Tutto ciò ci mostra come sia immediato realizzare un meccanismo di
comunicazione fra processi attraverso una pipe, utilizzando le proprietà
-ordinarie dei file, ma ci mostra anche qual'è il principale\footnote{Stevens
+ordinarie dei file, ma ci mostra anche qual è il principale\footnote{Stevens
in \cite{APUE} riporta come limite anche il fatto che la comunicazione è
unidirezionale, ma in realtà questo è un limite facilmente superabile usando
una coppia di pipe.} limite nell'uso delle pipe. È necessario infatti che i
\textit{CGI}\footnote{Un CGI (\textit{Common Gateway Interface}) è un
programma che permette la creazione dinamica di un oggetto da inserire
all'interno di una pagina HTML.} per Apache, che genera una immagine JPEG
-di un codice a barre, specificato come parametro di input.
+di un codice a barre, specificato come argomento in ingresso.
Un programma che deve essere eseguito come \textit{CGI} deve rispondere a
delle caratteristiche specifiche, esso infatti non viene lanciato da una
shell, ma dallo stesso web server, alla richiesta di una specifica URL, che di
solito ha la forma:
\begin{verbatim}
- http://www.sito.it/cgi-bin/programma?parametro
+ http://www.sito.it/cgi-bin/programma?argomento
\end{verbatim}
ed il risultato dell'elaborazione deve essere presentato (con una intestazione
che ne descrive il mime-type) sullo standard output, in modo che il web-server
Si potrebbe obiettare che sarebbe molto più semplice salvare il risultato
intermedio su un file temporaneo. Questo però non tiene conto del fatto che un
\textit{CGI} deve poter gestire più richieste in concorrenza, e si avrebbe una
-evidente \textit{race condition}\index{\textit{race~condition}} in caso di
-accesso simultaneo a detto file.\footnote{il problema potrebbe essere superato
+evidente \textit{race condition}\itindex{race~condition} in caso di accesso
+simultaneo a detto file.\footnote{il problema potrebbe essere superato
determinando in anticipo un nome appropriato per il file temporaneo, che
verrebbe utilizzato dai vari sotto-processi, e cancellato alla fine della
loro esecuzione; ma a questo le cose non sarebbero più tanto semplici.}
effettivamente eseguiti. Questo non comporta nessun problema dato che la
lettura su una pipe è bloccante, per cui ciascun processo, per quanto lanciato
per primo, si bloccherà in attesa di ricevere sullo standard input il
-risultato dell'elaborazione del precedente, benchè quest'ultimo venga invocato
+risultato dell'elaborazione del precedente, benché quest'ultimo venga invocato
dopo.
\begin{figure}[!htb]
lettura; è possibile anche usare la fifo all'interno di un solo processo, nel
qual caso però occorre stare molto attenti alla possibili situazioni di
stallo.\footnote{se si cerca di leggere da una fifo che non contiene dati si
- avrà un deadlock\index{\textit{deadlock}} immediato, dato che il processo si
- blocca e non potrà quindi mai eseguire le funzioni di scrittura.}
+ avrà un deadlock\itindex{deadlock} immediato, dato che il processo si blocca
+ e non potrà quindi mai eseguire le funzioni di scrittura.}
Per la loro caratteristica di essere accessibili attraverso il filesystem, è
piuttosto frequente l'utilizzo di una fifo come canale di comunicazione nelle
occorrerà definire la speciale variabile di ambiente \code{LD\_LIBRARY\_PATH}
in modo che il linker dinamico possa accedervi.
-In generale questa variabile indica il
-\index{\textit{pathname}}\textit{pathname} della directory contenente la
-libreria. Nell'ipotesi (che daremo sempre per verificata) che si facciano le
-prove direttamente nella directory dei sorgenti (dove di norma vengono creati
-sia i programmi che la libreria), il comando da dare sarà \code{export
- LD\_LIBRARY\_PATH=./}; a questo punto potremo lanciare il server, facendogli
-leggere una decina di frasi, con:
+In generale questa variabile indica il \itindex{pathname}\textit{pathname}
+della directory contenente la libreria. Nell'ipotesi (che daremo sempre per
+verificata) che si facciano le prove direttamente nella directory dei sorgenti
+(dove di norma vengono creati sia i programmi che la libreria), il comando da
+dare sarà \code{export LD\_LIBRARY\_PATH=./}; a questo punto potremo lanciare
+il server, facendogli leggere una decina di frasi, con:
\begin{verbatim}
[piccardi@gont sources]$ ./fortuned -n10
\end{verbatim}
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. I parametri \param{domain}, \param{type} e
-\param{protocol} derivano dall'interfaccia dei socket\index{socket} (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}.
+sull'altro e viceversa. Gli argomenti \param{domain}, \param{type} e
+\param{protocol} derivano dall'interfaccia dei socket\index{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
Usando la stessa chiave due processi diversi possono ricavare l'identificatore
associato ad un oggetto ed accedervi. Il problema che sorge a questo punto è
come devono fare per accordarsi sull'uso di una stessa chiave. Se i processi
-sono \textsl{parenti} la soluzione è relativamente semplice, in tal caso
+sono \textsl{imparentati} la soluzione è relativamente semplice, in tal caso
infatti si può usare il valore speciale \texttt{IPC\_PRIVATE} per creare un
nuovo oggetto nel processo padre, l'identificatore così ottenuto sarà
-disponibile in tutti i figli, e potrà essere passato come parametro attraverso
+disponibile in tutti i figli, e potrà essere passato come argomento attraverso
una \func{exec}.
-Però quando i processi non sono \textsl{parenti} (come capita tutte le volte
-che si ha a che fare con un sistema client-server) tutto questo non è
+Però quando i processi non sono \textsl{imparentati} (come capita tutte le
+volte che si ha a che fare con un sistema client-server) tutto questo non è
possibile; si potrebbe comunque salvare l'identificatore su un file noto, ma
questo ovviamente comporta lo svantaggio di doverselo andare a rileggere. Una
alternativa più efficace è quella che i programmi usino un valore comune per
\end{functions}
La funzione determina un valore della chiave sulla base di \param{pathname},
-che deve specificare il \index{\textit{pathname}}\textit{pathname} di un file
+che deve specificare il \itindex{pathname}\textit{pathname} di un file
effettivamente esistente e di un numero di progetto \param{proj\_id)}, che di
norma viene specificato come carattere, dato che ne vengono utilizzati solo
gli 8 bit meno significativi.\footnote{nelle libc4 e libc5, come avviene in
\end{figure}
-Una coda di messaggi è costituita da una \textit{linked list};\footnote{una
- \textit{linked list} è una tipica struttura di dati, organizzati in una
- lista in cui ciascun elemento contiene un puntatore al successivo. In questo
- modo la struttura è veloce nell'estrazione ed immissione dei dati dalle
- estremità dalla lista (basta aggiungere un elemento in testa o in coda ed
- aggiornare un puntatore), e relativamente veloce da attraversare in ordine
- sequenziale (seguendo i puntatori), è invece relativamente lenta
- nell'accesso casuale e nella ricerca.} i nuovi messaggi vengono inseriti in
-coda alla lista e vengono letti dalla cima, in fig.~\ref{fig:ipc_mq_schema} si
-è riportato lo schema con cui queste strutture vengono mantenute dal
-kernel.\footnote{lo schema illustrato in fig.~\ref{fig:ipc_mq_schema} è in
- realtà una semplificazione di quello usato effettivamente fino ai kernel
- della serie 2.2.x, nei kernel della serie 2.4.x la gestione delle code di
- messaggi è stata modificata ed è effettuata in maniera diversa; abbiamo
- mantenuto lo schema precedente in quanto illustra comunque in maniera più
- che adeguata i principi di funzionamento delle code di messaggi.}
+Una coda di messaggi è costituita da una \itindex{linked~list}\textit{linked
+ list};\footnote{una \textit{linked list} è una tipica struttura di dati,
+ organizzati in una lista in cui ciascun elemento contiene un puntatore al
+ successivo. In questo modo la struttura è veloce nell'estrazione ed
+ immissione dei dati dalle estremità dalla lista (basta aggiungere un
+ elemento in testa o in coda ed aggiornare un puntatore), e relativamente
+ veloce da attraversare in ordine sequenziale (seguendo i puntatori), è
+ invece relativamente lenta nell'accesso casuale e nella ricerca.} i nuovi
+messaggi vengono inseriti in coda alla lista e vengono letti dalla cima, in
+fig.~\ref{fig:ipc_mq_schema} si è riportato lo schema con cui queste strutture
+vengono mantenute dal kernel.\footnote{lo schema illustrato in
+ fig.~\ref{fig:ipc_mq_schema} è in realtà una semplificazione di quello usato
+ effettivamente fino ai kernel della serie 2.2.x, nei kernel della serie
+ 2.4.x la gestione delle code di messaggi è stata modificata ed è effettuata
+ in maniera diversa; abbiamo mantenuto lo schema precedente in quanto
+ illustra comunque in maniera più che adeguata i principi di funzionamento
+ delle code di messaggi.}
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
funzioni \func{select} e \func{poll}. Questo rende molto scomodo usare più di
una di queste strutture alla volta; ad esempio non si può scrivere un server
che aspetti un messaggio su più di una coda senza fare ricorso ad una tecnica
-di \textit{polling}\index{\textit{polling}} che esegua un ciclo di attesa su
+di \textit{polling}\itindex{polling} che esegua un ciclo di attesa su
ciascuna di esse.
Come esempio dell'uso delle code di messaggi possiamo riscrivere il nostro
}
\end{functions}
-La funzione può avere tre o quattro parametri, a seconda dell'operazione
+La funzione può avere tre o quattro argomenti, a seconda dell'operazione
specificata con \param{cmd}, ed opera o sull'intero insieme specificato da
\param{semid} o sul singolo semaforo di un insieme, specificato da
\param{semnum}.
fig.~\ref{fig:ipc_semun}.
Come già accennato sia il comportamento della funzione che il numero di
-parametri con cui deve essere invocata, dipendono dal valore dell'argomento
+argomenti con cui deve essere invocata dipendono dal valore dell'argomento
\param{cmd}, che specifica l'azione da intraprendere; i valori validi (che
cioè non causano un errore di \errcode{EINVAL}) per questo argomento sono i
seguenti:
Nella struttura viene memorizzato il riferimento alle operazioni richieste
(nel campo \var{sops}, che è un puntatore ad una struttura \struct{sembuf}) e
al processo corrente (nel campo \var{sleeper}) poi quest'ultimo viene messo
-stato di attesa e viene invocato lo scheduler\index{\textit{scheduler}} per
-passare all'esecuzione di un altro processo.
+stato di attesa e viene invocato lo scheduler\itindex{scheduler} per passare
+all'esecuzione di un altro processo.
Se invece tutte le operazioni possono avere successo queste vengono eseguite
immediatamente, dopo di che il kernel esegue una scansione della coda di
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}\index{\textit{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
+ 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
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}\index{\textit{memory~locking}} sul segmento di memoria condivisa.
- Solo l'amministratore può utilizzare questo comando.
+ 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
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}) non viene influenzato. Si tenga
-presente infine che la funzione ha successo anche se il segmento è stato
-marcato per la cancellazione.
+\func{brk}, vedi sez.~\ref{sec:proc_mem_sbrk_alloca}) non viene influenzato.
+Si tenga presente infine che la funzione ha successo anche se il segmento è
+stato marcato per la cancellazione.
\begin{figure}[htb]
\centering
\bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo, e -1 in caso di
errore, la funzione fallisce solo quando non c'è un segmento agganciato
- all'indirizzo \func{shmaddr}, con \var{errno} che assume il valore
+ all'indirizzo \param{shmaddr}, con \var{errno} che assume il valore
\errval{EINVAL}.}
\end{functions}
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 il parametro necessario contenente il
-nome della directory da tenere sotto controllo, senza il quale esce
-immediatamente con un messaggio di errore.
+ 20--23}) che sia stato specificato l'argoemnto necessario contenente il nome
+della directory da tenere sotto controllo, senza il quale esce immediatamente
+con un messaggio di errore.
-Poi, per verificare che il parametro specifichi effettivamente una directory,
+Poi, per verificare che l'argomento specifichi effettivamente una directory,
si esegue (\texttt{\small 24--26}) su di esso una \func{chdir}, uscendo
immediatamente in caso di errore. Questa funzione serve anche per impostare
la directory di lavoro del programma nella directory da tenere sotto
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 race
- condition\index{\textit{race~condition}}.} che essa ritorni un errore quando
+ 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
sincronizzazione: anzitutto in caso di terminazione imprevista del processo,
si lascia allocata la risorsa (il \textsl{file di lock}) e questa deve essere
sempre cancellata esplicitamente. Inoltre il controllo della disponibilità
-può essere eseguito solo con una tecnica di
-\textit{polling}\index{\textit{polling}}, ed è quindi molto inefficiente.
+può essere eseguito solo con una tecnica di \textit{polling}\itindex{polling},
+ed è quindi molto inefficiente.
La tecnica dei file di lock ha comunque una sua utilità, e può essere usata
con successo quando l'esigenza è solo quella di segnalare l'occupazione di una
usare il lock come un \textit{mutex}: per bloccare la risorsa basterà
acquisire il lock, per sbloccarla basterà rilasciare il lock. Una richiesta
fatta con un write lock metterà automaticamente il processo in stato di
-attesa, senza necessità di ricorrere al
-\textit{polling}\index{\textit{polling}} per determinare la disponibilità
-della risorsa, e al rilascio della stessa da parte del processo che la
-occupava si otterrà il nuovo lock atomicamente.
+attesa, senza necessità di ricorrere al \textit{polling}\itindex{polling} per
+determinare la disponibilità della risorsa, e al rilascio della stessa da
+parte del processo che la occupava si otterrà il nuovo lock atomicamente.
Questo approccio presenta il notevole vantaggio che alla terminazione di un
processo tutti i lock acquisiti vengono rilasciati automaticamente (alla
\subsection{Il \textit{memory mapping} anonimo}
\label{sec:ipc_mmap_anonymous}
+\itindbeg{memory~mapping}
Abbiamo già visto che quando i processi sono \textsl{correlati}\footnote{se
cioè hanno almeno un progenitore comune.} l'uso delle pipe può costituire
una valida alternativa alle code di messaggi; nella stessa situazione si può
nel \textit{memory mapping} anonimo.} Vedremo come utilizzare questa tecnica
più avanti, quando realizzeremo una nuova versione del monitor visto in
sez.~\ref{sec:ipc_sysv_shm} che possa restituisca i risultati via rete.
-
+\itindend{memory~mapping}
\section{Il sistema di comunicazione fra processi di POSIX}
La caratteristica fondamentale dell'interfaccia POSIX è l'abbandono dell'uso
degli identificatori e delle chiavi visti nel SysV IPC, per passare ai
-\textit{Posix IPC names}\index{\textit{Posix~IPC~names}}, che sono
-sostanzialmente equivalenti ai nomi dei file. Tutte le funzioni che creano un
-oggetto di IPC Posix prendono come primo argomento una stringa che indica uno
-di questi nomi; lo standard è molto generico riguardo l'implementazione, ed i
-nomi stessi possono avere o meno una corrispondenza sul filesystem; tutto
-quello che è richiesto è che:
+\textit{Posix IPC names}\itindex{Posix~IPC~names}, che sono sostanzialmente
+equivalenti ai nomi dei file. Tutte le funzioni che creano un oggetto di IPC
+Posix prendono come primo argomento una stringa che indica uno di questi nomi;
+lo standard è molto generico riguardo l'implementazione, ed i nomi stessi
+possono avere o meno una corrispondenza sul filesystem; tutto quello che è
+richiesto è che:
\begin{itemize}
\item i nomi devono essere conformi alle regole che caratterizzano i
- \index{\textit{pathname}}\textit{pathname}, in particolare non essere più
- lunghi di \const{PATH\_MAX} byte e terminati da un carattere nullo.
+ \itindex{pathname}\textit{pathname}, in particolare non essere più lunghi di
+ \const{PATH\_MAX} byte e terminati da un carattere nullo.
\item se il nome inizia per una \texttt{/} chiamate differenti allo stesso
nome fanno riferimento allo stesso oggetto, altrimenti l'interpretazione del
nome dipende dall'implementazione.
(rispettivamente \file{/dev/shm} e \file{/dev/mqueue}, per i dettagli si
faccia riferimento a sez.~\ref{sec:ipc_posix_shm} e
sez.~\ref{sec:ipc_posix_mq}) ed i nomi specificati nelle relative funzioni
-sono considerati come un \index{\textit{pathname}!assoluto}\textit{pathname}
+sono considerati come un \itindsub{pathname}{assoluto}\textit{pathname}
assoluto (comprendente eventuali sottodirectory) rispetto a queste radici.
Il vantaggio degli oggetti di IPC POSIX è comunque che essi vengono inseriti
Le code di messaggi non sono ancora supportate nel kernel ufficiale, esiste
però una implementazione sperimentale di Michal Wronski e Krzysztof
Benedyczak,\footnote{i patch al kernel e la relativa libreria possono essere
- trovati su \href{http://www.mat.uni.torun.pl/~wrona/posix_ipc}
- {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
+trovati su \href{http://www.mat.uni.torun.pl/~wrona/posix_ipc}
+{\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
più comodi, e che in casi più complessi la comunicazione può essere gestita
projects / gapil.git / blobdiff