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variabili proprie e sarà eseguito in maniera completamente indipendente da
tutti gli altri. Questo non è del tutto vero nel caso di un programma
\textit{multi-thread}, ma la gestione dei \textit{thread} in Linux sarà
-trattata a parte in cap.~\ref{cha:threads}.
+trattata a parte\unavref{in cap.~\ref{cha:threads}}.
\subsection{L'avvio e l'esecuzione di un programma}
\itindbeg{link-loader}
\itindbeg{shared~objects}
-Quando un programma viene messo in esecuzione cosa che può essere fatta solo
-con una funzione della famiglia \func{exec} (vedi sez.~\ref{sec:proc_exec}) il
-kernel esegue un opportuno codice di avvio, il cosiddetto
+Quando un programma viene messo in esecuzione, cosa che può essere fatta solo
+con una funzione della famiglia \func{exec} (vedi sez.~\ref{sec:proc_exec}),
+il kernel esegue un opportuno codice di avvio, il cosiddetto
\textit{link-loader}, costituito dal programma \cmd{ld-linux.so}. Questo
programma è una parte fondamentale del sistema il cui compito è quello della
gestione delle cosiddette \textsl{librerie condivise}, quelle che nel mondo
Questo significa però che normalmente il codice di un programma è incompleto,
contenendo solo i riferimenti alle funzioni di libreria che vuole utilizzare e
non il relativo codice. Per questo motivo all'avvio del programma è necessario
-l'intervento del \textit{link-loader} il cui compito è
-caricare in memoria le librerie condivise eventualmente assenti, ed effettuare
-poi il collegamento dinamico del codice del programma alle funzioni di
-libreria da esso utilizzate prima di metterlo in esecuzione.
+l'intervento del \textit{link-loader} il cui compito è caricare in memoria le
+librerie condivise eventualmente assenti, ed effettuare poi il collegamento
+dinamico del codice del programma alle funzioni di libreria da esso utilizzate
+prima di metterlo in esecuzione.
Il funzionamento di \cmd{ld-linux.so} è controllato da alcune variabili di
-ambiente e dal contenuto del file \conffile{/etc/ld.so.conf}, che consentono
-di elencare le directory un cui cercare le librerie e determinare quali
-verranno utilizzate. In particolare con la variabile di ambiente
+ambiente e dal contenuto del file \conffile{/etc/ld.so.conf} che consentono di
+elencare le directory un cui cercare le librerie e determinare quali verranno
+utilizzate. In particolare con la variabile di ambiente
\envvar{LD\_LIBRARY\_PATH} si possono indicare ulteriori directory rispetto a
quelle di sistema in cui inserire versioni personali delle librerie che hanno
la precedenza su quelle di sistema, mentre con la variabile di ambiente
nell'esecuzione del programma. Una funzione ordinaria infatti viene eseguita,
esattamente come il codice che si è scritto nel corpo del programma, in
\textit{user space}. Quando invece si esegue una \textit{system call}
-l'esecuzione ordinaria del programma viene interrotta, i dati forniti (come
-argomenti della chiamata) vengono trasferiti al kernel che esegue il codice
-della \textit{system call} (che è codice del kernel) in \textit{kernel space}.
+l'esecuzione ordinaria del programma viene interrotta con quello che viene
+usualmente chiamato un \itindex{context~switch} \textit{context
+ switch};\footnote{in realtà si parla più comunemente di \textit{context
+ switch} quando l'esecuzione di un processo viene interrotta dal kernel
+ (tramite lo \textit{scheduler}) per metterne in esecuzione un altro, ma il
+ concetto generale resta lo stesso: l'esecuzione del proprio codice in
+ \textit{user space} viene interrotta e lo stato del processo deve essere
+ salvato per poterne riprendere l'esecuzione in un secondo tempo.} il
+contesto di esecuzione del processo viene salvato in modo da poterne
+riprendere in seguito l'esecuzione ed i dati forniti (come argomenti della
+chiamata) vengono trasferiti al kernel che esegue il codice della
+\textit{system call} (che è codice del kernel) in \textit{kernel space}; al
+completamento della \textit{system call} i dati salvati nel \textit{context
+ switch} saranno usati per riprendere l'esecuzione ordinaria del programma.
Dato che il passaggio dei dati ed il salvataggio del contesto di esecuzione
-del programma che consentirà di riprenderne l'esecuzione ordinaria al
-completamento della \textit{system call} sono operazioni critiche per le
-prestazioni del sistema, per rendere il più veloce possibile questa
-operazione, usualmente chiamata \textit{context switch} sono state sviluppate
-una serie di ottimizzazioni che richiedono alcune preparazioni abbastanza
-complesse dei dati, che in genere dipendono dall'architettura del processore
-sono scritte direttamente in \textit{assembler}.
+sono operazioni critiche per le prestazioni del sistema, per rendere il più
+veloce possibile questa operazione sono state sviluppate una serie di
+ottimizzazioni che richiedono alcune preparazioni abbastanza complesse dei
+dati, che in genere dipendono dall'architettura del processore e sono scritte
+direttamente in \textit{assembler}.
+
%
% TODO:trattare qui, quando sarà il momento vsyscall e vDSO, vedi:
può voler utilizzare una \textit{system call} che non è stata ancora associata
ad una funzione di libreria. In tal caso, per evitare di dover effettuare
esplicitamente le operazioni di preparazione citate, all'interno della
-\textsl{glibc} è fornita una specifica funzione, \funcd{syscall}, che consente
-eseguire direttamente una \textit{system call}; il suo prototipo, accessibile
-se si è definita la macro \macro{\_GNU\_SOURCE}, è:
+\textsl{glibc} è fornita una specifica funzione,
+\funcd{syscall},\footnote{fino a prima del kernel 2.6.18 per l'esecuzione
+ diretta delle \textit{system call} erano disponibili anche una serie di
+ macro \texttt{\_syscall\textsl{N}} (con $N$ pari al numero di argomenti
+ della \textit{system call}); queste sono deprecate e pertanto non ne
+ parleremo ulteriormente.} che consente eseguire direttamente una
+\textit{system call}; il suo prototipo, accessibile se si è definita la macro
+\macro{\_GNU\_SOURCE}, è:
\begin{funcproto}{
\fhead{unistd.h}
\fhead{sys/syscall.h}
- \fdecl{int syscall(int number, ...)}
+ \fdecl{long syscall(int number, ...)}
\fdesc{Esegue la \textit{system call} indicata da \param{number}.}
}
{La funzione ritorna un intero dipendente dalla \textit{system call} invocata,
chiusura invocando direttamente la funzione \func{exit}. Queste due modalità
sono assolutamente equivalenti, dato che \func{exit} viene chiamata in maniera
trasparente anche quando \code{main} ritorna, passandogli come argomento il
-valore di ritorno (che essendo .
+valore di ritorno.
La funzione \funcd{exit}, che è completamente generale, essendo definita dallo
standard ANSI C, è quella che deve essere invocata per una terminazione
Una forma alternativa per effettuare una terminazione esplicita di un
programma è quella di chiamare direttamente la \textit{system call}
\funcd{\_exit},\footnote{la stessa è definita anche come \funcd{\_Exit} in
- \headfile{stdlib.h}.} che restituisce il controllo direttamente al kernel,
-concludendo immediatamente il processo, il suo prototipo è:
+ \headfile{stdlib.h}, inoltre a partire dalle \acr{glibc} 2.3 usando questa
+ funzione viene invocata \func{exit\_group} che termina tutti i
+ \textit{thread} del processo e non solo quello corrente (fintanto che non si
+ usano i \textit{thread}\unavref{, vedi sez.~\ref{cha:threads},} questo non
+ fa nessuna differenza).} che restituisce il controllo direttamente al
+kernel, concludendo immediatamente il processo, il suo prototipo è:
\begin{funcproto}{ \fhead{unistd.h} \fdecl{void \_exit(int status)}
\fdesc{Causa la conclusione immediata del programma.} } {La funzione non
caso \var{errno} assumerà il valore \errcode{ENOMEM}.}
\end{funcproto}
-La funzione incrementa la dimensione dello \textit{heap} di un
-programma del valore indicato dall'argomento \param{increment}, restituendo il
-nuovo indirizzo finale dello stesso. L'argomento è definito come di tipo
-\type{intptr\_t}, ma a seconda della versione delle librerie e del sistema può
-essere indicato con una serie di tipi equivalenti come \ctyp{ptrdiff\_t},
-\ctyp{ssize\_t}, \ctyp{int}. Se invocata con un valore nullo la funzione
+La funzione incrementa la dimensione dello \textit{heap} di un programma del
+valore indicato dall'argomento \param{increment}, restituendo il nuovo
+indirizzo finale dello stesso. L'argomento è definito come di tipo
+\typed{intptr\_t}, ma a seconda della versione delle librerie e del sistema
+può essere indicato con una serie di tipi equivalenti come \type{ptrdiff\_t},
+\type{ssize\_t}, \ctyp{int}. Se invocata con un valore nullo la funzione
permette di ottenere l'attuale posizione della fine del segmento dati.
Queste due funzioni sono state deliberatamente escluse dallo standard POSIX.1
pagine di memoria, pertanto se si ha a cuore la portabilità si deve avere cura
di allinearne correttamente il valore.
+% TODO trattare mlock2, introdotta con il kernel 4.4 (vedi
+% http://lwn.net/Articles/650538/)
+
Altre due funzioni di sistema, \funcd{mlockall} e \funcd{munlockall},
consentono di bloccare genericamente la paginazione per l'intero spazio di
indirizzi di un processo. I prototipi di queste funzioni sono:
}
\end{funcbox}}
-La macro inizializza il puntatore alla lista di argomenti \param{ap} che
-deve essere una apposita variabile di tipo \type{va\_list}; il
+La macro inizializza il puntatore alla lista di argomenti \param{ap} che deve
+essere una apposita variabile di tipo \type{va\_list}; il
parametro \param{last} deve indicare il nome dell'ultimo degli argomenti fissi
-dichiarati nel prototipo della funzione \textit{variadic}.
+dichiarati nel prototipo della funzione \textit{variadic}.
\macrobeg{va\_arg}
\index{tipo!opaco|(}
In generale però possono esistere anche realizzazioni diverse, ed è per questo
-motivo che invece che di un semplice puntatore viene \type{va\_list} è quello
-che viene chiamato un \textsl{tipo opaco}. Si chiamano così quei tipi di dati,
-in genere usati da una libreria, la cui struttura interna non deve essere
-vista dal programma chiamante (da cui deriva il nome opaco) che li devono
-utilizzare solo attraverso dalle opportune funzioni di gestione.
+motivo che invece che un semplice puntatore, \typed{va\_list} è quello che
+viene chiamato un \textsl{tipo opaco}. Si chiamano così quei tipi di dati, in
+genere usati da una libreria, la cui struttura interna non deve essere vista
+dal programma chiamante (da cui deriva il nome opaco) che li devono utilizzare
+solo attraverso dalle opportune funzioni di gestione.
\index{tipo!opaco|)}
-Per questo motivo una variabile di tipo \type{va\_list} non può essere
+Per questo motivo una variabile di tipo \typed{va\_list} non può essere
assegnata direttamente ad un'altra variabile dello stesso tipo, ma lo standard
ISO C99\footnote{alcuni sistemi che non hanno questa macro provvedono al suo
posto \macrod{\_\_va\_copy} che era il nome proposto in una bozza dello
Quando si esegue la funzione il contesto corrente dello \textit{stack} viene
salvato nell'argomento \param{env}, una variabile di tipo
-\type{jmp\_buf}\footnote{anche questo è un classico esempio di variabile di
+\typed{jmp\_buf}\footnote{anche questo è un classico esempio di variabile di
\textsl{tipo opaco}.} che deve essere stata definita in precedenza. In
genere le variabili di tipo \type{jmp\_buf} vengono definite come variabili
globali in modo da poter essere viste in tutte le funzioni del programma.
\index{salto~non-locale|)}
+% TODO trattare qui le restartable sequences (vedi
+% https://lwn.net/Articles/664645/ e https://lwn.net/Articles/650333/) se e
+% quando saranno introdotte
+
\subsection{La \textit{endianness}}
\label{sec:endianness}
projects / gapil.git / blobdiff