto riguarda la rimozione del mutex.
+\textit{file locking} \index{file!locking} è riportato in
+fig.~\ref{fig:ipc_flock_mutex}; si è mantenuta volutamente una struttura
+analoga alle precedenti funzioni che usano i semafori, anche se le due
+interfacce non possono essere completamente equivalenti, specie per quanto
+riguarda la rimozione del mutex.
La prima funzione (\texttt{\small 1--5}) è \func{CreateMutex}, e serve a
creare il mutex; la funzione è estremamente semplice, e si limita
(\texttt{\small 4}) a creare, con una opportuna chiamata ad \func{open}, il
-file che sarà usato per il successivo file locking, assicurandosi che non
-esista già (nel qual caso segnala un errore); poi restituisce il file
+file che sarà usato per il successivo \textit{file locking}, assicurandosi che
+non esista già (nel qual caso segnala un errore); poi restituisce il file
descriptor che sarà usato dalle altre funzioni per acquisire e rilasciare il
mutex.
La seconda funzione (\texttt{\small 6--10}) è \func{FindMutex}, che, come la
precedente, è stata definita per mantenere una analogia con la corrispondente
funzione basata sui semafori. Anch'essa si limita (\texttt{\small 9}) ad
-aprire il file da usare per il file locking, solo che in questo caso le
-opzioni di \func{open} sono tali che il file in questione deve esistere di
-già.
+aprire il file da usare per il \index{file!locking} \textit{file locking},
+solo che in questo caso le opzioni di \func{open} sono tali che il file in
+questione deve esistere di già.
La terza funzione (\texttt{\small 11--22}) è \func{LockMutex} e serve per
acquisire il mutex. La funzione definisce (\texttt{\small 14}) e inizializza
rilasciare il mutex. La funzione è analoga alla precedente, solo che in questo
caso si inizializza (\texttt{\small 28--31}) la struttura \var{lock} per il
rilascio del lock, che viene effettuato (\texttt{\small 33}) con la opportuna
-chiamata a \func{fcntl}. Avendo usato il file locking in semantica POSIX (si
-riveda quanto detto sez.~\ref{sec:file_posix_lock}) solo il processo che ha
-precedentemente eseguito il lock può sbloccare il mutex.
+chiamata a \func{fcntl}. Avendo usato il \index{file!locking} \textit{file
+ locking} in semantica POSIX (si riveda quanto detto
+sez.~\ref{sec:file_posix_lock}) solo il processo che ha precedentemente
+eseguito il lock può sbloccare il mutex.
La quinta funzione (\texttt{\small 36--39}) è \func{RemoveMutex} e serve a
cancellare il mutex. Anche questa funzione è stata definita per mantenere una
{\textsf{http://www.mat.uni.torun.pl/\tild{}wrona/posix\_ipc}}, questi sono
stati inseriti nel kernel ufficiale a partire dalla versione 2.6.6-rc1.}. In
generale, come le corrispettive del SysV IPC, le code di messaggi sono poco
-usate, dato che i socket\index{socket}, nei casi in cui sono sufficienti, sono
+usate, dato che i socket, nei casi in cui sono sufficienti, sono
più comodi, e che in casi più complessi la comunicazione può essere gestita
direttamente con mutex e memoria condivisa con tutta la flessibilità che
occorre.
Anche in questo caso il comportamento della funzione è analogo a quello di
\func{unlink} per i file,\footnote{di nuovo l'implementazione di Linux usa
- direttamente \func{unlink}.} la funzione rimove la coda \param{name}, così
+ direttamente \func{unlink}.} la funzione rimuove la coda \param{name}, così
che una successiva chiamata a \func{mq\_open} fallisce o crea una coda
diversa.
\param{name}. Come già spiegato in sez.~\ref{sec:ipc_posix_generic} questo nome
può essere specificato in forma standard solo facendolo iniziare per \file{/}
e senza ulteriori \file{/}, Linux supporta comunque nomi generici, che
-verranno intepretati prendendo come radice \file{/dev/shm}.\footnote{occorre
+verranno interpretati prendendo come radice \file{/dev/shm}.\footnote{occorre
pertanto evitare di specificare qualcosa del tipo \file{/dev/shm/nome}
all'interno di \param{name}, perché questo comporta, da parte delle funzioni
- di libereria, il tentativo di accedere a \file{/dev/shm/dev/shm/nome}.}
+ di libreria, il tentativo di accedere a \file{/dev/shm/dev/shm/nome}.}
La funzione è del tutto analoga ad \func{open} ed analoghi sono i valori che
possono essere specificati per \param{oflag}, che deve essere specificato come
avveniva con i segmenti del SysV IPC gli oggetti allocati nel kernel vengono
rilasciati automaticamente quando nessuna li usa più, tutto quello che c'è da
fare (\texttt{\small 44}) in questo caso è chiamare \func{shm\_unlink},
-retituendo al chiamante il valore di ritorno.
-
+restituendo al chiamante il valore di ritorno.
+
+
+% LocalWords: like fifo System POSIX RPC Calls Common Object Request Brocker
+% LocalWords: Architecture descriptor kernel unistd int filedes errno EMFILE
+% LocalWords: ENFILE EFAULT BUF sez fig fork Stevens siblings EOF read SIGPIPE
+% LocalWords: EPIPE shell CGI Gateway Interface HTML JPEG URL mime type gs dup
+% LocalWords: barcode PostScript race condition stream BarCodePage WriteMess
+% LocalWords: size PS switch wait popen pclose stdio const char command NULL
+% LocalWords: EINVAL cap fully buffered Ghostscript l'Encapsulated epstopsf of
+% LocalWords: PDF EPS lseek ESPIPE PPM Portable PixMap format pnmcrop PNG pnm
+% LocalWords: pnmmargin png BarCode inode filesystem l'inode mknod mkfifo RDWR
+% LocalWords: ENXIO deadlock client reinviate fortunes fortunefilename daemon
+% LocalWords: FortuneServer FortuneParse FortuneClient pid libgapil LD
+% LocalWords: PATH linker pathname ps tmp killall fortuned crash socket domain
+% LocalWords: socketpair BSD sys protocol sv EAFNOSUPPORT EPROTONOSUPPORT AF
+% LocalWords: EOPNOTSUPP SOCK SysV IPC Process Comunication ipc perm key exec
+% LocalWords: header ftok proj stat libc SunOS glibc XPG dell'inode number uid
+% LocalWords: cuid cgid gid tab MSG shift group umask seq MSGMNI SEMMNI SHMMNI
+% LocalWords: shmmni msgmni sem sysctl IPCMNI IPCTestId msgget EACCES EEXIST
+% LocalWords: CREAT EXCL EIDRM ENOENT ENOSPC ENOMEM novo proc MSGMAX msgmax ds
+% LocalWords: MSGMNB msgmnb linked list msqid msgid linux msg qnum lspid lrpid
+% LocalWords: rtime ctime qbytes first last cbytes msgctl semctl shmctl ioctl
+% LocalWords: cmd struct buf EPERM RMID msgsnd msgbuf msgp msgsz msgflg EAGAIN
+% LocalWords: NOWAIT EINTR mtype mtext long message sizeof LENGTH ts sleep BIG
+% LocalWords: msgrcv ssize msgtyp NOERROR EXCEPT ENOMSG multiplexing select ls
+% LocalWords: poll polling queue MQFortuneServer write init HandSIGTERM
+% LocalWords: MQFortuneClient mqfortuned mutex risorse' inter semaphore semget
+% LocalWords: nsems SEMMNS SEMMSL semid otime semval sempid semncnt semzcnt nr
+% LocalWords: SEMVMX SEMOPM semop SEMMNU SEMUME SEMAEM semnum union semun arg
+% LocalWords: ERANGE SETALL SETVAL GETALL array GETNCNT GETPID GETVAL GETZCNT
+% LocalWords: sembuf sops unsigned nsops UNDO flg nsop num undo pending semadj
+% LocalWords: sleeper scheduler running next semundo MutexCreate semunion lock
+% LocalWords: MutexFind wrapper MutexRead MutexLock MutexUnlock unlock locking
+% LocalWords: MutexRemove shmget SHMALL SHMMAX SHMMIN shmid shm segsz atime FD
+% LocalWords: dtime lpid cpid nattac shmall shmmax SHMLBA SHMSEG EOVERFLOW brk
+% LocalWords: memory shmat shmdt void shmaddr shmflg SVID RND RDONLY rounded
+% LocalWords: SIGSEGV nattch exit SharedMem ShmCreate memset fill ShmFind home
+% LocalWords: ShmRemove DirMonitor DirProp chdir GaPiL shmptr DirScan ipcs NFS
+% LocalWords: ComputeValues ReadMonitor touch SIGTERM dirmonitor unlink fcntl
+% LocalWords: LockFile UnlockFile CreateMutex FindMutex LockMutex SETLKW GETLK
+% LocalWords: UnlockMutex RemoveMutex ReadMutex UNLCK WRLCK RDLCK mapping MAP
+% LocalWords: SHARED ANONYMOUS thread patch names strace system call userid Di
+% LocalWords: groupid Michal Wronski Krzysztof Benedyczak wrona posix mqueue
+% LocalWords: lmqueue gcc mount mqd name oflag attr maxmsg msgsize receive ptr
+% LocalWords: send WRONLY NONBLOCK close mqdes EBADF getattr setattr mqstat
+% LocalWords: omqstat curmsgs flags timedsend len prio timespec abs EMSGSIZE
+% LocalWords: ETIMEDOUT timedreceive getaddr notify sigevent notification l'I
+% LocalWords: EBUSY sigev SIGNAL signo value sigval siginfo all'userid MESGQ
+% LocalWords: Konstantin Knizhnik futex tmpfs ramfs cache shared swap CONFIG
+% LocalWords: lrt blocks PAGECACHE TRUNC CLOEXEC mmap ftruncate munmap FindShm
+% LocalWords: CreateShm RemoveShm LIBRARY
%%% Local Variables:
projects / gapil.git / blobdiff