restituito da una precedente chiamata a una qualunque delle funzioni di
allocazione e che non sia già stato liberato da un'altra chiamata a
\texttt{free}, in caso contrario il comportamento della funzione è indefinito.
-Uno degli errori più comuni (specie se si ha a che fare con array di
-puntatori) è infatti quello di chiamare \texttt{free} due volte; per evitare
-questo problema una soluzione è quella di assegnare sempre a \texttt{NULL}
-ogni puntatore liberato con \texttt{free}, dato che, quando il parametro è un
-puntatore nullo, non viene non viene effettuata nessuna operazione.
La funzione \texttt{realloc} si usa invece per cambiare (in genere aumentare)
la dimensione di un'area di memoria precedentemente allocata, la funzione
ridimensionare.
+Uno degli errori più comuni (specie se si ha a che fare con array di
+puntatori) è infatti quello di chiamare \texttt{free} più di una volta sullo
+stesso puntatore; per evitare questo problema una soluzione di ripiego è
+quella di assegnare sempre a \texttt{NULL} ogni puntatore liberato con
+\texttt{free}, dato che, quando il parametro è un puntatore nullo,
+\texttt{free} non esegue nessuna operazione.
+
+Linux e le glibc hanno una implementazione delle routine di allocazione che è
+controllabile dall'utente attraverso alcune variabili di ambiente, in
+particolare diventa possibile tracciare questo tipo di errori usando la
+variabile \texttt{MALLOC\_CHECK\_} che quando viene settata mette in uso una
+versione meno efficiente delle funzioni, che però è più tollerante nei
+confronti di piccoli errori come quello di chiamate doppie a \texttt{free}; in
+pparticolare se la variabile è posta a zero gli errori vengono ignorati, se è
+posta ad 1 viene stampato un avviso sullo standard error e se
+
+Il problema più comune e più difficile da tracciare che si incontra con
+l'allocazione della memoria è però quando la memoria non più utilizzata non
+viene opportunamente liberata (quello che in inglese viene chiamato
+\textit{memory-leak}, traducibile come \textsl{perdita di memoria}).
+
+Un caso tipico è quando l'allocazione viene fatta da una subroutine per un uso
+locale, ma la memoria non viene liberata una volta usata; chiamate ripetute
+alla stessa suubroutine causeranno a lungo andare un esaurimento della memoria
+disponibile, con un conseguente crash dell'applicazione che può avvenire in
+qualunque momento senza nessuna relazione con la subroutine che contiene
+l'errore.
+
+Per questo motivo l'implementazione delle routine di allocazione delle glibc
+mette a disposizione una serie di funzionalità (su cui torneremo in
+\secref{sec:proc_mem_advanced}) che permettono di tracciare le allocazioni e
+le disallocazione, e definisce anche una serie di possibili agganci che
+permettono di sostituire alle funzioni di libreria una propria versione (che
+può essere più o meno specializzata per il debugging).
- altrimenti si quello che
-viene definito una \textsl{perdita di memoria} (in inglese
-\textit{memory-leak})
+\subsection{La funzione \texttt{alloca}}
+\label{sec:proc_mem_alloca}
+Una alternativa possibile all'uso di \texttt{malloc}, che non soffre del tipo
+di problemi di memomry leak descritti in precedenza è la funzione
+\texttt{alloca} che invece che allocare la memoria nello heap usa lo il
+segmento di stack della funzione corrente. La sintassi è identica:
+\begin{prototype}{stdlib.h}{void *alloca(size\_t size)}
+ Alloca \texttt{size} bytes nel segmento di stack della funzione chiamante.
+ La memoria non viene inizializzata.
+ La funzione restituisce il puntatore alla zona di memoria allocata in caso
+ di successo e \texttt{NULL} in caso di fallimento, nel qual caso
+ \texttt{errno} viene settata a \texttt{ENOMEM}.
+\end{prototype}
+ma in questo caso non è più necessario liberare la memoria in quanto questa
+viene rilasciata automaticamente al ritorno della funzione.
-\subsection{La funzione \texttt{alloca}}
-\label{sec:proc_mem_alloca}
+Come è evidente questa funzione ha molti vantaggi, e permette di evitare i
+problemi di memory leak non essendo più necessaria la deallocazione esplicita;
+una delle ragioni principali per usarla è però che funziona anche quando si
+usa \texttt{longjump} per uscire con un salto non locale da una funzione (vedi
+\secref{sec:proc_longjmp}),
+Un altro vantaggio e che in Linux la funzione è molto veloce e non viene
+sprecato spazio, infatti non è necessario gestire un pool di memoria da
+riservare e si evitano anche problemi di frammentazione.
+
+Gli svantaggi sono che la funzione non è disponibile su tutti gli unix quando
+non è possibile aumentare le dimensioni dello stack una volta chiamata una
+funzione e quindi l'uso limita la portabilità dei programmi, inoltre se si
+cerca di allocare troppa memoria non si ottiene un messaggio di errore, ma un
+segnale di \textit{segmentation violation} analogo a quello che si avrebbe da
+una ricorsione infinita.
\subsection{Le funzioni \texttt{brk} e \texttt{sbrk}}
\label{sec:proc_mem_sbrk}
+L'uso di queste funzioni è necessario solo quando si voglia accedere alle
+analoghe system call a cui fanno da interfaccia (ad esempio per implementare
+una propria versione di \texttt{malloc}. Le funzione sono:
+\begin{prototype}{unistd.h}{int *brk(void end\_data\_segment)}
+ Sposta la fine del segmento dei dati all'indirizzo specificato da
+ \texttt{end\_data\_segment}.
+
+ La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di fallimento,
+ nel qual caso \texttt{errno} viene settata a \texttt{ENOMEM}.
+\end{prototype}
+\begin{prototype}{unistd.h}{int *sbrk(ptrdiff\_t increment)}
+ Incrementa lo spazio dati di un programma di \texttt{increment}. Un valore
+ zero restituisce l'attuale posizione della fine del segmento dati.
+
+ La funzione restituisce il puntatore all'inzio della nuova zona di memoria
+ allocata in caso di successo e \texttt{NULL} in caso di fallimento, nel qual
+ caso \texttt{errno} viene settata a \texttt{ENOMEM}.
+\end{prototype}
+
+Queste funzioni sono state deliberatamente escluse dallo standard POSIX.1 e
+per i programmi normali è opportuno usare le funzioni di allocazione standard
+descritte in precedenza, che sono costruite su di esse. In genere si usa
+\texttt{sbrk} con un valore zero per ottenere l'attuale posizione della fine
+del segmento dati.
+
+
+% \subsection{La personalizzazione delle funzioni di allocazione}
+% \label{sec:proc_mem_malloc_custom}
+
\subsection{Il controllo della memoria virtuale}
-\label{sec:proc_mem_sbrk}
+\label{sec:proc_mem_mlock}
+
+Come spiegato in \secref{sec:proc_mem_gen} il kernel gestisce la memoria in
+maniera trasparente ai processi, decidendo quando rimuovere pagine dalla
+memoria per metterle nello swap sulla base dell'utilizzo corrente da parte dei
+vari processi.
+
+Nell'uso comune un processo non deve preoccuparsi di tutto ciò in quanto il
+meccanismo della paginazione riporta in RAM, ed in maniera trasparente, tutte
+le pagine che gli occorrono; esistono però esigenze particolari in cui non si
+vuole che il meccanismo dello \textit{swapping}, in generale i motivi per cui
+si possono avere queste necessità sono sostanzialmente due:
+\begin{itemize}
+\item La velocità. Il processo della paginazione è trasparente solo se il
+ programma in esecuzione se non è sensibile al tempo che occorre a riportare
+ la pagina in memoria; per questo motivi processi critici che hanno esigenze
+ di tempo reale o tolleranze critiche nella risposte (ad esempio processi che
+ trattano campionamenti sonori) possono non essere in grado di sopportare
+ le variazioni della velocità di accesso dovuta alla paginazione.
+
+ In certi casi poi un programmatore può conoscere meglio dell'algoritmo di
+ allocazione delle pagine le esigenze specifiche del suo programma e decidere
+ quali pagine di memoria è opportuno che restino in memoria per un aumento
+ delle prestazioni. In genere queste sono esigenze particolari e richiedono
+ anche un aumento delle priorità in esecuzione (vedi \secref{sec:xxx_xxx}).
+
+\item La sicurezza. Se si tengono password o chiavi in memoria queste possono
+ essere portate su disco dal meccanismo della paginazione, questo rende più
+ lungo il periodo di tempo in cui i segreti sono presenti in chiaro, e
+ complessa la loro cancellazione (in genere è possibile cancellare della ram
+ ma altrettanto non vale per il disco su cui la pagina contenente i segreti
+ può essere stata salvata). Per questo motivo programmi di crittografia
+ richiedono il blocco di alcune pagine di memoria.
+\end{itemize}
\section{Il controllo di flusso non locale}
-\label{sec:proc_flux}
+\label{sec:proc_longjmp}
+
+Il controllo del flusso di un programma in genere viene effettuato con le
+varie istruzioni del linguaggio C, la più bistrattata delle quali è il
+\texttt{goto} ampiamente deprecato in favore di costrutti più puliti; esiste
+però un caso in l'uso di questa istruzione porta all'implementazione più
+efficiente, quello dell'uscita in caso di errore.
+
+Il C però non consente di effettuare un salto ad una label definita in
+un'altra funzione, per cui se l'errore avviene in funzioni profondamente
+annidate
\section{La gestione di parametri e opzioni}
projects / gapil.git / blobdiff