Quasi finito con le capabilities, aggiunti pezzi su prctl, spostata la
[gapil.git] / process.tex
index 2918deb1ee32f97121977ddab0fd9639e6445430..eba8b3c188f34be18fc0bf9afc381dffdccac7a3 100644 (file)
@@ -760,7 +760,7 @@ funzioni di allocazione della memoria. Per poterle utilizzare è necessario
 definire una della macro di funzionalità (vedi
 sez.~\ref{sec:intro_gcc_glibc_std}) fra \macro{\_BSD\_SOURCE},
 \macro{\_SVID\_SOURCE} e \macro{\_XOPEN\_SOURCE} (ad un valore maggiore o
-ugiale di 500). La prima funzione è \funcd{brk}, ed il suo prototipo è:
+uguale di 500). 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.
   
@@ -1071,7 +1071,7 @@ buffer sia un multiplo intero di questa dimensione, usualmente 512 byte. In
 tal caso l'uso di \func{malloc} non è sufficiente, ed occorre utilizzare una
 funzione specifica.
 
-Tradizionalmente per rispondere a questa esigenza sono state crate due
+Tradizionalmente per rispondere a questa esigenza sono state create due
 funzioni diverse, \funcd{memalign} e \funcd{valloc}, oggi obsolete; i
 rispettivi prototipi sono:
 \begin{functions}
@@ -1104,7 +1104,7 @@ Nessuna delle due funzioni ha una chiara standardizzazione (nessuna delle due
 compare in POSIX.1), ed inoltre ci sono indicazioni discordi sui file che ne
 contengono la definizione;\footnote{secondo SUSv2 \func{valloc} è definita in
   \texttt{stdlib.h}, mentre sia le \acr{glibc} che le precedenti \acr{libc4} e
-  \acr{lic5} la dichiarano in \texttt{malloc.h}, lo stesso vale per
+  \acr{libc5} la dichiarano in \texttt{malloc.h}, lo stesso vale per
   \func{memalign} che in alcuni sistemi è dichiarata in \texttt{stdlib.h}.}
 per questo motivo il loro uso è sconsigliato, essendo state sostituite dalla
 nuova \funcd{posix\_memalign}, che è stata standardizzata in POSIX.1d; il suo
@@ -1206,12 +1206,12 @@ tab.~\ref{tab:mcheck_status_value}.
                               buffer.\\
     \macro{MCHECK\_TAIL}    & i dati immediatamente seguenti il buffer sono
                               stati modificati, succede quando si va scrivere
-                              oltre la dimensione correttta del buffer.\\
+                              oltre la dimensione corretta del buffer.\\
     \macro{MCHECK\_FREE}    & il buffer è già stato disallocato.\\
     \hline
   \end{tabular}
   \caption{Valori dello stato dell'allocazione di memoria ottenibili dalla
-    funzione di teminazione installata con \func{mcheck}.} 
+    funzione di terminazione installata con \func{mcheck}.} 
   \label{tab:mcheck_status_value}
 \end{table}
 
@@ -1438,7 +1438,7 @@ terminata da un puntatore nullo.
 
 L'indirizzo della lista delle variabili di ambiente è passato attraverso la
 variabile globale \var{environ}, che viene definita automaticamente per
-cisascun processo, e a cui si può accedere attraverso una semplice
+ciascun processo, e a cui si può accedere attraverso una semplice
 dichiarazione del tipo:
 \includecodesnip{listati/env_ptr.c}
 un esempio della struttura di questa lista, contenente alcune delle variabili
@@ -1481,7 +1481,7 @@ fig.~\ref{fig:proc_envirno_list}.
 Per convenzione le stringhe che definiscono l'ambiente sono tutte del tipo
 \textsl{\texttt{nome=valore}} ed in questa forma che le funzioni di gestione
 che vedremo a breve se le aspettano, se pertanto si dovesse costruire
-manualemente un ambiente si abbia cura di rispettare questa convenzione.
+manualmente un ambiente si abbia cura di rispettare questa convenzione.
 Inoltre alcune variabili, come quelle elencate in
 fig.~\ref{fig:proc_envirno_list}, sono definite dal sistema per essere usate
 da diversi programmi e funzioni: per queste c'è l'ulteriore convenzione di
@@ -2097,13 +2097,123 @@ dichiarandole tutte come \direct{volatile}.\footnote{la direttiva
 \index{salto~non-locale|)}
 
 
+\subsection{La \textit{endianess}}
+\label{sec:sock_endianess}
+
+\itindbeg{endianess} 
+
+Uno dei problemi di programmazione che può dar luogo ad effetti imprevisti è
+quello relativo alla cosiddetta \textit{endianess}.  Questa è una
+caratteristica generale dell'architettura hardware di un computer che dipende
+dal fatto che la rappresentazione di un numero binario può essere fatta in due
+modi, chiamati rispettivamente \textit{big endian} e \textit{little endian} a
+seconda di come i singoli bit vengono aggregati per formare le variabili
+intere (ed in genere in diretta corrispondenza a come sono poi in realtà
+cablati sui bus interni del computer).
+
+\begin{figure}[htb]
+  \centering
+  \includegraphics[height=3cm]{img/endianess}
+  \caption{Schema della disposizione dei dati in memoria a seconda della
+    \textit{endianess}.}
+  \label{fig:sock_endianess}
+\end{figure}
+
+Per capire meglio il problema si consideri un intero a 32 bit scritto in una
+locazione di memoria posta ad un certo indirizzo. Come illustrato in
+fig.~\ref{fig:sock_endianess} i singoli bit possono essere disposti in memoria
+in due modi: a partire dal più significativo o a partire dal meno
+significativo.  Così nel primo caso si troverà il byte che contiene i bit più
+significativi all'indirizzo menzionato e il byte con i bit meno significativi
+nell'indirizzo successivo; questo ordinamento è detto \textit{big endian},
+dato che si trova per prima la parte più grande. Il caso opposto, in cui si
+parte dal bit meno significativo è detto per lo stesso motivo \textit{little
+  endian}.
+
+Si può allora verificare quale tipo di \textit{endianess} usa il proprio
+computer con un programma elementare che si limita ad assegnare un valore ad
+una variabile per poi ristamparne il contenuto leggendolo un byte alla volta.
+Il codice di detto programma, \file{endtest.c}, è nei sorgenti allegati,
+allora se lo eseguiamo su un normale PC compatibile, che è \textit{little
+  endian} otterremo qualcosa del tipo:
+\begin{verbatim}
+[piccardi@gont sources]$ ./endtest
+Using value ABCDEF01
+val[0]= 1
+val[1]=EF
+val[2]=CD
+val[3]=AB
+\end{verbatim}%$
+mentre su un vecchio Macintosh con PowerPC, che è \textit{big endian} avremo
+qualcosa del tipo:
+\begin{verbatim}
+piccardi@anarres:~/gapil/sources$ ./endtest
+Using value ABCDEF01
+val[0]=AB
+val[1]=CD
+val[2]=EF
+val[3]= 1
+\end{verbatim}%$
+
+L'attenzione alla \textit{endianess} nella programmazione è importante, perché
+se si fanno assunzioni relative alla propria architettura non è detto che
+queste restino valide su un'altra architettura. Inoltre, come vedremo ad
+esempio in sez.~\ref{sec:sock_addr_func}, si possono avere problemi quando ci
+si trova a usare valori di un formato con una infrastruttura che ne usa
+un altro. 
+
+La \textit{endianess} di un computer dipende essenzialmente dalla architettura
+hardware usata; Intel e Digital usano il \textit{little endian}, Motorola,
+IBM, Sun (sostanzialmente tutti gli altri) usano il \textit{big endian}. Il
+formato dei dati contenuti nelle intestazioni dei protocolli di rete (il
+cosiddetto \textit{network order} è anch'esso \textit{big endian}; altri
+esempi di uso di questi due diversi formati sono quello del bus PCI, che è
+\textit{little endian}, o quello del bus VME che è \textit{big endian}.
+
+Esistono poi anche dei processori che possono scegliere il tipo di formato
+all'avvio e alcuni che, come il PowerPC o l'Intel i860, possono pure passare
+da un tipo di ordinamento all'altro con una specifica istruzione. In ogni caso
+in Linux l'ordinamento è definito dall'architettura e dopo l'avvio del sistema
+in genere resta sempre lo stesso,\footnote{su architettura PowerPC è possibile
+  cambiarlo, si veda sez.~\ref{sec:process_prctl}.} anche quando il processore
+permetterebbe di eseguire questi cambiamenti.
+
+\begin{figure}[htb]
+  \footnotesize \centering
+  \begin{minipage}[c]{15cm}
+    \includecodesample{listati/endian.c}
+  \end{minipage} 
+  \normalsize
+  \caption{La funzione \func{endian}, usata per controllare il tipo di
+    architettura della macchina.}
+  \label{fig:sock_endian_code}
+\end{figure}
+
+Per controllare quale tipo di ordinamento si ha sul proprio computer si è
+scritta una piccola funzione di controllo, il cui codice è riportato
+fig.~\ref{fig:sock_endian_code}, che restituisce un valore nullo (falso) se
+l'architettura è \textit{big endian} ed uno non nullo (vero) se l'architettura
+è \textit{little endian}.
+
+Come si vede la funzione è molto semplice, e si limita, una volta assegnato
+(\texttt{\small 9}) un valore di test pari a \texttt{0xABCD} ad una variabile
+di tipo \ctyp{short} (cioè a 16 bit), a ricostruirne una copia byte a byte.
+Per questo prima (\texttt{\small 10}) si definisce il puntatore \var{ptr} per
+accedere al contenuto della prima variabile, ed infine calcola (\texttt{\small
+  11}) il valore della seconda assumendo che il primo byte sia quello meno
+significativo (cioè, per quanto visto in fig.~\ref{fig:sock_endianess}, che sia
+\textit{little endian}). Infine la funzione restituisce (\texttt{\small 12})
+il valore del confronto delle due variabili. 
+\itindend{endianess}
+
+
 
 % 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 text segment NULL Block Started Symbol
+% LocalWords:  multitasking text segment NULL Block Started Symbol fill black
 % 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
@@ -2117,8 +2227,14 @@ dichiarandole tutte come \direct{volatile}.\footnote{la direttiva
 % 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 Di page cdecl 
-% LocalWords:  environment
+% LocalWords:  env return if while Di page cdecl  rectangle node anchor west PS
+% LocalWords:  environment rounded corners dashed south width height draw east
+% LocalWords:  exithandler handler violation inline SOURCE SVID XOPEN mincore
+% LocalWords:  length unsigned vec EFAULT EAGAIN dell'I memalign valloc posix
+% LocalWords:  boundary memptr alignment sizeof overrun mcheck abortfn enum big
+% LocalWords:  mprobe DISABLED HEAD TAIL touch right emacs OSTYPE endianess IBM
+% LocalWords:  endian little endtest Macintosh PowerPC Intel Digital Motorola
+% LocalWords:  Sun order VME 
 
 %%% Local Variables: 
 %%% mode: latex