\begin{figure}[htb]
\centering
\includegraphics[height=5cm]{img/pipefork}
- \caption{Schema dell'uso di una pipe come mezzo di comunicazione fra
- processo attraverso una \func{fork}.}
+ \caption{Schema dei collegamenti ad una pipe, condivisi fra processo padre e
+ figlio dopo l'esecuzione \func{fork}.}
\label{fig:ipc_pipe_fork}
\end{figure}
Tutto ciò ci mostra come sia immediato realizzare un meccanismo di
comunicazione fra processi attraverso una pipe, utilizzando le ordinarie
proprietà dei file, ma ci mostra anche qual'è il principale\footnote{Stevens
- riporta in APUE come limite anche il fatto che la comunicazione è
- unidirezionale, in realtà questo è un limite facilmente risolvibile usando
+ in \cite{APUE} riporta come limite anche il fatto che la comunicazione è
+ unidirezionale, in realtà questo è un limite facilmente superabile usando
una coppia di pipe.} limite nell'uso delle pipe. È necessario infatti che i
processi possano condividere i file descriptor della pipe, e per questo essi
devono comunque derivare da uno stesso processo padre che ha aperto la pipe,
o, più comunemente, essere nella relazione padre/figlio.
+A differenza di quanto avviene con i file normali la lettura da una pipe può
+essere bloccante (qualora non siano presenti dati), inoltre se si legge da una
+pipe il cui capo in scrittura è stato chiuso, si avrà la ricezione di un EOF
+(vale a dire che la funzione \func{read} ritornerà restituendo 0). Se invece
+si esegue una scrittura su una pipe il cui capo in lettura non è aperto il
+processo riceverà il segnale \macro{EPIPE}, e la funzione di scrittura
+restituirà un errore di \macro{EPIPE} (al ritorno del manipolatore, o qualora
+il segnale sia ignorato o bloccato).
+
\subsection{Un esempio dell'uso delle pipe}
è il loro uso più comune, analogo a quello effettuato della shell, e che
consiste nell'inviare l'output di un processo (lo standard output) sull'input
di un'altro. Realizzaremo il programma nella forma di un
-\textit{cgi-bin}\footnote{breve descrizione, da fare, di cosa è un cgi-bin.}
-per apache, che genera una immagine JPEG di un codice a barre, specificato
-come parametro di input.
-
-Un programma che deve essere eseguito come \textit{cgi-bin} per apache 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:
+\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.
+
+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?parametro
\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 apache possa
-reinviarlo al browser che ha effettuato la richiesta.
-
+che ne descrive il mime-type) sullo standard output, in modo che il web-server
+possa reinviarlo al browser che ha effettuato la richiesta, che in questo modo
+è in grado di visualizzarlo opportunamente.
Per fare questo useremo in sequenza i programmi \cmd{barcode} e \cmd{gs}, il
primo infatti è in grado di generare immagini postscript di codici a barre
corrispondenti ad una qualunque stringa, mentre il secondo serve per poter
-effettuare la conversione della stessa immagine in formato JPEG.
+effettuare la conversione della stessa immagine in formato JPEG. Usando una
+pipe potremo inviare l'output del primo sull'input del secondo, secondo lo
+schema mostrato in \figref{fig:ipc_pipe_use}, in cui la direzione del flusso
+dei dati è data dalle frecce continue.
+
+\begin{figure}[htb]
+ \centering
+ \includegraphics[height=5cm]{img/pipeuse}
+ \caption{Schema dell'uso di una pipe come mezzo di comunicazione fra
+ due processi attraverso attraverso l'esecuzione una \func{fork} e la
+ chiusura dei capi non utilizzati.}
+ \label{fig:ipc_pipe_use}
+\end{figure}
Si potrebbe obiettare che sarebbe molto più semplice salvare il risultato
-intermedio su un file temporaneo. Questo però non tiene conto del fatto che il
-\textit{cgi-bin} deve poter gestire più richieste in concorrenza, e si avrebbe
-una evidente race condition in caso di accesso simultaneo a detto
-file.\footnote{la questione potrebbe essere evitata creando prima dei file
- temporanei, da comunicare poi ai vari processi, e da cancellare alla fine
- dell'esecuzione; ma a questo punto avremmo perso tutta la semplicità.} L'uso
-di una pipe invece permette di risolvere il problema in maniera semplice ed
-elegante.
-
-Il programma ci servirà anche come esempio dell'uso di alcune delle funzioni
-di manipolazione dei file descriptor, come \func{dup} e \func{dup2}, viste in
-\secref{sec:file_dup}; è attraverso queste funzioni che è possibile dirottare
-gli stream standard dei processi (che abbiamo visto in
-\secref{sec:file_std_descr} e \secref{sec:file_std_stream}) sulla pipe. Le
-sezioni significative del programma è riportato in
-\figref{fig:ipc_barcode_code}, il codice è disponibile nel file
-\file{BarCode.c} nella directory dei sorgenti.
+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 race condition in caso di accesso simultaneo a detto
+file.\footnote{il problema potrebbe essere superato determinando in anticipo
+ un nome appropiato 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.} L'uso di una pipe invece permette
+di risolvere il problema in maniera semplice ed elegante.
+
+Il programma ci servirà anche come esempio dell'uso delle funzioni di
+duplicazione dei file descriptor che abbiamo trattato in
+\secref{sec:file_dup}, in particolare di \func{dup2}. È attraverso queste
+funzioni infatti che è possibile dirottare gli stream standard dei processi
+(che abbiamo visto in \secref{sec:file_std_descr} e
+\secref{sec:file_std_stream}) sulla pipe. In \figref{fig:ipc_barcodepage_code}
+abbiamo riportato il corpo del programma, il cui codice completo è disponibile
+nel file \file{BarCodePage.c} che si trova nella directory dei sorgenti.
\begin{figure}[!htb]
WriteMess("output pipe creation error");
exit(0);
}
- /* fork child to run barcode program */
- pid = fork();
- if (pid == -1) {
+ /* First fork: use child to run barcode program */
+ if ( (pid = fork()) == -1) { /* on error exit */
WriteMess("child creation error");
exit(0);
}
/* if child */
if (pid == 0) {
- close(pipein[1]); /* close output side of input pipe */
- dup2(0, pipein[0]); /* remap stdin in pipe input */
- close(pipeout[0]); /* close input side of output pipe */
- dup2(1, pipeout[1]); /* remap stdout in pipe output */
- execlp("barcode", "barcode", "-E", NULL);
- } else {
- /* first set the pipe */
- close(pipein[0]); /* close input side of input pipe */
- close(pipeout[1]); /* close output side of output pipe */
- write(pipein[1], argv[1], strlen(argv[1]));
- close(pipein[1]);
- waitpid(pid, NULL, 0);
- pid = fork();
- if (pid == -1) {
- WriteMess("child creation error")
- exit(0);
- }
- if (pid == 0) {
- /* send mime type */
- write(0,content, strlen(content));
- dup2(0, pipeout[0]);
- execlp("gs", "gs", "-sDEVICE=jpeg", "-sOutputFile=-", "-", NULL);
- } else {
- close(pipeout[0]);
- waitpid(pid, NULL, 0);
- }
+ close(pipein[1]); /* close pipe write end */
+ dup2(pipein[0], STDIN_FILENO); /* remap stdin to pipe read end */
+ close(pipeout[0]);
+ dup2(pipeout[1], STDOUT_FILENO); /* remap stdout in pipe output */
+ execlp("barcode", "barcode", size, NULL); //"-o", "-", NULL);
+ }
+ close(pipein[0]); /* close input side of input pipe */
+ write(pipein[1], argv[1], strlen(argv[1])); /* write parameter to pipe */
+ close(pipein[1]); /* closing write end */
+ waitpid(pid, NULL, 0); /* wait child completion */
+ /* Second fork: use child to run ghostscript */
+ if ( (pid = fork()) == -1) { /* on error exit */
+ WriteMess("child creation error");
+ exit(0);
+ }
+ /* second child, convert PS to JPEG */
+ if (pid == 0) {
+ close(pipeout[1]); /* close write end */
+ dup2(pipeout[0], STDIN_FILENO); /* remap read end to stdin */
+ /* send mime type */
+ write(STDOUT_FILENO, content, strlen(content));
+ execlp("gs", "gs", "-q", "-sDEVICE=jpeg", "-sOutputFile=-", "-", NULL);
}
+ /* still parent */
+ close(pipeout[1]);
+ waitpid(pid, NULL, 0);
exit(0);
}
\end{lstlisting}
\end{minipage}
\normalsize
- \caption{Codice del \textit{cgi-bin} \cmd{BarCode}.}
- \label{fig:ipc_barcode_code}
+ \caption{Sezione principale del codice del \textit{CGI}
+ \file{BarCodePage.c}.}
+ \label{fig:ipc_barcodepage_code}
\end{figure}
-
-Il primo passo (\texttt{\small 4-12}) è quello di creare le due pipe, una per
-l'input e l'altra per l'output, che servono per la comunicazione con i due
-programmi che verranno utilizzati, inviando in caso di errore (attraverso una
-apposita funzione \func{WriteMess}, non riportata in
-\ref{fig:ipc_barcode_code}, che si incarica di formattare l'output in HTML
-perché sia interpretabile da un browser) un messaggio invece dell'immagine
-richiesta.
-
-Una volta create le pipe il programma può creare (\texttt{\small 13-18}) il
-primo processo figlio, che si incaricherà (\texttt{\small 19-25}) di eseguire
-\cmd{barcode}: quest'ultimo funziona ricevendo dallo standard input la stringa
-da convertire nell'immagine postscript del codice a barre che sarà scritta
-sullo standard output.
-
-Per questo il processo figlio prima chiude (\texttt{\small 21}) il capo aperto
-in scrittura della prima pipe (che sarà usato dal padre per trasmettergli la
-stringa da codificare), e poi collega (\texttt{\small 22}) il capo il lettura
-allo standard input usando \func{dup2}. Analogamente il capo in lettura della
-seconda pipe sarà chiuso mentre il capo in scrittura viene collegato allo
-standard output (\texttt{\small 23-24}. In questo modo all'esecuzione
-(\texttt{\small 25}) di \cmd{barcode} quest'ultimo leggerà la stringa da
-codificare dalla prima pipe e scriverà l'immagine postscript nella seconda.
-
-Dall'altra parte il processo padre prima chiude (\texttt{\small 28-29}) i due
-capi inutilizzati delle pipe (input della prima ed output della seconda), poi
-scrive (\texttt{\small 30}) la stringa da convertire sull'output della prima
-pipe così che \cmd{barcode} possa riceverla dallo standard input; a questo
-punto l'uso della prima pipe è finito ed essa può essere definitivamente
-chiusa (\texttt{\small 31}), si attenderà poi (\texttt{\small 32}) che pure
-l'esecuzione di \cmd{barcode} venga completata.
-
-Alla conclusione della sua esecuzione \cmd{barcode} avrà effettuato inviato
-l'immagine postscript del codice a barre sul capo in scrittura della seconda
-pipe;
-
-
+La prima operazione del programma (\texttt{\small 4--12}) è quella di creare
+le due pipe che serviranno per la comunicazione fra i due comandi utilizzati
+per produrre il codice a barre; si ha cura di controllare la riuscita della
+chiamata, inviando in caso di errore un messaggio invece dell'immagine
+richiesta.\footnote{la funzione \func{WriteMess}, non è riportata in
+ \secref{fig:ipc_barcodepage_code}; essa si incarica semplicemente di
+ formattare l'uscita alla maniera dei CGI, aggiungendo l'opportuno
+ \textit{mime type}, e formattando il messaggio in HTML, in modo che
+ quest'ultimo possa essere visualizzato correttamente da un browser.}
+
+Una volta create le pipe, il programma può creare (\texttt{\small 13-17}) il
+primo processo figlio, che si incaricherà (\texttt{\small 19--25}) di eseguire
+\cmd{barcode}. Quest'ultimo legge dallo standard input una stringa di
+caratteri, la converte nell'immagine postscript del codice a barre ad essa
+corrispondente, e poi scrive il risultato direttamente sullo standard output.
+
+Per poter utilizzare queste caratteristiche prima di eseguire \cmd{barcode} si
+chiude (\texttt{\small 20}) il capo aperto in scrittura della prima pipe, e se
+ne collega (\texttt{\small 21}) il capo in lettura allo standard input, usando
+\func{dup2}. Si ricordi che invocando \func{dup2} il secondo file, qualora
+risulti aperto, viene, come nel caso corrente, chiuso prima di effettuare la
+duplicazione. Allo stesso modo, dato che \cmd{barcode} scrive l'immagine
+postscript del codice a barre sullo standard output, per poter effettuare una
+ulteriore redirezione il capo in lettura della seconda pipe viene chiuso
+(\texttt{\small 22}) mentre il capo in scrittura viene collegato allo standard
+output (\texttt{\small 23}).
+
+In questo modo all'esecuzione (\texttt{\small 25}) di \cmd{barcode} (cui si
+passa in \var{size} la dimensione della pagina per l'immagine) quest'ultimo
+leggerà dalla prima pipe la stringa da codificare che gli sarà inviata dal
+padre, e scriverà l'immagine postscript del codice a barre sulla seconda.
+
+Al contempo una volta lanciato il primo figlio, il processo padre prima chiude
+(\texttt{\small 26}) il capo inutilizzato della prima pipe (quello in input) e
+poi scrive (\texttt{\small 27}) la stringa da convertire sul capo in output,
+così che \cmd{barcode} possa riceverla dallo standard input. A questo punto
+l'uso della prima pipe da parte del padre è finito ed essa può essere
+definitivamente chiusa (\texttt{\small 28}), si attende poi (\texttt{\small
+ 29}) che l'esecuzione di \cmd{barcode} sia completata.
+
+Alla conclusione della sua esecuzione \cmd{barcode} avrà inviato l'immagine
+postscript del codice a barre sul capo in scrittura della seconda pipe; a
+questo punto si può eseguire la seconda conversione, da PS a JPEG, usando il
+programma \cmd{gs}. Per questo si crea (\texttt{\small 30--34}) un secondo
+processo figlio, che poi (\texttt{\small 35--42}) eseguirà questo programma
+leggendo l'immagine postscript creata da \cmd{barcode} dallo standard input,
+per convertirla in JPEG.
+
+Per fare tutto ciò anzitutto si chiude (\texttt{\small 37}) il capo in
+scrittura della seconda pipe, e se ne collega (\texttt{\small 38}) il capo in
+lettura allo standard input. Per poter formattare l'output del programma in
+maniera utilizzabile da un browser, si provvede anche \texttt{\small 40}) alla
+scrittura dell'apposita stringa di identificazione del mime-type in testa allo
+standard output. A questo punto si può invocare \texttt{\small 41}) \cmd{gs},
+provvedendo gli appositi switch che consentono di leggere il file da
+convertire dallo standard input e di inviare la conversione sullo standard
+output.
+
+Per completare le operazioni il processo padre chiude (\texttt{\small 44}) il
+capo in scrittura della seconda pipe, e attende la conclusione del figlio
+(\texttt{\small 45}); a questo punto può (\texttt{\small 46}) uscire. Si tenga
+conto che l'operazione di chiudere il capo in scrittura della seconda pipe è
+necessaria, infatti, se non venisse chiusa, \cmd{gs}, che legge il suo
+stardard input da detta pipe, resterebbe bloccato in attesa di ulteriori dati
+in ingresso (l'unico modo che un programma ha per sapere che l'input è
+terminato è rilevare che lo standard input è stato chiuso), e la \func{wait}
+non ritornerebbe.
\subsection{Le funzioni \func{popen} e \func{pclose}}
Come si è visto la modalità più comune di utilizzo di una pipe è quella di
utilizzarla per fare da tramite fra output ed input di due programmi invocati
in sequenza; per questo motivo lo standard POSIX.2 ha introdotto due funzioni
-che permettono di sintetizzare queste operazioni comuni in una sola
-chiamata. La prima di esse si chiama \func{popen} ed il suo prototipo è:
+che permettono di sintetizzare queste operazioni. La prima di esse si chiama
+\func{popen} ed il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{stdio.h}
+{FILE *popen(const char *command, const char *type)}
+
+Esegue il programma \param{command}, di cui, a seconda di \param{type},
+restituisce, lo standard input o lo standard output nella pipe collegata allo
+stream restituito come valore di ritorno.
+
+\bodydesc{La funzione restituisce l'indirizzo dello stream associato alla pipe
+ in caso di successo e \macro{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno}
+ potrà assumere i valori relativi alle sottostanti invocazioni di \func{pipe}
+ e \func{fork} o \macro{EINVAL} se \param{type} non è valido.}
+\end{prototype}
+La funzione crea una pipe, esegue una \func{fork}, ed invoca il programma
+\param{command} attraverso la shell (in sostanza esegue \file{/bin/sh} con il
+flag \code{-c}); l'argomento \param{type} deve essere una delle due stringhe
+\verb|"w"| o \verb|"r"|, per indicare se la pipe sarà collegata allo standard
+input o allo standard output del comando invocato.
+
+La funzione restituisce il puntatore allo stream associato alla pipe creata,
+che sarà aperto in sola lettura (e quindi associato allo standard output del
+programma indicato) in caso si sia indicato \code{"r"}, o in sola scrittura (e
+quindi associato allo standard input) in caso di \code{"w"}.
+
+Lo stream restituito da \func{popen} è identico a tutti gli effetti ai file
+stream visti in \secref{cha:files_std_interface}, anche se è collegato ad una
+pipe e non ad un inode, e viene sempre aperto in modalità
+\textit{fully-buffered} (vedi \secref{sec:file_buffering}); l'unica differenza
+con gli usuali stream è che dovrà essere chiuso dalla seconda delle due nuove
+funzioni, \func{pclose}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{stdio.h}
+{int pclose(FILE *stream)}
+
+Chiude il file \param{stream}, restituito da una prededente \func{popen}
+attendendo la terminazione del processo ad essa associato.
+
+\bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
+ errore; nel quel caso il valore di \func{errno} deriva dalle sottostanti
+ chiamate.}
+\end{prototype}
+\noindent che oltre alla chiusura dello stream si incarica anche di attendere
+(tramite \func{wait4}) la conclusione del processo creato dalla precedente
+\func{popen}.
+
+Per illustrare l'uso di queste due funzioni riprendiamo il problema
+precedente: il programma mostrato in \figref{fig:ipc_barcodepage_code} per
+quanto funzionante, è (volutamente) codificato in maniera piuttosto complessa,
+inoltre nella pratica sconta un problema di \cmd{gs} che non è in
+grado\footnote{nella versione GNU Ghostscript 6.53 (2002-02-13).} di
+riconoscere correttamente l'encapsulated postscript, per cui deve essere usato
+il postscript e tutte le volte viene generata una pagina intera, invece che
+una immagine delle dimensioni corrispondenti al codice a barre.
+
+Se si vuole generare una immagine di dimensioni appropriate si deve usare un
+approccio diverso. Una possibilità sarebbe quella di ricorrere ad ulteriore
+programma, \cmd{epstopsf}, per convertire in PDF un file EPS (che può essere
+generato da \cmd{barcode} utilizzando lo switch \cmd{-E}). Utilizzando un PDF
+al posto di un EPS \cmd{gs} esegue la conversione rispettando le dimensioni
+originarie del codice a barre e produce un JPEG delle dimensioni adeguate.
+
+Questo però ci porta a scontrarci con una caratteristica peculiare delle pipe,
+che a prima vista non è evidente. Per poter effettuare la conversione di un
+PDF infatti è necessario, per la struttura del formato, dover eseguire delle
+\func{lseek} sul file da convertire; se si esegue \cmd{gs} su un file normale
+non ci sono problemi, ma una pipe però è rigidamente sequenziale, ed il
+tentativo di eseguire detta operazione su una pipe comporta l'immediato
+fallimento con un errore di \macro{ESPIPE}. Questo ci dice che in generale la
+concatenazione di vari programmi funzionerà soltanto quando tutti prevedono
+una lettura sequenziale del loro input.
+
+Per questo motivo si è dovuto utilizzare una strada diversa, che prevede la
+conversione attraverso \cmd{gs} del PS in un altro formato intermedio, il
+PPM,\footnote{il \textit{Portable PixMap file format} è un formato usato
+ spesso come formato intermedio per effettuare conversioni, è estremamente
+ inefficiente, ma molto facile da manipolare dato che usa caratteri ASCII per
+ memorizzare le immagini.} dal quale poi si può ottenere un'immagine di
+dimensioni corrette attraverso vari programmi di manipolazione (\cmd{pnmcrop},
+\cmd{pnmmargin}) che può essere infine trasformata in PNG (con \cmd{pnm2png}).
+
+In questo caso però occorre eseguire in sequenza ben quattro comandi diversi,
+inviando l'output di ciascuno all'input del successivo, per poi ottenere il
+risultato finale sullo standard output: un caso classico di utilizzazione
+delle pipe, in cui l'uso di \func{popen} e \func{pclose} permette di
+semplificare notevolmente la stesura del codice.
+
+Nel nostro caso, dato che ciascun processo deve scrivere il suo output sullo
+standard input del successivo, occorrerà usare \func{popen} aprendo la pipe in
+scrittura. Il codice del nuovo programma è riportato in
+\figref{fig:ipc_barcode_code}. Come si può notare l'ordine di invocazione dei
+programmi è l'inverso di quello in cui ci si aspetta che vengano
+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 precendente, benchè quest'ultimo venga
+invocato dopo.
-L'esempio in \figref{fig:ipc_barcode_code} per quanto perfettamente
-funzionante, è piuttosto complesso; inoltre nella pratica sconta un problema
-di \cmd{gs} che non è in grado\footnote{nella versione GNU Ghostscript 6.53
- (2002-02-13).} di riconoscere correttamente l'encapsulated postscript, per
-cui tutte le volte generata una pagina intera, invece che una semplice figura.
-Se si vuole generare una immagine di dimensioni corrette si deve allora
-ricorrere ad ulteriore programma, \cmd{epstopsf}, per convertire in PDF il
-file EPS generato da \cmd{barcode}, che invece viene trattato correttamente.
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}{}
+int main(int argc, char *argv[], char *envp[])
+{
+ FILE *pipe[4];
+ FILE *pipein;
+ char *cmd_string[4]={
+ "pnmtopng",
+ "pnmmargin -white 10",
+ "pnmcrop",
+ "gs -sDEVICE=ppmraw -sOutputFile=- -sNOPAUSE -q - -c showpage -c quit"
+ };
+ char content[]="Content-type: image/png\n\n";
+ int i;
+ /* write mime-type to stout */
+ write(STDOUT_FILENO, content, strlen(content));
+ /* execute chain of command */
+ for (i=0; i<4; i++) {
+ pipe[i] = popen(cmd_string[i], "w");
+ dup2(fileno(pipe[i]), STDOUT_FILENO);
+ }
+ /* create barcode (in PS) */
+ pipein = popen("barcode", "w");
+ /* send barcode string to barcode program */
+ write(fileno(pipein), argv[1], strlen(argv[1]));
+ /* close all pipes (in reverse order) */
+ for (i=4; i==0; i--) {
+ pclose((pipe[i]));
+ }
+ exit(0);
+}
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Codice completo del \textit{CGI} \file{BarCode.c}.}
+ \label{fig:ipc_barcode_code}
+\end{figure}
+Nel nostro caso il primo passo (\texttt{\small 14}) è scrivere il mime-type
+sullo standard output; a questo punto il processo padre non necessita più di
+eseguire ulteriori operazioni sullo standard output e può tranquillamente
+provvedere alla redirezione.
+Dato che i vari programmi devono essere lanciati in successione, si è
+approntato un ciclo (\texttt{\small 15--19}) che esegue le operazioni in
+sequenza: prima crea una pipe (\texttt{\small 17}) per la scrittura eseguendo
+il programma con \func{popen}, in modo che essa sia collegata allo standard
+input, e poi redirige (\texttt{\small 18}) lo standard output su detta pipe.
+In questo modo il primo processo ad essere invocato (che è l'ultimo della
+catena) scriverà ancora sullo standard output del processo padre, ma i
+successivi, a causa di questa redirezione, scriveranno sulla pipe associata
+allo standard input del processo invocato nel ciclo precedente.
+Alla fine tutto quello che resta da fare è lanciare (\texttt{\small 21}) il
+primo processo della catena, che nel caso è \cmd{barcode}, e scrivere
+(\texttt{\small 23}) la stringa del codice a barre sulla pipe, che è collegata
+al suo standard input, infine si può eseguire (\texttt{\small 24--27}) un
+ciclo, che chiuda, nell'ordine inverso rispetto a quello in cui le si sono
+create, tutte le pipe create con \func{pclose}.
\subsection{Le \textit{pipe} con nome, o \textit{fifo}}
\label{sec:ipc_named_pipe}
-Per poter superare il problema delle \textit{pipe}, illustrato in
-\secref{sec:ipc_pipes}, che ne consente l'uso solo fra processi con un
-progenitore comune o nella relazione padre/figlio, lo standard POSIX.1
-definisce dei nuovi oggetti, le \textit{fifo}, che invece possono risiedere
-sul filesystem, e che i processi possono usare per le comunicazioni senza
-dovere per forza essere in relazione diretta.
-
+Come accennato in \secref{sec:ipc_pipes} il problema delle \textit{pipe} è che
+esse possono essere utilizzate solo da processi con un progenitore comune o
+nella relazione padre/figlio; per superare questo problema lo standard POSIX.1
+ha definito dei nuovi oggetti, le \textit{fifo}, che hanno le stesse
+caratteristiche delle pipe, ma che invece di essere strutture interne del
+kernel, visibili solo attraverso un file descriptor, sono accessibili
+attraverso un inode che risiede sul filesystem, così che i processi le possono
+usare senza dovere per forza essere in una relazione di \textsl{parentela}.
+
+Utilizzando una \textit{fifo} tutti i dati passeranno, come per le pipe,
+attraverso un apposito buffer nel kernel, senza transitare dal filesystem;
+l'inode allocato sul filesystem serve infatti solo a fornire un punto di
+riferimento per i processi, che permetta loro di accedere alla stessa fifo; il
+comportamento delle funzioni di lettura e scrittura è identico a quello
+illustrato per le pipe in \secref{sec:ipc_pipes}.
+
+Abbiamo già visto in \secref{sec:file_mknod} le funzioni \func{mknod} e
+\func{mkfifo} che permettono di creare una fifo; per utilizzarne una un
+processo non avrà che da aprire il relativo file speciale o in lettura o
+scrittura; nel primo caso sarà collegato al capo di uscita della fifo, e dovrà
+leggere, nel secondo al capo di ingresso, e dovrà scrivere.
+
+Il kernel crea una sigola pipe per ciascuna fifo che sia stata aperta, che può
+essere acceduta contemporaneamente da più processi, sia in lettura che in
+scrittura. Dato che per funzionare deve essere aperta in entrambe le
+direzioni, per una fifo di norma la funzione \func{open} si blocca se viene
+eseguita quando l'altro capo non è aperto.
+
+Le fifo però possono essere anche aperte in modalità \textsl{non-bloccante},
+nel qual caso l'apertura del capo in lettura avrà successo solo quando anche
+l'altro capo è aperto, mentre l'apertura del capo in scrittura restituirà
+l'errore di \macro{ENXIO} fintanto che non verrà aperto il capo in lettura.
+
+In Linux\footnote{lo standard POSIX lascia indefinito questo comportamento.} è
+possibile aprire le fifo anche in lettura/scrittura, operazione che avrà
+sempre successo qualunque sia la modalità di apertura (bloccante e non
+bloccante); questo può essere utilizzato per aprire comunque una fifo in
+scrittura anche se non ci sono ancora processi il lettura; è possibile anche
+usare la fifo all'interno di un solo processo, nel qual caso però occorre
+stare molto attenti alla possibili deadlock.\footnote{se si cerca di leggere
+ da una fifo che non contiene dati si avrà un deadlock immediato, dato che il
+ processo si blocca e non potrà quindi mai eseguire le funzioni di
+ scrittura.}
projects / gapil.git / blobdiff