\subsection{La funzione \func{main}}
\label{sec:proc_main}
-Quando un programma viene lanciato il kernel esegue un'opportuna routine di
+Quando un programma viene lanciato il kernel esegue un opportuno codice di
avvio, usando il programma \cmd{ld-linux.so}. Questo programma prima carica
le librerie condivise che servono al programma, poi effettua il collegamento
dinamico del codice e alla fine lo esegue. Infatti, a meno di non aver
direttamente la funzione \func{exit} (che viene comunque chiamata
automaticamente quando \func{main} ritorna). Una forma alternativa è quella
di chiamare direttamente la system call \func{\_exit}, che restituisce il
-controllo direttamente alla routine di conclusione dei processi del kernel.
+controllo direttamente alla funzione di conclusione dei processi del kernel.
Oltre alla conclusione ``\textsl{normale}'' esiste anche la possibilità di una
conclusione ``\textsl{anomala}'' del programma a causa della ricezione di un
comporta una perdita di prestazioni.} e ciascuna pagina nello spazio di
indirizzi virtuale è associata ad un supporto che può essere una pagina di
memoria reale o ad un dispositivo di stoccaggio secondario (come lo spazio
-disco riservato alla swap, o i file che contengono il codice). Per ciasun
+disco riservato alla swap, o i file che contengono il codice). Per ciascun
processo il kernel si cura di mantenere un mappa di queste corrispondenze
nella cosiddetta \itindex{page~table}\textit{page table}.\footnote{questa è
una semplificazione brutale, il meccanismo è molto più complesso; una buona
\begin{figure}[htb]
\centering
- \includegraphics[height=11cm]{img/memory_layout}
+ \includegraphics[height=12cm]{img/memory_layout}
\caption{Disposizione tipica dei segmenti di memoria di un processo.}
\label{fig:proc_mem_layout}
\end{figure}
loro prototipi sono i seguenti:
\begin{functions}
\headdecl{stdlib.h}
-\funcdecl{void *calloc(size\_t size)}
- Alloca \param{size} byte nello heap. La memoria viene inizializzata a 0.
+\funcdecl{void *calloc(size\_t nmemb, size\_t size)}
+ Alloca nello heap un'area di memoria per un vettore di \param{nmemb} membri
+ di \param{size} byte di dimensione. La memoria viene inizializzata a 0.
La funzione restituisce il puntatore alla zona di memoria allocata in caso
di successo e \val{NULL} in caso di fallimento, nel qual caso
che, quando l'argomento è un puntatore nullo, \func{free} non esegue nessuna
operazione.
-Le \acr{glibc} hanno un'implementazione delle routine di allocazione che è
+Le \acr{glibc} hanno un'implementazione delle funzioni di allocazione che è
controllabile dall'utente attraverso alcune variabili di ambiente, in
particolare diventa possibile tracciare questo tipo di errori usando la
variabile di ambiente \val{MALLOC\_CHECK\_} che quando viene definita mette in
\end{itemize}
Il problema più comune e più difficile da risolvere che si incontra con le
-routine di allocazione è quando non viene opportunamente liberata la memoria
+funzioni di allocazione è quando non viene opportunamente liberata la memoria
non più utilizzata, quello che in inglese viene chiamato \textit{memory
leak}\itindex{memory~leak}, cioè una \textsl{perdita di memoria}.
% allocata da un oggetto.
Per limitare l'impatto di questi problemi, e semplificare la ricerca di
-eventuali errori, l'implementazione delle routine di allocazione delle
+eventuali errori, l'implementazione delle funzioni di allocazione delle
\acr{glibc} mette a disposizione una serie di funzionalità che permettono di
tracciare le allocazioni e le disallocazioni, e definisce anche una serie di
possibili \textit{hook} (\textsl{ganci}) che permettono di sostituire alle
funzioni di libreria una propria versione (che può essere più o meno
specializzata per il debugging). Esistono varie librerie che forniscono dei
-sostituti opportuni delle routine di allocazione in grado, senza neanche
+sostituti opportuni delle funzioni di allocazione in grado, senza neanche
ricompilare il programma,\footnote{esempi sono \textit{Dmalloc}
\href{http://dmalloc.com/}{\textsf{http://dmalloc.com/}} di Gray Watson ed
\textit{Electric Fence} di Bruce Perens.} di eseguire diagnostiche anche
%cerca di allocare troppa memoria non si ottiene un messaggio di errore, ma un
%segnale di \textit{segment violation} analogo a quello che si avrebbe da una
%ricorsione infinita.
+% TODO inserire più informazioni su alloca come da man page
+
Inoltre non è chiaramente possibile usare \func{alloca} per allocare memoria
che deve poi essere usata anche al di fuori della funzione in cui essa viene
cui torneremo in sez.~\ref{sec:proc_auto_var}.
-Le due funzioni seguenti vengono utilizzate soltanto quando è necessario
-effettuare direttamente la gestione della memoria associata allo spazio dati
-di un processo, ad esempio qualora si debba implementare la propria versione
-delle routine di allocazione della memoria viste in
-sez.~\ref{sec:proc_mem_malloc}. La prima funzione è \funcd{brk}, ed il suo
-prototipo è:
+Le due funzioni seguenti\footnote{le due funzioni sono state definite con BSD
+ 4.3, non fanno parte delle librerie standard del C e mentre sono state
+ esplicitamente escluse dallo standard POSIX.} vengono utilizzate soltanto
+quando è necessario effettuare direttamente la gestione della memoria
+associata allo spazio dati di un processo, ad esempio qualora si debba
+implementare la propria versione delle funzioni di allocazione della memoria
+viste in sez.~\ref{sec:proc_mem_malloc}. La prima funzione è \funcd{brk}, ed
+il suo prototipo è:
\begin{prototype}{unistd.h}{int brk(void *end\_data\_segment)}
Sposta la fine del segmento dei dati.
sez.~\ref{sec:sys_resource_limit}) imposto sulle dimensioni massime dello
spazio dati del processo.
-La seconda funzione per la manipolazione delle dimensioni
+Una seconda funzione per la manipolazione delle dimensioni
\index{segmento!dati} del segmento dati\footnote{in questo caso si tratta
soltanto di una funzione di libreria, e non di una system call.} è
\funcd{sbrk}, ed il suo prototipo è:
\bodydesc{Codici di ritorno ed errori sono gli stessi di \func{mlock} e
\func{munlock}, con un kernel successivo al 2.6.9 l'uso di
- func{munlockall} senza la \itindex{capabilities}\textit{capability}
+ \func{munlockall} senza la \itindex{capabilities}\textit{capability}
\const{CAP\_IPC\_LOCK} genera un errore di \errcode{EPERM}.}
\end{functions}
bloccare, ad esempio limitandosi a tutte le pagine allocate a partire da un
certo momento.
-In ogni caso un processo real-time che deve entrare in una sezione critica
-deve provvedere a riservare memoria sufficiente prima dell'ingresso, per
-scongiurare l'occorrenza di un eventuale \textit{page
- fault}\itindex{page~fault} causato dal meccanismo di \textit{copy on
- write}\itindex{copy~on~write}. Infatti se nella sezione critica si va ad
-utilizzare memoria che non è ancora stata riportata in RAM si potrebbe avere
-un \itindex{page~fault}\textit{page fault} durante l'esecuzione della stessa,
-con conseguente rallentamento (probabilmente inaccettabile) dei tempi di
-esecuzione.
+In ogni caso un processo real-time che deve entrare in una
+\index{sezione~critica} sezione critica deve provvedere a riservare memoria
+sufficiente prima dell'ingresso, per scongiurare l'occorrenza di un eventuale
+\textit{page fault}\itindex{page~fault} causato dal meccanismo di \textit{copy
+ on write}\itindex{copy~on~write}. Infatti se nella \index{sezione~critica}
+sezione critica si va ad utilizzare memoria che non è ancora stata riportata
+in RAM si potrebbe avere un \itindex{page~fault}\textit{page fault} durante
+l'esecuzione della stessa, con conseguente rallentamento (probabilmente
+inaccettabile) dei tempi di esecuzione.
In genere si ovvia a questa problematica chiamando una funzione che ha
allocato una quantità sufficientemente ampia di variabili automatiche, in modo
essere sicuri che esse siano state effettivamente portate in memoria, ci si
scrive sopra.
+% TODO: trattare \func{madvise}
+
+
\index{memoria~virtuale|)}
\itindend{memory~locking}
Il passaggio di una variabile \textit{by value} significa che in realtà quello
che viene passato alla subroutine è una copia del valore attuale di quella
variabile, copia che la subroutine potrà modificare a piacere, senza che il
-valore originale nella routine chiamante venga toccato. In questo modo non
+valore originale nella funzione chiamante venga toccato. In questo modo non
occorre preoccuparsi di eventuali effetti delle operazioni della subroutine
sulla variabile passata come argomento.
subroutine si usano dei puntatori (ad esempio per scrivere in un buffer) in
realtà si va a modificare la zona di memoria a cui essi puntano, per cui anche
se i puntatori sono copie, i dati a cui essi puntano sono sempre gli stessi, e
-le eventuali modifiche avranno effetto e saranno visibili anche nella routine
+le eventuali modifiche avranno effetto e saranno visibili anche nella funzione
chiamante.
Nella maggior parte delle funzioni di libreria e delle system call i puntatori
vengono usati per scambiare dati (attraverso buffer o strutture) e le
variabili semplici vengono usate per specificare argomenti; in genere le
-informazioni a riguardo dei risultati vengono passate alla routine chiamante
+informazioni a riguardo dei risultati vengono passate alla funzione chiamante
attraverso il valore di ritorno. È buona norma seguire questa pratica anche
nella programmazione normale.
diverso da zero viene restituito solo quando il ritorno è dovuto ad una
chiamata di \func{longjmp} in un'altra parte del programma che ripristina lo
\itindex{stack} stack effettuando il salto non-locale. Si tenga conto che il
-contesto salvato in \param{env} viene invalidato se la routine che ha chiamato
-\func{setjmp} ritorna, nel qual caso un successivo uso di \func{longjmp} può
-comportare conseguenze imprevedibili (e di norma fatali) per il processo.
+contesto salvato in \param{env} viene invalidato se la funzione che ha
+chiamato \func{setjmp} ritorna, nel qual caso un successivo uso di
+\func{longjmp} può comportare conseguenze imprevedibili (e di norma fatali)
+per il processo.
Come accennato per effettuare un salto non-locale ad
un punto precedentemente stabilito con \func{setjmp} si usa la funzione
%%% mode: latex
%%% TeX-master: "gapil"
%%% End:
+
+% LocalWords: like exec kernel thread main ld linux static linker char envp Gb
+% LocalWords: sez POSIX exit system call cap abort shell diff errno stdlib int
+% LocalWords: SUCCESS FAILURE void atexit stream fclose unistd descriptor init
+% LocalWords: SIGCHLD wait function glibc SunOS arg argp execve fig high kb Mb
+% LocalWords: memory alpha swap table printf Unit MMU paging fault SIGSEGV BSS
+% LocalWords: multitasking segmentation text segment NULL Block Started Symbol
+% LocalWords: heap stack calling convention size malloc calloc realloc nmemb
+% LocalWords: ENOMEM ptr uClib cfree error leak smartpointers hook Dmalloc brk
+% LocalWords: Gray Watson Electric Fence Bruce Perens sbrk longjmp SUSv BSD ap
+% LocalWords: ptrdiff increment locking lock copy write capabilities IPC mlock
+% LocalWords: capability MEMLOCK limits getpagesize RLIMIT munlock sys const
+% LocalWords: addr len EINVAL EPERM mlockall munlockall flags l'OR CURRENT IFS
+% LocalWords: argc argv parsing questofile txt getopt optstring switch optarg
+% LocalWords: optind opterr optopt ForkTest POSIXLY CORRECT long options NdA
+% LocalWords: option parameter list environ PATH HOME XPG tab LOGNAME LANG PWD
+% LocalWords: TERM PAGER TMPDIR getenv name SVr setenv unsetenv putenv opz gcc
+% LocalWords: clearenv libc value overwrite string reference result argument
+% LocalWords: socket variadic ellipsis header stdarg execl self promoting last
+% LocalWords: float double short register type dest src extern setjmp jmp buf
+% LocalWords: env return if while
projects / gapil.git / blobdiff