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%% Free Software Foundation; with the Invariant Sections being "Un preambolo",
\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
e le informazioni dello stato del chiamante (tipo il contenuto di alcuni
registri della CPU), poi la funzione chiamata alloca qui lo spazio per le
sue variabili locali. Tutti questi dati vengono \textit{impilati} (da questo
- viene il nome \textit{stack}) in sequenza uno sull'altro; in questo modo le
- funzioni possono essere chiamate ricorsivamente. Al ritorno della funzione
- lo spazio è automaticamente rilasciato e ``\textsl{ripulito}''. La pulizia
- in C e C++ viene fatta dal chiamante.\footnote{a meno che non sia stato
- specificato l'utilizzo di una calling convention diversa da quella
- standard.}
+ viene il nome \itindex{stack} \textit{stack}) in sequenza uno sull'altro; in
+ questo modo le funzioni possono essere chiamate ricorsivamente. Al ritorno
+ della funzione lo spazio è automaticamente rilasciato e
+ ``\textsl{ripulito}''. La pulizia in C e C++ viene fatta dal
+ chiamante.\footnote{a meno che non sia stato specificato l'utilizzo di una
+ calling convention diversa da quella standard.}
% TODO verificare le modalità di cambiamento della calling convention
La dimensione di questo segmento aumenta seguendo la crescita dello
- \textit{stack} del programma, ma non viene ridotta quando quest'ultimo si
- restringe.
+ \itindex{stack} \textit{stack} del programma, ma non viene ridotta quando
+ quest'ultimo si restringe.
\end{enumerate}
\begin{figure}[htb]
l'allocazione dinamica di memoria (in genere nello \itindex{heap} heap).
Le variabili il cui contenuto è allocato in questo modo non potranno essere
-usate direttamente come le altre (quelle nello \itindex{stack} stack), ma
-l'accesso sarà possibile solo in maniera indiretta, attraverso i puntatori
-alla memoria loro riservata che si sono ottenuti dalle funzioni di
-allocazione.
+usate direttamente come le altre (quelle nello \itindex{stack}
+\textit{stack}), ma l'accesso sarà possibile solo in maniera indiretta,
+attraverso i puntatori alla memoria loro riservata che si sono ottenuti dalle
+funzioni di allocazione.
-\subsection{Le funzioni \func{malloc}, \func{calloc}, \func{realloc} e
- \func{free}}
-\label{sec:proc_mem_malloc}
-
Le funzioni previste dallo standard ANSI C per la gestione della memoria sono
quattro: \funcd{malloc}, \funcd{calloc}, \funcd{realloc} e \funcd{free}, i
loro prototipi sono i seguenti:
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
uso una versione meno efficiente delle funzioni suddette, che però è più
tollerante nei confronti di piccoli errori come quello di chiamate doppie a
\func{free}. In particolare:
-\begin{itemize}
+\begin{itemize*}
\item se la variabile è posta a zero gli errori vengono ignorati;
\item se è posta ad 1 viene stampato un avviso sullo \textit{standard error}
(vedi sez.~\ref{sec:file_std_stream});
\item se è posta a 2 viene chiamata \func{abort}, che in genere causa
l'immediata conclusione del programma.
-\end{itemize}
+\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
molto complesse riguardo l'allocazione della memoria.
-\subsection{Le funzioni \func{alloca}, \func{brk} e \func{sbrk}}
-\label{sec:proc_mem_sbrk_alloca}
-
Una possibile alternativa all'uso di \func{malloc}, che non soffre dei
problemi di \textit{memory leak}\itindex{memory~leak} descritti in precedenza,
è la funzione \funcd{alloca}, che invece di allocare la memoria nello
-\itindex{heap}\textit{heap} usa il segmento di \itindex{stack}\textit{stack}
+\itindex{heap}\textit{heap} usa il segmento di \itindex{stack} \textit{stack}
della funzione corrente. La sintassi è identica a quella di \func{malloc}, il
suo prototipo è:
\begin{prototype}{stdlib.h}{void *alloca(size\_t size)}
\end{prototype}
La funzione alloca la quantità di memoria (non inizializzata) richiesta
-dall'argomento \param{size} nel segmento di \itindex{stack}stack della
-funzione chiamante. Con questa funzione non è più necessario liberare la
-memoria allocata (e quindi non esiste un analogo della \func{free}) in quanto
-essa viene rilasciata automaticamente al ritorno della funzione.
+dall'argomento \param{size} nel segmento di \itindex{stack} \textit{stack}
+della funzione chiamante. Con questa funzione non è più necessario liberare
+la memoria allocata (e quindi non esiste un analogo della \func{free}) in
+quanto essa viene rilasciata automaticamente al ritorno della funzione.
Come è evidente questa funzione ha molti vantaggi, anzitutto permette di
evitare alla radice i problemi di \textit{memory leak}\itindex{memory~leak},
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 routine di allocazione della memoria
-viste in sez.~\ref{sec:proc_mem_malloc}. La prima funzione è \funcd{brk}, ed
-il suo prototipo è:
+implementare la propria versione delle funzioni di allocazione della memoria.
+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.
\end{prototype}
La funzione è un'interfaccia diretta all'omonima system call ed imposta
-l'indirizzo finale del \index{segmento!dati}segmento dati di un processo
+l'indirizzo finale del \index{segmento!dati} segmento dati di un processo
all'indirizzo specificato da \param{end\_data\_segment}. Quest'ultimo deve
essere un valore ragionevole, ed inoltre la dimensione totale del segmento non
deve comunque eccedere un eventuale limite (si veda
standard descritte in precedenza, che sono costruite su di esse.
-% \subsection{La personalizzazione delle funzioni di allocazione}
-% \label{sec:proc_mem_malloc_custom}
-
-% TODO documentare \func{madvise}
-% TODO documentare \func{mincore}
-
\subsection{Il controllo della memoria virtuale}
\label{sec:proc_mem_lock}
\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}
essere sicuri che esse siano state effettivamente portate in memoria, ci si
scrive sopra.
-% TODO: trattare \func{madvise}
+\itindend{memory~locking}
+
+% TODO documentare \func{madvise}
+% TODO documentare \func{mincore}
\index{memoria~virtuale|)}
-\itindend{memory~locking}
+
+% \subsection{Gestione avanzata dell'allocazione della memoria}
+% \label{sec:proc_mem_malloc_custom}
+% TODO: trattare le funzionalità avanzate di \func{malloc}
\subsection{Il formato degli argomenti}
\label{sec:proc_par_format}
+
In genere il passaggio degli argomenti al programma viene effettuato dalla
shell, che si incarica di leggere la linea di comando e di effettuarne la
scansione (il cosiddetto \textit{parsing}) per individuare le parole che la
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