qualunque processo può a sua volta generarne altri, detti processi figli
(\textit{child process}). Ogni processo è identificato presso il sistema da un
numero univoco, il cosiddetto \textit{process identifier} o, più brevemente,
-\acr{pid}, assegnato in forma progressiva (vedi sez.~\ref{sec:proc_pid}) quando
-il processo viene creato.
+\acr{pid}, assegnato in forma progressiva (vedi sez.~\ref{sec:proc_pid})
+quando il processo viene creato.
Una seconda caratteristica di un sistema Unix è che la generazione di un
processo è un'operazione separata rispetto al lancio di un programma. In
\begin{figure}[htb]
\centering
- \includegraphics[width=13cm]{img/task_struct}
+ \includegraphics[width=11cm]{img/task_struct}
\caption{Schema semplificato dell'architettura delle strutture usate dal
kernel nella gestione dei processi.}
\label{fig:proc_task_struct}
di altre occasioni.}
% TODO completare questa parte su quando viene chiamato lo scheduler.
(ma può essere anche attivato esplicitamente). Il timer di sistema provvede
-comunque a che esso sia invocato periodicamente, generando un interrupt
-periodico secondo la frequenza specificata dalla costante \const{HZ}, definita
-in \file{asm/param.h}, ed il cui valore è espresso in Hertz.\footnote{Fino al
- kernel 2.4 il valore usuale di questa costante era 100, per tutte le
- architetture eccetto l'alpha, per la quale era 1000. Occorre fare attenzione
- a non confondere questo valore con quello dei clock tick (vedi
- sez.~\ref{sec:sys_unix_time}).}
-% TODO verificare gli ultimi cambiamenti del 2.6
-% Si ha cioè un interrupt dal timer ogni centesimo di secondo.
+comunque a che esso sia invocato periodicamente; generando un interrupt
+periodico secondo la frequenza specificata dalla costante
+\const{HZ},\footnote{fino al kernel 2.4 il valore usuale di questa costante
+ era 100, per tutte le architetture eccetto l'alpha, per la quale era 1000,
+ nel 2.6 è stato portato a 1000 su tutte le architetture; occorre fare
+ attenzione a non confondere questo valore con quello dei clock tick (vedi
+ sez.~\ref{sec:sys_unix_time}).} definita in \file{asm/param.h}, ed il cui
+valore è espresso in Hertz.\footnote{a partire dal kernel 2.6.21 è stato
+ introdotto (a cura di Ingo Molnar) un meccanismo completamente diverso,
+ detto \textit{tickless}, in cui non c'è più una interruzione periodica con
+ frequenza prefissata, ma ad ogni chiamata del time viene programmata
+ l'interruzione successiva sulla base di una stima; in questo modo si evita
+ di dover eseguire un migliaio di interruzioni al secondo anche su macchine
+ che non stanno facendo nulla, con un forte risparmio nell'uso dell'energia
+ da parte del processore che può essere messo in stato di sospensione anche
+ per lunghi periodi di tempo.}
+
Ogni volta che viene eseguito, lo \itindex{scheduler} \textit{scheduler}
effettua il calcolo delle priorità dei vari processi attivi (torneremo su
affrontato in dettaglio in sez.~\ref{sec:proc_perms}.
-\subsection{La funzione \func{fork}}
+\subsection{La funzione \func{fork} e le funzioni di creazione dei processi}
\label{sec:proc_fork}
La funzione \funcd{fork} è la funzione fondamentale della gestione dei
sez.~\ref{sec:ipc_sysv_shm});
\item i limiti sulle risorse (vedi sez.~\ref{sec:sys_resource_limit});
\item le priorità real-time e le affinità di processore (vedi
- sez.~\ref{sec:proc_real_time});
+ sez.~\ref{sec:proc_real_time} e sez.\ref{sec:proc_sched_multiprocess});
\item le variabili di ambiente (vedi sez.~\ref{sec:proc_environ}).
\end{itemize*}
Le differenze fra padre e figlio dopo la \func{fork} invece sono:
\end{itemize*}
-\subsection{La funzione \func{vfork}}
-\label{sec:proc_vfork}
-
-La funzione \func{vfork} è esattamente identica a \func{fork} ed ha la stessa
+Una seconda funzione storica usata per la creazione di un nuovo processo è
+\func{vfork}, che è esattamente identica a \func{fork} ed ha la stessa
semantica e gli stessi errori; la sola differenza è che non viene creata la
tabella delle pagine né la struttura dei task per il nuovo processo. Il
processo padre è posto in attesa fintanto che il figlio non ha eseguito una
Ma abbiamo accennato che oltre alla conclusione normale esistono anche delle
modalità di conclusione anomala; queste sono in sostanza due: il programma può
chiamare la funzione \func{abort} per invocare una chiusura anomala, o essere
-terminato da un segnale. In realtà anche la prima modalità si riconduce alla
-seconda, dato che \func{abort} si limita a generare il segnale
-\const{SIGABRT}.
+terminato da un segnale (torneremo sui segnali in cap.~\ref{cha:signals}). In
+realtà anche la prima modalità si riconduce alla seconda, dato che
+\func{abort} si limita a generare il segnale \const{SIGABRT}.
Qualunque sia la modalità di conclusione di un processo, il kernel esegue
comunque una serie di operazioni: chiude tutti i file aperti, rilascia la
adottarli e provvedere a concluderne la terminazione.
-\subsection{Le funzioni \func{wait} e \func{waitpid}}
+\subsection{La funzione \func{waitpid} e le funzioni di ricezione degli stati
+ di uscita}
\label{sec:proc_wait}
Uno degli usi più comuni delle capacità multitasking di un sistema unix-like
processi figli. Si è già sottolineato al paragrafo precedente come in questo
caso diventi necessario gestire esplicitamente la conclusione dei figli onde
evitare di riempire di \index{zombie} \textit{zombie} la tabella dei processi;
-le funzioni deputate a questo compito sono sostanzialmente due, \funcd{wait} e
+le funzioni deputate a questo compito sono principalmente due, \funcd{wait} e
\func{waitpid}. La prima, il cui prototipo è:
\begin{functions}
\headdecl{sys/types.h}
\funcd{waitpid} che effettua lo stesso servizio, ma dispone di una serie di
funzionalità più ampie, legate anche al controllo di sessione (si veda
sez.~\ref{sec:sess_job_control}). Dato che è possibile ottenere lo stesso
-comportamento di \func{wait} si consiglia di utilizzare sempre questa
-funzione, il cui prototipo è:
+comportamento di \func{wait}\footnote{in effetti il codice
+ \code{wait(\&status)} è del tutto equivalente a \code{waitpid(WAIT\_ANY,
+ \&status, 0)}.} si consiglia di utilizzare sempre questa funzione, il cui
+prototipo è:
\begin{functions}
\headdecl{sys/types.h}
\headdecl{sys/wait.h}
è stata specificata l'opzione \const{WNOHANG} e il processo non è uscito e
-1 per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
\begin{errlist}
- \item[\errcode{EINTR}] se non è stata specificata l'opzione \const{WNOHANG} e
+ \item[\errcode{EINTR}] non è stata specificata l'opzione \const{WNOHANG} e
la funzione è stata interrotta da un segnale.
\item[\errcode{ECHILD}] il processo specificato da \param{pid} non esiste o
non è figlio del processo chiamante.
+ \item[\errcode{EINVAL}] si è specificato un valore non valido per
+ l'argomento \param{options}.
\end{errlist}}
\end{functions}
-Le differenze principali fra le due funzioni sono che \func{wait} si blocca
-sempre fino a che un processo figlio non termina, mentre \func{waitpid} ha la
-possibilità si specificare un'opzione \const{WNOHANG} che ne previene il
-blocco; inoltre \func{waitpid} può specificare in maniera flessibile quale
-processo attendere, sulla base del valore fornito dall'argomento \param{pid},
-secondo lo specchietto riportato in tab.~\ref{tab:proc_waidpid_pid}.
+La prima differenza fra le due funzioni è che con \func{waitpid} si può
+specificare in maniera flessibile quale processo attendere, sulla base del
+valore fornito dall'argomento \param{pid}, questo può assumere diversi valori,
+secondo lo specchietto riportato in tab.~\ref{tab:proc_waidpid_pid}, dove si
+sono riportate anche le costanti definite per indicare alcuni di essi.
\begin{table}[!htb]
\centering
\footnotesize
\begin{tabular}[c]{|c|c|p{8cm}|}
\hline
- \textbf{Valore} & \textbf{Opzione} &\textbf{Significato}\\
+ \textbf{Valore} & \textbf{Costante} &\textbf{Significato}\\
\hline
\hline
- $<-1$& -- & attende per un figlio il cui
+ $<-1$& -- & Attende per un figlio il cui
\itindex{process~group} \textit{process group}
(vedi sez.~\ref{sec:sess_proc_group}) è uguale
al valore assoluto di \param{pid}. \\
- $-1$& \const{WAIT\_ANY} & attende per un figlio qualsiasi, usata in
- questa maniera è equivalente a \func{wait}.\\
- $0$ &\const{WAIT\_MYPGRP}&attende per un figlio il cui
- \itindex{process~group} \textit{process group} è
+ $-1$&\const{WAIT\_ANY} & Attende per un figlio qualsiasi, usata in
+ questa maniera senza specificare nessuna opzione
+ è equivalente a \func{wait}.\\
+ $ 0$&\const{WAIT\_MYPGRP}&Attende per un figlio il cui
+ \itindex{process~group} \textit{process group}
+ (vedi sez.~\ref{sec:sess_proc_group}) è
uguale a quello del processo chiamante. \\
- $>0$& -- & attende per un figlio il cui \acr{pid} è uguale
+ $>0$& -- & Attende per un figlio il cui \acr{pid} è uguale
al valore di \param{pid}.\\
\hline
\end{tabular}
\label{tab:proc_waidpid_pid}
\end{table}
-Il comportamento di \func{waitpid} può inoltre essere modificato passando
-delle opportune opzioni tramite l'argomento \param{option}. I valori possibili
-sono il già citato \const{WNOHANG}, che previene il blocco della funzione
-quando il processo figlio non è terminato, e \const{WUNTRACED} che permette di
-tracciare i processi bloccati. Il valore dell'opzione deve essere specificato
-come maschera binaria ottenuta con l'OR delle suddette costanti con zero.
-
-In genere si utilizza \const{WUNTRACED} all'interno del controllo di sessione,
-(l'argomento è trattato in sez.~\ref{sec:sess_job_control}). In tal caso
-infatti la funzione ritorna, restituendone il \acr{pid}, quando c'è un
-processo figlio che è entrato in stato di sleep (vedi
-tab.~\ref{tab:proc_proc_states}) e del quale non si è ancora letto lo stato
-(con questa stessa opzione). In Linux sono previste altre opzioni non standard
-relative al comportamento con i thread, che riprenderemo in
-sez.~\ref{sec:thread_xxx}.
-
-La terminazione di un processo figlio è chiaramente un evento asincrono
-rispetto all'esecuzione di un programma e può avvenire in un qualunque
-momento. Per questo motivo, come accennato nella sezione precedente, una delle
-azioni prese dal kernel alla conclusione di un processo è quella di mandare un
-segnale di \const{SIGCHLD} al padre. L'azione predefinita (si veda
+Il comportamento di \func{waitpid} può inoltre essere modificato passando alla
+funzione delle opportune opzioni tramite l'argomento \param{options}; questo
+deve essere specificato come maschera binaria dei flag riportati in
+tab.~\ref{tab:proc_waitpid_options},\footnote{oltre a queste in Linux sono
+ previste del altre opzioni non standard, relative al comportamento con i
+ thread, che riprenderemo in sez.~\ref{sec:thread_xxx}.} che possono essere
+combinati fra loro con un OR aritmetico.
+
+L'uso dell'opzione \const{WNOHANG} consente di prevenire il blocco della
+funzione qualora nessun figlio sia uscito (o non si siano verificate le altre
+condizioni per l'uscita della funzione); in tal caso la funzione ritornerà un
+valore nullo anziché positivo.\footnote{anche in questo caso un valore
+ positivo indicherà il \acr{pid} del processo di cui si è ricevuto lo stato
+ ed un valore negativo un errore.}
+
+\begin{table}[!htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Macro} & \textbf{Descrizione}\\
+ \hline
+ \hline
+ \const{WNOHANG} & La funzione ritorna immediatamente anche se non è
+ terminato nessun processo figlio. \\
+ \const{WUNTRACED} & Ritorna anche se un processo figlio è stato fermato. \\
+ \const{WCONTINUED}& Ritorna anche quando un processo figlio che era stato
+ fermato ha ripreso l'esecuzione.\footnotemark \\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Costanti che identificano i bit dell'argomento \param{options}
+ della funzione \func{waitpid}.}
+ \label{tab:proc_waitpid_options}
+\end{table}
+
+\footnotetext{disponibile solo a partire dal kernel 2.6.10.}
+
+Le altre due opzioni \const{WUNTRACED} e \const{WCONTINUED} consentono
+rispettivamente di tracciare non la terminazione di un processo, ma il fatto
+che esso sia stato fermato, o fatto ripartire, e sono utilizzate per la
+gestione del controllo di sessione (vedi sez.~\ref{sec:sess_job_control}).
+
+Nel caso di \const{WUNTRACED} la funzione ritorna, restituendone il \acr{pid},
+quando un processo figlio entra nello stato \textit{stopped}\footnote{in
+ realtà viene notificato soltanto il caso in cui il processo è stato fermato
+ da un segnale di stop (vedi sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term}), e non quello in
+ cui lo stato \textit{stopped} è dovuto all'uso di \func{ptrace} (vedi
+ sez.~\ref{sec:xxx_ptrace}).} (vedi tab.~\ref{tab:proc_proc_states}), mentre
+con \const{WCONTINUED} la funzione ritorna quando un processo in stato
+\textit{stopped} riprende l'esecuzione per la ricezione del segnale
+\const{SIGCONT} (l'uso di questi segnali per il controllo di sessione è
+dettagliato in sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term}).
+
+La terminazione di un processo figlio (così come gli altri eventi osservabili
+con \func{waitpid}) è chiaramente un evento asincrono rispetto all'esecuzione
+di un programma e può avvenire in un qualunque momento. Per questo motivo,
+come accennato nella sezione precedente, una delle azioni prese dal kernel
+alla conclusione di un processo è quella di mandare un segnale di
+\const{SIGCHLD} al padre. L'azione predefinita (si veda
sez.~\ref{sec:sig_base}) per questo segnale è di essere ignorato, ma la sua
generazione costituisce il meccanismo di comunicazione asincrona con cui il
kernel avverte il processo padre che uno dei suoi figli è terminato.
-In genere in un programma non si vuole essere forzati ad attendere la
-conclusione di un processo per proseguire, specie se tutto questo serve solo
-per leggerne lo stato di chiusura (ed evitare la presenza di \index{zombie}
-\textit{zombie}), per questo la modalità più usata per chiamare queste
-funzioni è quella di utilizzarle all'interno di un \textit{signal handler}
-(vedremo un esempio di come gestire \const{SIGCHLD} con i segnali in
-sez.~\ref{sec:sig_example}). In questo caso infatti, dato che il segnale è
-generato dalla terminazione di un figlio, avremo la certezza che la chiamata a
-\func{wait} non si bloccherà.
+Il comportamento delle funzioni è però cambiato nel passaggio dal kernel 2.4
+al kernel 2.6, quest'ultimo infatti si è adeguato alle prescrizioni dello
+standard POSIX.1-2001,\footnote{una revisione del 2001 dello standard POSIX.1
+ che ha aggiunto dei requisiti e delle nuove funzioni, come \func{waitid}.}
+e come da esso richiesto se \const{SIGCHLD} viene ignorato, o se si imposta il
+flag di \const{SA\_NOCLDSTOP} nella ricezione dello stesso (si veda
+sez.~\ref{sec:sig_sigaction}) i processi figli che terminano non diventano
+\textit{zombie} e sia \func{wait} che \func{waitpid} si bloccano fintanto che
+tutti i processi figli non sono terminati, dopo di che falliscono con un
+errore di \errcode{ENOCHLD}.\footnote{questo è anche il motivo per cui le
+ opzioni \const{WUNTRACED} e \const{WCONTINUED} sono utilizzabili soltanto
+ qualora non si sia impostato il flag di \const{SA\_NOCLDSTOP} per il segnale
+ \const{SIGCHLD}.}
+
+Con i kernel della serie 2.4 e tutti i kernel delle serie precedenti entrambe
+le funzioni di attesa ignorano questa prescrizione\footnote{lo standard POSIX.1
+ originale infatti lascia indefinito il comportamento di queste funzioni
+ quando \const{SIGCHLD} viene ignorato.} e si comportano sempre nello stesso
+modo, indipendentemente dal fatto \const{SIGCHLD} sia ignorato o meno:
+attendono la terminazione di un processo figlio e ritornano il relativo
+\acr{pid} e lo stato di terminazione nell'argomento \param{status}.
+
+In generale in un programma non si vuole essere forzati ad attendere la
+conclusione di un processo figlio per proseguire l'esecuzione, specie se tutto
+questo serve solo per leggerne lo stato di chiusura (ed evitare eventualmente
+la presenza di \index{zombie} \textit{zombie}). Per questo la modalità più
+comune di chiamare queste funzioni è quella di utilizzarle all'interno di un
+\textit{signal handler} (vedremo un esempio di come gestire \const{SIGCHLD}
+con i segnali in sez.~\ref{sec:sig_example}). In questo caso infatti, dato che
+il segnale è generato dalla terminazione di un figlio, avremo la certezza che
+la chiamata a \func{waitpid} non si bloccherà.
+
+Come accennato sia \func{wait} che \func{waitpid} restituiscono lo stato di
+terminazione del processo tramite il puntatore \param{status} (se non
+interessa memorizzare lo stato si può passare un puntatore nullo). Il valore
+restituito da entrambe le funzioni dipende dall'implementazione, ma
+tradizionalmente alcuni bit (in genere 8) sono riservati per memorizzare lo
+stato di uscita, e altri per indicare il segnale che ha causato la
+terminazione (in caso di conclusione anomala), uno per indicare se è stato
+generato un \itindex{core~dump} \textit{core dump}, ecc.\footnote{le
+ definizioni esatte si possono trovare in \file{<bits/waitstatus.h>} ma
+ questo file non deve mai essere usato direttamente, esso viene incluso
+ attraverso \file{<sys/wait.h>}.}
+
+Lo standard POSIX.1 definisce una serie di macro di preprocessore da usare per
+analizzare lo stato di uscita. Esse sono definite sempre in
+\file{<sys/wait.h>} ed elencate in tab.~\ref{tab:proc_status_macro} (si tenga
+presente che queste macro prendono come parametro la variabile di tipo
+\ctyp{int} puntata da \param{status}).
\begin{table}[!htb]
\centering
\footnotesize
- \begin{tabular}[c]{|c|p{10cm}|}
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
\hline
\textbf{Macro} & \textbf{Descrizione}\\
\hline
\macro{WEXITSTATUS(s)} & Restituisce gli otto bit meno significativi dello
stato di uscita del processo (passato attraverso
\func{\_exit}, \func{exit} o come valore di
- ritorno di \func{main}). Può essere valutata solo
+ ritorno di \func{main}); può essere valutata solo
se \val{WIFEXITED} ha restituito un valore non
nullo.\\
- \macro{WIFSIGNALED(s)} & Vera se il processo figlio è terminato
+ \macro{WIFSIGNALED(s)} & Condizione vera se il processo figlio è terminato
in maniera anomala a causa di un segnale che non
è stato catturato (vedi
sez.~\ref{sec:sig_notification}).\\
\macro{WTERMSIG(s)} & Restituisce il numero del segnale che ha causato
- la terminazione anomala del processo. Può essere
+ la terminazione anomala del processo; può essere
valutata solo se \val{WIFSIGNALED} ha restituito
un valore non nullo.\\
\macro{WCOREDUMP(s)} & Vera se il processo terminato ha generato un
file di \itindex{core~dump} \textit{core
- dump}. Può essere valutata solo se
+ dump}; può essere valutata solo se
\val{WIFSIGNALED} ha restituito un valore non
nullo.\footnotemark \\
\macro{WIFSTOPPED(s)} & Vera se il processo che ha causato il ritorno di
- \func{waitpid} è bloccato. L'uso è possibile solo
- avendo specificato l'opzione \const{WUNTRACED}. \\
+ \func{waitpid} è bloccato; l'uso è possibile solo
+ con \func{waitpid} avendo specificato l'opzione
+ \const{WUNTRACED}.\\
\macro{WSTOPSIG(s)} & Restituisce il numero del segnale che ha bloccato
- il processo. Può essere valutata solo se
+ il processo; può essere valutata solo se
\val{WIFSTOPPED} ha restituito un valore non
nullo. \\
+ \macro{WIFCONTINUED(s)}& Vera se il processo che ha causato il ritorno è
+ stato riavviato da un
+ \const{SIGCONT}.\footnotemark \\
\hline
\end{tabular}
\caption{Descrizione delle varie macro di preprocessore utilizzabili per
\label{tab:proc_status_macro}
\end{table}
-\footnotetext{questa macro non è definita dallo standard POSIX.1, ma è
- presente come estensione sia in Linux che in altri Unix.}
-
-Entrambe le funzioni di attesa restituiscono lo stato di terminazione del
-processo tramite il puntatore \param{status} (se non interessa memorizzare
-lo stato si può passare un puntatore nullo). Il valore restituito da
-entrambe le funzioni dipende dall'implementazione, e tradizionalmente alcuni
-bit (in genere 8) sono riservati per memorizzare lo stato di uscita, e altri
-per indicare il segnale che ha causato la terminazione (in caso di
-conclusione anomala), uno per indicare se è stato generato un
-\itindex{core~dump} \textit{core dump}, ecc.\footnote{le definizioni esatte
- si possono trovare in \file{<bits/waitstatus.h>} ma questo file non deve
- mai essere usato direttamente, esso viene incluso attraverso
- \file{<sys/wait.h>}.}
+\footnotetext[18]{questa macro non è definita dallo standard POSIX.1-2001, ma è
+ presente come estensione sia in Linux che in altri Unix, deve essere
+ pertanto utilizzata con attenzione (ad esempio è il caso di usarla in un
+ blocco \texttt{\#ifdef WCOREDUMP ... \#endif}.}
-Lo standard POSIX.1 definisce una serie di macro di preprocessore da usare per
-analizzare lo stato di uscita. Esse sono definite sempre in
-\file{<sys/wait.h>} ed elencate in tab.~\ref{tab:proc_status_macro} (si tenga
-presente che queste macro prendono come parametro la variabile di tipo
-\ctyp{int} puntata da \param{status}).
+\footnotetext{è presente solo a partire dal kernel 2.6.10.}
Si tenga conto che nel caso di conclusione anomala il valore restituito da
\val{WTERMSIG} può essere confrontato con le costanti definite in
\file{signal.h} ed elencate in tab.~\ref{tab:sig_signal_list}, e stampato
usando le apposite funzioni trattate in sez.~\ref{sec:sig_strsignal}.
+A partire dal kernel 2.6.9, sempre in conformità allo standard POSIX.1-2001, è
+stata introdotta una nuova funzione di attesa che consente di avere un
+controllo molto più preciso sui possibili cambiamenti di stato dei processi
+figli e più dettagli sullo stato di uscita; la funzione è \funcd{waitid} ed il
+suo prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+
+ \headdecl{sys/wait.h}
+
+ \funcdecl{int waitid(idtype\_t idtype, id\_t id, siginfo\_t *infop, int
+ options)}
-\subsection{Le funzioni \func{wait3} e \func{wait4}}
-\label{sec:proc_wait4}
+ Attende la conclusione di un processo figlio.
-Linux, seguendo un'estensione di BSD, supporta altre due funzioni per la
-lettura dello stato di terminazione di un processo, analoghe alle precedenti
-ma che prevedono un ulteriore argomento attraverso il quale il kernel può
-restituire al padre informazioni sulle risorse usate dal processo terminato e
-dai vari figli. Le due funzioni sono \funcd{wait3} e \funcd{wait4}, che
-diventano accessibili definendo la macro \macro{\_USE\_BSD}; i loro prototipi
-sono:
+ \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 per un errore,
+ nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EINTR}] se non è stata specificata l'opzione \const{WNOHANG} e
+ la funzione è stata interrotta da un segnale.
+ \item[\errcode{ECHILD}] il processo specificato da \param{pid} non esiste o
+ non è figlio del processo chiamante.
+ \item[\errcode{EINVAL}] si è specificato un valore non valido per
+ l'argomento \param{options}.
+ \end{errlist}}
+\end{functions}
+
+La funzione prevede che si specifichi quali processi si intendono osservare
+usando i due argomenti \param{idtype} ed \param{id}; il primo indica se si
+vuole porsi in attesa su un singolo processo, un gruppo di processi o un
+processo qualsiasi, e deve essere specificato secondo uno dei valori di
+tab.~\ref{tab:proc_waitid_idtype}; il secondo indica, a seconda del valore del
+primo, quale processo o quale gruppo di processi selezionare.
+
+
+\begin{table}[!htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Macro} & \textbf{Descrizione}\\
+ \hline
+ \hline
+ \const{P\_PID} & Indica la richiesta di attendere per un processo figlio
+ il cui \acr{pid} corrisponda al valore dell'argomento
+ \param{id}.\\
+ \const{P\_PGID}& Indica la richiesta di attendere per un processo figlio
+ appartenente al \textit{process group} (vedi
+ sez.~\ref{sec:sess_proc_group}) il cui \acr{pgid}
+ corrisponda al valore dell'argomento \param{id}.\\
+ \const{P\_ALL} & Indica la richiesta di attendere per un processo figlio
+ generico, il valore dell'argomento \param{id} viene
+ ignorato.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Costanti per i valori dell'argomento \param{idtype} della funzione
+ \func{waitid}.}
+ \label{tab:proc_waitid_idtype}
+\end{table}
+
+Come per \func{waitpid} anche il comportamento di \func{waitid} viene
+controllato dall'argomento \param{options}, da specificare come maschera
+binaria dei valori riportati in tab.~\ref{tab:proc_waitid_options}. Benché
+alcuni di questi siano identici come significato ed effetto ai precedenti di
+tab.~\ref{tab:proc_waitpid_options}, ci sono delle differenze significative:
+in questo caso si dovrà specificare esplicitamente l'attesa della terminazione
+di un processo impostando l'opzione \const{WEXITED}, mentre il precedente
+\const{WUNTRACED} è sostituito da \const{WSTOPPED}. Infine è stata aggiunta
+l'opzione \const{WNOWAIT} che consente una lettura dello stato mantenendo il
+processo in attesa di ricezione, così che una successiva chiamata possa di
+nuovo riceverne lo stato.
+
+\begin{table}[!htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Macro} & \textbf{Descrizione}\\
+ \hline
+ \hline
+ \const{WEXITED} & Ritorna quando un processo figlio è terminato. \\
+ \const{WNOHANG} & Ritorna immediatamente anche se non c'è niente da
+ notificare. \\
+ \const{WSTOPPED} & Ritorna quando un processo figlio è stato fermato. \\
+ \const{WCONTINUED}& ritorna quando un processo figlio che era stato
+ fermato ha ripreso l'esecuzione. \\
+ \const{WNOWAIT} & Lascia il processo ancora in attesa di ricezione, così
+ che una successiva chiamata possa di nuovo riceverne
+ lo stato. \\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Costanti che identificano i bit dell'argomento \param{options}
+ della funzione \func{waitid}.}
+ \label{tab:proc_waitid_options}
+\end{table}
+
+La funzione \func{waitid} restituisce un valore nullo in caso di successo, e
+$-1$ in caso di errore; viene restituito un valore nullo anche se è stata
+specificata l'opzione \const{WNOHANG} e la funzione è ritornata immediatamente
+senza che nessun figlio sia terminato. Pertanto per verificare il motivo del
+ritorno della funzione occorre analizzare le informazioni che essa
+restituisce; queste, al contrario delle precedenti \func{wait} e
+\func{waitpid}, sono ritornate nella struttura di tipo \struct{siginfo\_t}
+(vedi fig.~\ref{fig:sig_siginfo_t}) all'indirizzo puntato dall'argomento
+\param{infop}.
+
+Tratteremo nei dettagli questa struttura ed il significato dei suoi vari campi
+in sez.~\ref{sec:sig_sigaction}, per quanto ci interessa qui basta dire che al
+ritorno di \func{waitid} verranno avvalorati i seguenti campi:
+\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
+\item[\var{si\_pid}] con il \acr{pid} del figlio.
+\item[\var{si\_uid}] con l'user-ID reale (vedi sez.~\ref{sec:proc_perms}) del
+ figlio.
+\item[\var{si\_signo}] con \const{SIGCHLD}.
+\item[\var{si\_status}] con lo stato di uscita del figlio o con il segnale che
+ lo ha terminato, fermato o riavviato.
+\item[\var{si\_code}] con uno fra \const{CLD\_EXITED}, \const{CLD\_KILLED},
+ \const{CLD\_STOPPED}, \const{CLD\_CONTINUED} (vedi tab.~\ref{xxx_si_code}).
+\end{basedescript}
+
+%TODO mettere riferimento alla tabella giusta
+
+Infine Linux, seguendo un'estensione di BSD, supporta altre due funzioni per
+la lettura dello stato di terminazione di un processo, analoghe alle
+precedenti ma che prevedono un ulteriore argomento attraverso il quale il
+kernel può restituire al padre informazioni sulle risorse usate dal processo
+terminato e dai vari figli. Le due funzioni sono \funcd{wait3} e
+\funcd{wait4}, che diventano accessibili definendo la macro
+\macro{\_USE\_BSD}; i loro prototipi sono:
\begin{functions}
\headdecl{sys/times.h} \headdecl{sys/types.h} \headdecl{sys/wait.h}
\headdecl{sys/resource.h}
sez.~\ref{sec:sys_resource_use}) per ottenere le risorse di sistema usate da un
processo; la sua definizione è riportata in fig.~\ref{fig:sys_rusage_struct}.
-
\subsection{Le funzioni \func{exec}}
\label{sec:proc_exec}
del programma per caricare le librerie necessarie ed effettuare il link
dell'eseguibile. Se il programma è in formato ELF per caricare le librerie
dinamiche viene usato l'interprete indicato nel segmento \const{PT\_INTERP},
-in genere questo è \file{/lib/ld-linux.so.1} per programmi collegati con le
-\acr{libc5}, e \file{/lib/ld-linux.so.2} per programmi collegati con le
+in genere questo è \sysfile{/lib/ld-linux.so.1} per programmi collegati con le
+\acr{libc5}, e \sysfile{/lib/ld-linux.so.2} per programmi collegati con le
\acr{glibc}.
Infine nel caso il file sia uno script esso deve iniziare con una linea nella
ed eventualmente tornare indietro.
Come esempio per chiarire l'uso di queste funzioni prendiamo quello con cui
-viene gestito l'accesso al file \file{/var/log/utmp}. In questo file viene
+viene gestito l'accesso al file \sysfile{/var/log/utmp}. In questo file viene
registrato chi sta usando il sistema al momento corrente; chiaramente non può
essere lasciato aperto in scrittura a qualunque utente, che potrebbe
falsificare la registrazione. Per questo motivo questo file (e l'analogo
-\file{/var/log/wtmp} su cui vengono registrati login e logout) appartengono ad
-un gruppo dedicato (\acr{utmp}) ed i programmi che devono accedervi (ad
+\sysfile{/var/log/wtmp} su cui vengono registrati login e logout) appartengono
+ad un gruppo dedicato (\acr{utmp}) ed i programmi che devono accedervi (ad
esempio tutti i programmi di terminale in X, o il programma \cmd{screen} che
crea terminali multipli su una console) appartengono a questo gruppo ed hanno
il bit \acr{sgid} impostato.
\textsl{group-ID salvato} &=& \textrm{\acr{utmp}}
\end{eqnarray*}
in questo modo, dato che il \textsl{group-ID effettivo} è quello giusto, il
-programma può accedere a \file{/var/log/utmp} in scrittura ed aggiornarlo. A
-questo punto il programma può eseguire una \code{setgid(getgid())} per
+programma può accedere a \sysfile{/var/log/utmp} in scrittura ed aggiornarlo.
+A questo punto il programma può eseguire una \code{setgid(getgid())} per
impostare il \textsl{group-ID effettivo} a quello dell'utente (e dato che il
\textsl{group-ID reale} corrisponde la funzione avrà successo), in questo modo
non sarà possibile lanciare dal terminale programmi che modificano detto file,
\end{eqnarray*}
e ogni processo lanciato dal terminale avrebbe comunque \acr{gid} come
\textsl{group-ID effettivo}. All'uscita dal terminale, per poter di nuovo
-aggiornare lo stato di \file{/var/log/utmp} il programma eseguirà una
+aggiornare lo stato di \sysfile{/var/log/utmp} il programma eseguirà una
\code{setgid(utmp)} (dove \var{utmp} è il valore numerico associato al gruppo
\acr{utmp}, ottenuto ad esempio con una precedente \func{getegid}), dato che
in questo caso il valore richiesto corrisponde al \textsl{group-ID salvato} la
\textsl{group-ID effettivo} &=& \textrm{\acr{utmp}} \\
\textsl{group-ID salvato} &=& \textrm{\acr{utmp} (invariato)}
\end{eqnarray*}
-consentendo l'accesso a \file{/var/log/utmp}.
+consentendo l'accesso a \sysfile{/var/log/utmp}.
Occorre però tenere conto che tutto questo non è possibile con un processo con
i privilegi di amministratore, in tal caso infatti l'esecuzione di una
\end{functions}
La funzione esegue la scansione del database dei gruppi (usualmente
-\file{/etc/groups}) cercando i gruppi di cui è membro l'utente \param{user}
+\conffile{/etc/group}) cercando i gruppi di cui è membro l'utente \param{user}
con cui costruisce una lista di gruppi supplementari, a cui aggiunge anche
\param{group}, infine imposta questa lista per il processo corrente usando
\func{setgroups}. Si tenga presente che sia \func{setgroups} che
%
% POSIX-draft defined capabilities.
%
- \const{CAP\_CHOWN} & la capacità di cambiare proprietario e gruppo
+ \const{CAP\_CHOWN} & La capacità di cambiare proprietario e gruppo
proprietario di un file (vedi
sez.~\ref{sec:file_ownership_management}).\\
- \const{CAP\_DAC\_OVERRIDE}& la capacità di evitare il controllo dei
+ \const{CAP\_DAC\_OVERRIDE}& La capacità di evitare il controllo dei
permessi di lettura, scrittura ed esecuzione dei
file, (vedi sez.~\ref{sec:file_access_control})
caratteristici del modello classico del
\itindex{Discrectionary~Access~Control~(DAC)}
\textit{Discrectionary Access Control} (da cui
il nome DAC).\\
- \const{CAP\_DAC\_READ\_SEARCH}& la capacità di evitare il controllo dei
+ \const{CAP\_DAC\_READ\_SEARCH}& La capacità di evitare il controllo dei
permessi di lettura, scrittura ed esecuzione per
le directory (vedi
sez.~\ref{sec:file_access_control}).\\
- \const{CAP\_FOWNER} & la capacità di evitare il controllo che
+ \const{CAP\_FOWNER} & La capacità di evitare il controllo che
l'user-ID effettivo del processo (o meglio il
\textit{filesystem user-ID}, vedi
sez.~\ref{sec:proc_setuid}) coincida con
\func{open} e \func{fcntl} (vedi
sez.~\ref{sec:file_open} e
sez.~\ref{sec:file_fcntl}).\\
- \const{CAP\_FSETID} & la capacità di evitare la cancellazione
+ \const{CAP\_FSETID} & La capacità di evitare la cancellazione
automatica dei bit \itindex{suid~bit} \acr{suid}
e \itindex{sgid~bit} \acr{sgid} quando un file
per i quali sono impostati viene modificato da
quando questo è relativo ad un gruppo cui non si
appartiene (vedi
sez.~\ref{sec:file_perm_management}).\\
- \const{CAP\_KILL} & la capacità di mandare segnali a qualunque
+ \const{CAP\_KILL} & La capacità di mandare segnali a qualunque
processo (vedi sez.~\ref{sec:sig_kill_raise}).\\
- \const{CAP\_SETGID} & la capacità di manipolare i group ID dei
+ \const{CAP\_SETGID} & La capacità di manipolare i group ID dei
processi, sia il principale che i supplementari,
(vedi sez.~\ref{sec:proc_setgroups} che quelli
trasmessi tramite i socket \textit{unix domain}
(vedi sez.~\ref{sec:unix_socket}).\\
- \const{CAP\_SETUID} & la capacità di manipolare gli user ID del
+ \const{CAP\_SETUID} & La capacità di manipolare gli user ID del
processo (con \func{setuid}, \func{setreuid},
\func{setresuid}, \func{setfsuid}) e di
trasmettere un valore arbitrario
% Linux specific capabilities
%
\hline
- \const{CAP\_SETPCAP} & la capacità di impostare o rimuovere una capacità
+ \const{CAP\_SETPCAP} & La capacità di impostare o rimuovere una capacità
(limitatamente a quelle che il processo
chiamante ha nel suo insieme di capacità
permesse) da qualunque processo.\\
\textit{append only} per i file su un
filesystem che supporta questi
attributi estesi.\\
- \const{CAP\_NET\_BIND\_SERVICE}& la capacità di porre in ascolto server
+ \const{CAP\_NET\_BIND\_SERVICE}& La capacità di porre in ascolto server
su porte riservate (vedi
sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}).\\
- \const{CAP\_NET\_BROADCAST}& la capacità di consentire l'uso di socket in
+ \const{CAP\_NET\_BROADCAST}& La capacità di consentire l'uso di socket in
\itindex{broadcast} \textit{broadcast} e
\itindex{multicast} \textit{multicast}.\\
\const{CAP\_NET\_ADMIN} & la capacità di eseguire alcune operazioni
\itindex{multicast} \textit{multicasting},
impostare interfacce di rete e
tabella di instradamento).\\
- \const{CAP\_NET\_RAW} & la capacità di usare socket \texttt{RAW} e
+ \const{CAP\_NET\_RAW} & La capacità di usare socket \texttt{RAW} e
\texttt{PACKET} (quelli che permettono di creare
pacchetti nei protocolli di basso livello).\\
- \const{CAP\_IPC\_LOCK} & la capacità di effettuare il \textit{memory
+ \const{CAP\_IPC\_LOCK} & La capacità di effettuare il \textit{memory
locking} \itindex{memory~locking} con le
funzioni \func{mlock}, \func{mlockall},
\func{shmctl}, \func{mmap} (vedi
sez.~\ref{sec:proc_mem_lock} e
sez.~\ref{sec:file_memory_map}). \\
- \const{CAP\_IPC\_OWNER} & la capacità di evitare il controllo dei permessi
+ \const{CAP\_IPC\_OWNER} & La capacità di evitare il controllo dei permessi
per le operazioni sugli oggetti di
intercomunicazione fra processi (vedi
sez.~\ref{sec:ipc_sysv}).\\
- \const{CAP\_SYS\_MODULE}& la capacità di caricare e rimuovere moduli del
+ \const{CAP\_SYS\_MODULE}& La capacità di caricare e rimuovere moduli del
kernel. \\
- \const{CAP\_SYS\_RAWIO} & la capacità di eseguire operazioni sulle porte
+ \const{CAP\_SYS\_RAWIO} & La capacità di eseguire operazioni sulle porte
di I/O con \func{ioperm} e \func{iopl} (vedi
sez.~\ref{sec:file_io_port}).\\
- \const{CAP\_SYS\_CHROOT}& la capacità di eseguire la funzione
+ \const{CAP\_SYS\_CHROOT}& La capacità di eseguire la funzione
\func{chroot} (vedi
sez.~\ref{sec:file_chroot}).\\
- \const{CAP\_SYS\_PTRACE}& consente di tracciare qualunque processo con
+ \const{CAP\_SYS\_PTRACE}& Consente di tracciare qualunque processo con
\func{ptrace} (vedi
sez.~\ref{sec:xxx_ptrace}).\\
-% TODO documentatare ptrace
- \const{CAP\_SYS\_PACCT} & la capacità di usare le funzioni di
+ \const{CAP\_SYS\_PACCT} & La capacità di usare le funzioni di
\textit{accounting} dei processi (vedi
sez.~\ref{sec:sys_bsd_accounting}).\\
- \const{CAP\_SYS\_ADMIN} & la capacità di eseguire una serie di compiti
+ \const{CAP\_SYS\_ADMIN} & La capacità di eseguire una serie di compiti
amministrativi (come impostare le quote,
attivare e disattivare la swap, montare,
rimontare e smontare filesystem, ecc.). \\
- \const{CAP\_SYS\_BOOT} & la capacità di fare eseguire un riavvio del
+ \const{CAP\_SYS\_BOOT} & La capacità di fare eseguire un riavvio del
sistema.\\
- \const{CAP\_SYS\_NICE} & la capacità di modificare le priorità dei
+ \const{CAP\_SYS\_NICE} & La capacità di modificare le priorità dei
processi (vedi sez.~\ref{sec:proc_priority}). \\
\const{CAP\_SYS\_RESOURCE}& la capacità di superare le limitazioni sulle
risorse, aumentare le quote disco, usare lo
spazio disco riservato all'amministratore.\\
- \const{CAP\_SYS\_TIME} & la capacità di modificare il tempo di sistema
+ \const{CAP\_SYS\_TIME} & La capacità di modificare il tempo di sistema
(vedi sez.~\ref{sec:sys_time}).\\
\const{CAP\_SYS\_TTY\_CONFIG}& la capacità di simulare un \textit{hangup}
della console, con la funzione
\func{vhangup}.\\
- \const{CAP\_MKNOD} & la capacità di creare file di dispositivo con la
+ \const{CAP\_MKNOD} & La capacità di creare file di dispositivo con la
funzione \func{mknod} (vedi
sez.~\ref{sec:file_mknod}).\footnotemark\\
- \const{CAP\_LEASE} & la capacità di creare dei \textit{file lease}
+ \const{CAP\_LEASE} & La capacità di creare dei \textit{file lease}
\index{file!lease} su di un file (vedi
sez.~\ref{sec:file_asyncronous_lease})
indipendentemente dalla proprietà dello
stesso.\footnotemark\\
- \const{CAP\_SETFCAP} & la capacità di impostare le
+ \const{CAP\_SETFCAP} & La capacità di impostare le
\textit{capabilities} di un file (non
supportata).\\
\hline
capacità in esso elencate.
Il \textit{capabilities bounding set} è un parametro di sistema, accessibile
-attraverso il contenuto del file \file{/proc/sys/kernel/cap-bound}, che per
+attraverso il contenuto del file \procfile{/proc/sys/kernel/cap-bound}, che per
questa sua caratteristica consente di impostare un limite generale alle
capacità che possono essere accordate ai vari processi. Questo valore può
essere impostato ad un valore arbitrario esclusivamente dal primo processo
\textbf{Policy} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- \const{SCHED\_FIFO} & Scheduling real-time con politica \textit{FIFO} \\
+ \const{SCHED\_FIFO} & Scheduling real-time con politica \textit{FIFO}. \\
\const{SCHED\_RR} & Scheduling real-time con politica \textit{Round
- Robin} \\
- \const{SCHED\_OTHER}& Scheduling ordinario\\
+ Robin}. \\
+ \const{SCHED\_OTHER}& Scheduling ordinario.\\
\hline
\end{tabular}
\caption{Valori dell'argomento \param{policy} per la funzione
in modalità \textit{fifo}, per permettere l'esecuzione degli altri processi
con pari priorità quando la sezione più urgente è finita.
+
+\subsection{Il controllo dello \textit{scheduler} per i sistemi multiprocessore}
+\label{sec:proc_sched_multiprocess}
+
Infine con il supporto dei sistemi multiprocessore sono state introdotte delle
funzioni che permettono di controllare in maniera più dettagliata la scelta di
quale processore utilizzare per eseguire un certo programma. Uno dei problemi
-che si pongono nei sistemi multiprocessore è infatti quello
-\index{effetto~ping-pong} dell'\textsl{effetto ping-pong}. Può accadere cioè
-che lo scheduler, quando riavvia un processo precedentemente interrotto,
-scegliendo il primo processore disponibile lo faccia eseguire da un processore
-diverso rispetto a quello su cui era stato eseguito in precedenza. Se il
-processo passa da un processore all'altro in questo modo (cosa che avveniva
-abbastanza di frequente con i kernel della seria 2.4.x) si ha
-l'\textsl{effetto ping-pong}.
+che si pongono nei sistemi multiprocessore è infatti quello del cosiddetto
+\index{effetto~ping-pong} \textsl{effetto ping-pong}. Può accadere cioè che lo
+scheduler, quando riavvia un processo precedentemente interrotto scegliendo il
+primo processore disponibile, lo faccia eseguire da un processore diverso
+rispetto a quello su cui era stato eseguito in precedenza. Se il processo
+passa da un processore all'altro in questo modo (cosa che avveniva abbastanza
+di frequente con i kernel della seria 2.4.x) si ha l'\textsl{effetto
+ ping-pong}.
Questo tipo di comportamento può generare dei seri problemi di prestazioni;
infatti tutti i processori moderni utilizzano una memoria interna (la
\itindbeg{CPU~affinity}
Per ovviare a questo tipo di problemi è nato il concetto di \textsl{affinità
- di processore} (o \textit{CPU affinity}); la
-possibilità cioè di far sì che un processo possa essere assegnato per
-l'esecuzione sempre allo stesso processore. Lo scheduler dei kernel della
-serie 2.4.x aveva una scarsa \textit{CPU affinity}, e
-\index{effetto~ping-pong} l'effetto ping-pong era comune; con il nuovo
-scheduler dei kernel della 2.6.x questo problema è stato risolto ed esso cerca
-di mantenere il più possibile ciascun processo sullo stesso processore.
+ di processore} (o \textit{CPU affinity}); la possibilità cioè di far sì che
+un processo possa essere assegnato per l'esecuzione sempre allo stesso
+processore. Lo scheduler dei kernel della serie 2.4.x aveva una scarsa
+\textit{CPU affinity}, e \index{effetto~ping-pong} l'effetto ping-pong era
+comune; con il nuovo scheduler dei kernel della 2.6.x questo problema è stato
+risolto ed esso cerca di mantenere il più possibile ciascun processo sullo
+stesso processore.
In certi casi però resta l'esigenza di poter essere sicuri che un processo sia
sempre eseguito dallo stesso processore,\footnote{quella che viene detta
% LocalWords: PACCT RESOURCE TTY CONFIG SETFCAP hdrp datap libcap lcap text tp
% LocalWords: get ncap caps CapInh CapPrm fffffeff CapEff getcap STAT dall'I
% LocalWords: inc PRIO SUSv PRGR prio SysV SunOS Ultrix sched timespec len sig
-% LocalWords: cpusetsize cpuset atomic
+% LocalWords: cpusetsize cpuset atomic tickless redirezione WCONTINUED stopped
+% LocalWords: waitid NOCLDSTOP ENOCHLD WIFCONTINUED ifdef endif idtype siginfo
+% LocalWords: infop ALL WEXITED WSTOPPED WNOWAIT signo CLD EXITED KILLED page
+% LocalWords: CONTINUED
%%% Local Variables:
%%% mode: latex
projects / gapil.git / blobdiff