processi.
Il kernel mantiene una tabella dei processi attivi, la cosiddetta
-\textit{process table}; per ciascun processo viene mantenuta una voce,
-costituita da una struttura \struct{task\_struct}, nella tabella dei processi
-che contiene tutte le informazioni rilevanti per quel processo. Tutte le
-strutture usate a questo scopo sono dichiarate nell'header file
-\file{linux/sched.h}, ed uno schema semplificato, che riporta la struttura
-delle principali informazioni contenute nella \struct{task\_struct} (che in
-seguito incontreremo a più riprese), è mostrato in
+\itindex{process~table} \textit{process table}; per ciascun processo viene
+mantenuta una voce, costituita da una struttura \struct{task\_struct}, nella
+tabella dei processi che contiene tutte le informazioni rilevanti per quel
+processo. Tutte le strutture usate a questo scopo sono dichiarate nell'header
+file \file{linux/sched.h}, ed uno schema semplificato, che riporta la
+struttura delle principali informazioni contenute nella \struct{task\_struct}
+(che in seguito incontreremo a più riprese), è mostrato in
fig.~\ref{fig:proc_task_struct}.
\begin{figure}[htb]
\end{figure}
Come accennato in sez.~\ref{sec:intro_unix_struct} è lo
-\textit{scheduler}\index{\textit{scheduler}} che decide quale processo mettere
-in esecuzione; esso viene eseguito ad ogni system call ed ad ogni
-interrupt,\footnote{più in una serie di altre occasioni. NDT completare questa
- parte.} (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{Il valore usuale di questa costante è 100, per tutte le
- architetture eccetto l'alpha, per la quale è 1000. Occorre fare attenzione a
- non confondere questo valore con quello dei clock tick (vedi
+\textit{scheduler}\itindex{scheduler} che decide quale processo mettere in
+esecuzione; esso viene eseguito ad ogni system call ed ad ogni
+interrupt,\footnote{più in una serie di altre occasioni.}
+% TODO completare questa parte.
+(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 l 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}).}
-%Si ha cioè un interrupt dal timer ogni centesimo di secondo.
+% TODO verificare gli ultimi cambiamenti del 2.6
+% Si ha cioè un interrupt dal timer ogni centesimo di secondo.
-Ogni volta che viene eseguito, lo \textit{scheduler}\index{\textit{scheduler}}
+Ogni volta che viene eseguito, lo \textit{scheduler}\itindex{scheduler}
effettua il calcolo delle priorità dei vari processi attivi (torneremo su
questo in sez.~\ref{sec:proc_priority}) e stabilisce quale di essi debba
essere posto in esecuzione fino alla successiva invocazione.
candidato per generare ulteriori indicatori associati al processo di cui
diventa possibile garantire l'unicità: ad esempio in alcune implementazioni la
funzione \func{tempnam} (si veda sez.~\ref{sec:file_temp_file}) usa il
-\acr{pid} per generare un \index{\textit{pathname}}\textit{pathname} univoco,
-che non potrà essere replicato da un altro processo che usi la stessa
-funzione.
+\acr{pid} per generare un \itindex{pathname}\textit{pathname} univoco, che non
+potrà essere replicato da un altro processo che usi la stessa funzione.
Tutti i processi figli dello stesso processo padre sono detti
\textit{sibling}, questa è una delle relazioni usate nel \textsl{controllo di
Dopo il successo dell'esecuzione di una \func{fork} sia il processo padre che
il processo figlio continuano ad essere eseguiti normalmente a partire
dall'istruzione successiva alla \func{fork}; il processo figlio è però una
-copia del padre, e riceve una copia dei segmenti di testo, stack e dati (vedi
-sez.~\ref{sec:proc_mem_layout}), ed esegue esattamente lo stesso codice del
-padre. Si tenga presente però che la memoria è copiata, non condivisa,
-pertanto padre e figlio vedono variabili diverse.
-
-Per quanto riguarda la gestione della memoria, in generale il segmento di
-testo, che è identico per i due processi, è condiviso e tenuto in read-only
-per il padre e per i figli. Per gli altri segmenti Linux utilizza la tecnica
-del \textit{copy on write}\index{\textit{copy~on~write}}; questa tecnica
-comporta che una pagina di memoria viene effettivamente copiata per il nuovo
-processo solo quando ci viene effettuata sopra una scrittura (e si ha quindi
-una reale differenza fra padre e figlio). In questo modo si rende molto più
-efficiente il meccanismo della creazione di un nuovo processo, non essendo più
-necessaria la copia di tutto lo spazio degli indirizzi virtuali del padre, ma
-solo delle pagine di memoria che sono state modificate, e solo al momento
-della modifica stessa.
+copia del padre, e riceve una copia dei segmenti di testo, \itindex{stack}
+stack e dati (vedi sez.~\ref{sec:proc_mem_layout}), ed esegue esattamente lo
+stesso codice del padre. Si tenga presente però che la memoria è copiata, non
+condivisa, pertanto padre e figlio vedono variabili diverse.
+
+Per quanto riguarda la gestione della memoria, in generale
+il\index{segmento!testo} segmento di testo, che è identico per i due processi,
+è condiviso e tenuto in read-only per il padre e per i figli. Per gli altri
+segmenti Linux utilizza la tecnica del \textit{copy on
+ write}\itindex{copy~on~write}; questa tecnica comporta che una pagina di
+memoria viene effettivamente copiata per il nuovo processo solo quando ci
+viene effettuata sopra una scrittura (e si ha quindi una reale differenza fra
+padre e figlio). In questo modo si rende molto più efficiente il meccanismo
+della creazione di un nuovo processo, non essendo più necessaria la copia di
+tutto lo spazio degli indirizzi virtuali del padre, ma solo delle pagine di
+memoria che sono state modificate, e solo al momento della modifica stessa.
La differenza che si ha nei due processi è che nel processo padre il valore di
ritorno della funzione \func{fork} è il \acr{pid} del processo figlio, mentre
Esaminiamo questo risultato: una prima conclusione che si può trarre è che non
si può dire quale processo fra il padre ed il figlio venga eseguito per
primo\footnote{a partire dal kernel 2.5.2-pre10 è stato introdotto il nuovo
- scheduler\index{\textit{scheduler}} di Ingo Molnar che esegue sempre per
- primo il figlio; per mantenere la portabilità è opportuno non fare comunque
+ scheduler\itindex{scheduler} di Ingo Molnar che esegue sempre per primo il
+ figlio; per mantenere la portabilità è opportuno non fare comunque
affidamento su questo comportamento.} dopo la chiamata a \func{fork};
dall'esempio si può notare infatti come nei primi due cicli sia stato eseguito
per primo il padre (con la stampa del \acr{pid} del nuovo processo) per poi
istruzioni del codice fra padre e figli, né sull'ordine in cui questi potranno
essere messi in esecuzione. Se è necessaria una qualche forma di precedenza
occorrerà provvedere ad espliciti meccanismi di sincronizzazione, pena il
-rischio di incorrere nelle cosiddette
-\textit{race condition}\index{\textit{race~condition}}
-(vedi sez.~\ref{sec:proc_race_cond}).
+rischio di incorrere nelle cosiddette \textit{race
+ condition}\itindex{race~condition} (vedi sez.~\ref{sec:proc_race_cond}).
Si noti inoltre che essendo i segmenti di memoria utilizzati dai singoli
processi completamente separati, le modifiche delle variabili nei processi
comune dopo l'esecuzione di una \func{fork} è la seguente:
\begin{itemize*}
\item i file aperti e gli eventuali flag di
- \textit{close-on-exec}\index{\textit{close-on-exec}} impostati (vedi
+ \textit{close-on-exec}\itindex{close-on-exec} impostati (vedi
sez.~\ref{sec:proc_exec} e sez.~\ref{sec:file_fcntl});
\item gli identificatori per il controllo di accesso: l'\textsl{user-ID
reale}, il \textsl{group-ID reale}, l'\textsl{user-ID effettivo}, il
\func{fork} veniva fatta solo per poi eseguire una \func{exec}. La funzione
venne introdotta in BSD per migliorare le prestazioni.
-Dato che Linux supporta il \textit{copy on
- write}\index{\textit{copy~on~write}} la perdita di prestazioni è
-assolutamente trascurabile, e l'uso di questa funzione (che resta un caso
-speciale della system call \func{\_\_clone}) è deprecato; per questo eviteremo
-di trattarla ulteriormente.
+Dato che Linux supporta il \textit{copy on write}\itindex{copy~on~write} la
+perdita di prestazioni è assolutamente trascurabile, e l'uso di questa
+funzione (che resta un caso speciale della system call \func{\_\_clone}) è
+deprecato; per questo eviteremo di trattarla ulteriormente.
\subsection{La conclusione di un processo}
\textbf{Valore} & \textbf{Opzione} &\textbf{Significato}\\
\hline
\hline
- $<-1$& -- & attende per un figlio il cui \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 \textit{process
- group} è uguale a quello del processo chiamante. \\
- $>0$ & -- &attende per un figlio il cui \acr{pid} è uguale al
- valore di \param{pid}.\\
+ $<-1$& -- & 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
+ uguale a quello del processo chiamante. \\
+ $>0$& -- & attende per un figlio il cui \acr{pid} è uguale
+ al valore di \param{pid}.\\
\hline
\end{tabular}
\caption{Significato dei valori dell'argomento \param{pid} della funzione
valutata solo se \val{WIFSIGNALED} ha restituito
un valore non nullo.\\
\macro{WCOREDUMP(s)} & Vera se il processo terminato ha generato un
- file di \textit{core dump}. Può essere valutata
- solo se \val{WIFSIGNALED} ha restituito un valore
- non nullo.\footnotemark \\
+ file di \itindex{core~dump}\textit{core
+ 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}. \\
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 core file, 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>}.}
+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>}.}
Lo standard POSIX.1 definisce una serie di macro di preprocessore da usare per
analizzare lo stato di uscita. Esse sono definite sempre in
fatto attraverso una delle funzioni della famiglia \func{exec}. Quando un
processo chiama una di queste funzioni esso viene completamente sostituito dal
nuovo programma; il \acr{pid} del processo non cambia, dato che non viene
-creato un nuovo processo, la funzione semplicemente rimpiazza lo stack, lo
-heap, i dati ed il testo del processo corrente con un nuovo programma letto da
-disco.
+creato un nuovo processo, la funzione semplicemente rimpiazza lo
+\itindex{stack} stack, lo \itindex{heap} heap, i dati ed il testo del processo
+corrente con un nuovo programma letto da disco.
Ci sono sei diverse versioni di \func{exec} (per questo la si è chiamata
famiglia di funzioni) che possono essere usate per questo compito, in realtà
\begin{errlist}
\item[\errcode{EACCES}] il file non è eseguibile, oppure il filesystem è
montato in \cmd{noexec}, oppure non è un file regolare o un interprete.
- \item[\errcode{EPERM}] il file ha i bit \acr{suid} o \acr{sgid}, l'utente
- non è root, il processo viene tracciato, o il filesystem è montato con
- l'opzione \cmd{nosuid}.
+ \item[\errcode{EPERM}] il file ha i bit \itindex{suid~bit} \acr{suid} o
+ \itindex{sgid~bit} \acr{sgid}, l'utente non è root, il processo viene
+ tracciato, o il filesystem è montato con l'opzione \cmd{nosuid}.
\item[\errcode{ENOEXEC}] il file è in un formato non eseguibile o non
riconosciuto come tale, o compilato per un'altra architettura.
\item[\errcode{ENOENT}] il file o una delle librerie dinamiche o l'interprete
Le altre quattro funzioni si limitano invece a cercare di eseguire il file
indicato dall'argomento \param{path}, che viene interpretato come il
-\index{\textit{pathname}}\textit{pathname} del programma.
+\itindex{pathname}\textit{pathname} del programma.
\begin{figure}[htb]
\centering
(\acr{ppid});
\item l'\textsl{user-ID reale}, il \textit{group-ID reale} ed i
\textsl{group-ID supplementari} (vedi sez.~\ref{sec:proc_access_id});
-\item il \textit{session id} (\acr{sid}) ed il \textit{process group-ID}
- (\acr{pgid}), vedi sez.~\ref{sec:sess_proc_group};
+\item il \textit{session ID} (\acr{sid}) ed il \itindex{process~group}
+ \textit{process group ID} (\acr{pgid}), vedi sez.~\ref{sec:sess_proc_group};
\item il terminale di controllo (vedi sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term});
\item il tempo restante ad un allarme (vedi sez.~\ref{sec:sig_alarm_abort});
\item la directory radice e la directory di lavoro corrente (vedi
sez.~\ref{sec:sig_gen_beha}).
La gestione dei file aperti dipende dal valore che ha il flag di
-\textit{close-on-exec}\index{\textit{close-on-exec}} (vedi anche
+\textit{close-on-exec}\itindex{close-on-exec} (vedi anche
sez.~\ref{sec:file_fcntl}) per ciascun file descriptor. I file per cui è
impostato vengono chiusi, tutti gli altri file restano aperti. Questo
significa che il comportamento predefinito è che i file restano aperti
Per le directory, lo standard POSIX.1 richiede che esse vengano chiuse
attraverso una \func{exec}, in genere questo è fatto dalla funzione
\func{opendir} (vedi sez.~\ref{sec:file_dir_read}) che effettua da sola
-l'impostazione del flag di
-\textit{close-on-exec}\index{\textit{close-on-exec}} sulle directory che apre,
-in maniera trasparente all'utente.
+l'impostazione del flag di \textit{close-on-exec}\itindex{close-on-exec} sulle
+directory che apre, in maniera trasparente all'utente.
Abbiamo detto che l'\textsl{user-ID reale} ed il \textsl{group-ID reale}
restano gli stessi all'esecuzione di \func{exec}; lo stesso vale per
l'\textsl{user-ID effettivo} ed il \textsl{group-ID effettivo} (il significato
di questi identificatori è trattato in sez.~\ref{sec:proc_access_id}), tranne
-quando il file che si va ad eseguire abbia o il \acr{suid} bit o lo \acr{sgid}
-bit impostato, in questo caso l'\textsl{user-ID effettivo} ed il
-\textsl{group-ID effettivo} vengono impostati rispettivamente all'utente o al
-gruppo cui il file appartiene (per i dettagli vedi sez.~\ref{sec:proc_perms}).
+quando il file che si va ad eseguire abbia o il \itindex{suid~bit}\acr{suid}
+bit o lo \itindex{sgid~bit} \acr{sgid} bit impostato, in questo caso
+l'\textsl{user-ID effettivo} ed il \textsl{group-ID effettivo} vengono
+impostati rispettivamente all'utente o al gruppo cui il file appartiene (per i
+dettagli vedi sez.~\ref{sec:proc_perms}).
Se il file da eseguire è in formato \emph{a.out} e necessita di librerie
condivise, viene lanciato il \textit{linker} dinamico \cmd{/lib/ld.so} prima
\label{sec:proc_perms}
In questa sezione esamineremo le problematiche relative al controllo di
-accesso dal punto di vista del processi; vedremo quali sono gli identificatori
+accesso dal punto di vista dei processi; vedremo quali sono gli identificatori
usati, come questi possono essere modificati nella creazione e nel lancio di
nuovi processi, le varie funzioni per la loro manipolazione diretta e tutte le
problematiche connesse ad una gestione accorta dei privilegi.
Come accennato in sez.~\ref{sec:intro_multiuser} il modello base\footnote{in
realtà già esistono estensioni di questo modello base, che lo rendono più
- flessibile e controllabile, come le \textit{capabilities}, le ACL per i file
- o il \textit{Mandatory Access Control} di SELinux; inoltre basandosi sul
+ flessibile e controllabile, come le \itindex{capabilities}
+ \textit{capabilities} illustrate in sez.~\ref{sec:proc_capabilities}, le ACL
+ per i file o il \textit{Mandatory Access Control}
+ \itindex{Mandatory~Access~Control~(MAC)} di SELinux; inoltre basandosi sul
lavoro effettuato con SELinux, a partire dal kernel 2.5.x, è iniziato lo
sviluppo di una infrastruttura di sicurezza, il \textit{Linux Security
Modules}, o LSM, in grado di fornire diversi agganci a livello del kernel
\textit{superuser}) che non è sottoposto a restrizioni, ed il resto degli
utenti, per i quali invece vengono effettuati i vari controlli di accesso.
-%Benché il sistema sia piuttosto semplice (è basato su un solo livello di
-% separazione) il sistema permette una
-%notevole flessibilità,
-
Abbiamo già accennato come il sistema associ ad ogni utente e gruppo due
identificatori univoci, lo user-ID ed il group-ID; questi servono al kernel per
identificare uno specifico utente o un gruppo di utenti, per poi poter
Dato che tutte le operazioni del sistema vengono compiute dai processi, è
evidente che per poter implementare un controllo sulle operazioni occorre
anche poter identificare chi è che ha lanciato un certo programma, e pertanto
-anche a ciascun processo dovrà essere associato ad un utente e ad un gruppo.
+anche a ciascun processo dovrà essere associato un utente e un gruppo.
Un semplice controllo di una corrispondenza fra identificativi non garantisce
però sufficiente flessibilità per tutti quei casi in cui è necessario poter
Al secondo gruppo appartengono lo \textsl{user-ID effettivo} ed il
\textsl{group-ID effettivo} (a cui si aggiungono gli eventuali \textsl{group-ID
supplementari} dei gruppi dei quali l'utente fa parte). Questi sono invece
-gli identificatori usati nella verifiche dei permessi del processo e per il
+gli identificatori usati nelle verifiche dei permessi del processo e per il
controllo di accesso ai file (argomento affrontato in dettaglio in
sez.~\ref{sec:file_perm_overview}).
Questi identificatori normalmente sono identici ai corrispondenti del gruppo
\textit{real} tranne nel caso in cui, come accennato in
-sez.~\ref{sec:proc_exec}, il programma che si è posto in esecuzione abbia i bit
-\acr{suid} o \acr{sgid} impostati (il significato di questi bit è affrontato
-in dettaglio in sez.~\ref{sec:file_suid_sgid}). In questo caso essi saranno
-impostati all'utente e al gruppo proprietari del file. Questo consente, per
-programmi in cui ci sia necessità, di dare a qualunque utente normale
-privilegi o permessi di un altro (o dell'amministratore).
+sez.~\ref{sec:proc_exec}, il programma che si è posto in esecuzione abbia i
+bit \itindex{suid~bit} \acr{suid} o \itindex{sgid~bit} \acr{sgid} impostati
+(il significato di questi bit è affrontato in dettaglio in
+sez.~\ref{sec:file_suid_sgid}). In questo caso essi saranno impostati
+all'utente e al gruppo proprietari del file. Questo consente, per programmi in
+cui ci sia necessità, di dare a qualunque utente normale privilegi o permessi
+di un altro (o dell'amministratore).
Come nel caso del \acr{pid} e del \acr{ppid}, anche tutti questi
identificatori possono essere letti attraverso le rispettive funzioni:
dell'\textsl{user-ID effettivo} e del \textsl{group-ID effettivo} del processo
padre, e vengono impostati dalla funzione \func{exec} all'avvio del processo,
come copie dell'\textsl{user-ID effettivo} e del \textsl{group-ID effettivo}
-dopo che questi sono stati impostati tenendo conto di eventuali \acr{suid} o
-\acr{sgid}. Essi quindi consentono di tenere traccia di quale fossero utente
-e gruppo effettivi all'inizio dell'esecuzione di un nuovo programma.
+dopo che questi sono stati impostati tenendo conto di eventuali
+\itindex{suid~bit}\acr{suid} o \itindex{sgid~bit} \acr{sgid}. Essi quindi
+consentono di tenere traccia di quale fossero utente e gruppo effettivi
+all'inizio dell'esecuzione di un nuovo programma.
L'\textsl{user-ID di filesystem} e il \textsl{group-ID di filesystem} sono
un'estensione introdotta in Linux per rendere più sicuro l'uso di NFS
\errcode{EPERM}).
Come accennato l'uso principale di queste funzioni è quello di poter
-consentire ad un programma con i bit \acr{suid} o \acr{sgid} impostati (vedi
-sez.~\ref{sec:file_suid_sgid}) di riportare l'\textsl{user-ID effettivo} a
-quello dell'utente che ha lanciato il programma, effettuare il lavoro che non
-necessita di privilegi aggiuntivi, ed eventualmente tornare indietro.
+consentire ad un programma con i bit \itindex{suid~bit} \acr{suid} o
+\itindex{sgid~bit} \acr{sgid} impostati (vedi sez.~\ref{sec:file_suid_sgid})
+di riportare l'\textsl{user-ID effettivo} a quello dell'utente che ha lanciato
+il programma, effettuare il lavoro che non necessita di privilegi aggiuntivi,
+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
Anche queste funzioni sono un'estensione specifica di Linux, e non richiedono
nessun privilegio. I valori sono restituiti negli argomenti, che vanno
specificati come puntatori (è un altro esempio di
-\index{\textit{value~result~argument}}\textit{value result argument}). Si noti
-che queste funzioni sono le uniche in grado di leggere gli identificatori del
+\itindex{value~result~argument}\textit{value result argument}). Si noti che
+queste funzioni sono le uniche in grado di leggere gli identificatori del
gruppo \textit{saved}.
scrivere codice portabile.
-%\subsection{La gestione delle capabilities}
-%\label{sec:proc_capabilities}
+\subsection{La gestione delle \textit{capabilities}}
+\label{sec:proc_capabilities}
+
+
+\itindbeg{capabilities}
+
+Come accennato in sez.~\ref{sec:proc_access_id} l'architettura classica della
+gestione dei privilegi in un sistema unix-like ha il sostanziale problema di
+fornire all'amministratore dei poteri troppo ampi, questo comporta che anche
+quando di siamo predisposte delle protezioni per in essere in grado di
+difendersi dagli effetti di una eventuale compromissione del sistema (come
+montare un filesystem in sola lettura per impedirne modifiche), una volta che
+questa sia stata effettuata e si siano ottenuti i privilegi di amministratore,
+queste potranno essere comunque rimosse (nel caso dell'esempio si potrà sempre
+rimontare il sistema in lettura-scrittura).
+
+Il problema consiste nel fatto che nell'architettura tradizionale di un
+sistema unix-like i controlli di accesso sono basati su un solo livello di
+separazione: per i processi normali essi sono posti in atto, mentre per i
+processi con i privilegi di amministratore essi non vengono neppure eseguiti.
+Dato che i privilegi sono sempre gli stessi, non esiste modo per evitare che
+un processo con diritti di amministratore non possa eseguire certe operazioni.
+Per ovviare a tutto ciò, a partire dai kernel della serie 2.2, è stato
+introdotto un meccanismo, detto \textit{capabilities}, che consentisse di
+suddividere i vari privilegi tradizionalmente associati all'amministratore in
+un insieme di \textsl{capacità} distinte.
+
+Queste capacità possano essere abilitate e disabilitate in maniera
+indipendente per ciascun processo, permettendo una granularità molto più fine
+nella distribuzione dei privilegi. Il meccanismo completo delle
+\textit{capabilities} prevederebbe anche la possibilità di associare le stesse
+\textit{capabilities} anche ai singoli file
+eseguibili,\footnote{l'implementazione di Linux si rifà ad una bozza per
+ quello che dovrebbe divenire lo standard POSIX.1e, che prevede questa
+ funzionalità.} in modo da poter stabilire quali capacità possono essere
+utilizzate quando viene messo in esecuzione uno specifico programma;
+attualmente\footnote{vale a dire almeno fino al kernel 2.6.13, e non è
+ disponibile al momento neanche nessuna realizzazione sperimentale.} questa
+funzionalità non è implementata.
+
+Per gestire questo nuovo meccanismo ciascun processo porta con sé tre distinti
+insiemi di \textit{capabilities}, che vengono denominati rispettivamente
+\textit{effective}, \textit{permitted} ed \textit{inherited}. Questi insiemi
+vengono mantenuti in forma di tre diverse maschere binarie,\footnote{il kernel
+ li mantiene, come i vari identificatori di sez.~\ref{sec:proc_setuid},
+ all'interno della \struct{task\_struct} di ciascun processo (vedi
+ fig.~\ref{fig:proc_task_struct}), nei tre campi \texttt{cap\_effective},
+ \texttt{cap\_inheritable}, \texttt{cap\_permitted} del tipo
+ \texttt{kernel\_cap\_t} (definito come intero a 32 bit), il che comporta un
+ massimo di 32 \textit{capabilities} distinte.} in cui ciascun bit
+corrisponde ad una capacità diversa; se ne è riportato l'elenco,\footnote{si
+ tenga presente che l'elenco delle \textit{capabilities} presentato questa
+ tabella, ripreso dalla relativa pagina di manuale (accessibile con
+ \texttt{man capabilities}), è quello aggiornato al kernel 2.6.6.} con una
+breve descrizione, ed il nome delle costanti che identificano i singoli bit,
+in tab.~\ref{tab:proc_capabilities}.
+
+
+\begin{table}[!hbt]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}{|l|p{12cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Capacità}&\textbf{Descrizione}\\
+ \hline
+ \hline
+ \const{CAP\_CHOWN} & la capacità di cambiare proprietario e gruppo
+ proprietario di un file (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_chown}).\\
+ \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
+ controllo di accesso chiamato
+ \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
+ 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
+ l'user-ID effettivo del processo (o meglio il
+ \textit{filesystem user-ID}, vedi
+ sez.~\ref{sec:proc_setuid}) coincida con
+ quello del proprietario di un file per tutte
+ le operazioni privilegiate non coperte dalle
+ precedenti \const{CAP\_DAC\_OVERRIDE} e
+ \const{CAP\_DAC\_READ\_SEARCH}. Queste
+ comprendono i cambiamenti dei permessi e dei
+ tempi del file (vedi sez.~\ref{sec:file_chmod} e
+ sez.~\ref{sec:file_utime}), le impostazioni degli
+ attributi estesi (con il comando \cmd{chattr}) e
+ delle ACL, poter ignorare lo
+ \itindex{sticky~bit} \textit{sticky bit} nella
+ cancellazione dei file (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_sticky}), la possibilità di
+ impostare il flag di \const{O\_NOATIME} 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
+ 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
+ un processo senza questa capacità e la capacità
+ di impostare il bit \acr{sgid} su un file anche
+ quando questo è relativo ad un gruppo cui non si
+ appartiene (vedi sez.~\ref{sec:file_chmod}).\\
+ \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
+ per le operazioni sugli oggetti di
+ intercomunicazione fra processi (vedi
+ sez.~\ref{sec:ipc_sysv}).\\
+ \const{CAP\_KILL} & la capacità di mandare segnali a qualunque
+ processo (vedi sez.~\ref{sec:sig_kill_raise}).\\
+ \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\_LINUX\_IMMUTABLE}& la capacità di impostare gli attributi
+ \textit{immutable} e \textit{append only} per i
+ file su un filesystem che supporta questi
+ attributi estesi.\\
+ \const{CAP\_MKNOD} & la capacità di creare file di dispositivo con la
+ funzione \func{mknod} (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_mknod}).\footnotemark\\
+ \const{CAP\_NET\_ADMIN} & la capacità di eseguire alcune operazioni
+ privilegiate sulla rete (impostare le opzioni
+ privilegiate dei socket, abilitare il
+ multicasting, impostare interfacce di rete e
+ tabella di instradamento).\\
+ \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
+ broadcast e multicast.\\
+ \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\_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 \index{socket} socket
+ \textit{unix domain} (vedi
+ sez.~\ref{sec:unix_socket}).\\
+ \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.\\
+ \const{CAP\_SETUID} & la capacità di manipolare gli user ID del
+ processo (e trasmettere un valore arbitrario
+ tramite i socket unix domain).\\
+ \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 reboot del
+ sistema.\\
+ \const{CAP\_SYS\_CHROOT}& la capacità di eseguire la funzione
+ \func{chroot} (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_chroot}).\\
+ \const{CAP\_SYS\_MODULE}& la capacità di caricare e rimuovere moduli del
+ kernel. \\
+ \const{CAP\_SYS\_NICE} & la capacità di modificare le priorità dei
+ processi (vedi sez.~\ref{sec:proc_priority}). \\
+ \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\_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\_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
+ (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\_SYS\_PTRACE}& consente di tracciare qualunque processo con
+ \func{ptrace} (vedi
+ sez.~\ref{sec:xxx_ptrace}).\\
+% TODO documentatare ptrace
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Le costanti che identificano le \textit{capabilities} presenti nel
+ kernel.}
+\label{tab:proc_capabilities}
+\end{table}
+
+\footnotetext{questa capacità è presente soltato a partire dai kernel della
+ serie 2.4.x.}
+
+\footnotetext{questa capacità è presente soltato a partire dai kernel della
+ serie 2.4.x.}
+
+
+L'utilizzo di tre distinti insiemi serve a fornire una interfaccia flessibile
+per l'uso delle \textit{capabilities}, con scopi analoghi a quelli per cui
+sono mantenuti i diversi insiemi di identificatori di
+sez.~\ref{sec:proc_setuid}; il loro significato è il seguente:
+\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
+\item[\textit{effective}] l'insieme delle \textit{capabilities}
+ ``\textsl{effettive}'', cioè quelle che vengono effettivamente usate dal
+ kernel per eseguire il controllo di accesso per le operazioni compiute dal
+ processo.
+\item[\textit{permitted}] l'insieme delle \textit{capabilities}
+ ``\textsl{permesse}'', cioè l'insieme di quelle che un processo \textsl{può}
+ impostare come \textsl{effettive} se ha la capacità \const{CAP\_SETPCAP}. Se
+ un processo cancella una capacità da questo insieme non potrà più
+ riassumerla (almeno che non esegua un programma che è \acr{suid} di root).
+\item[\textit{inherited}] l'insieme delle \textit{capabilities}
+ \textsl{ereditate}, cioè quelle che vengono trasmesse ad un nuovo programma
+ eseguito attraverso una chiamata ad \func{exec} (con l'eccezione del caso
+ che questo sia \acr{suid} di root).
+\end{basedescript}
+
+
+Oltre a questi tre insiemi relativi al singolo processo il kernel mantiene un
+valore generale per tutto il sistema, chiamato
+\index{capabilities~bounding~set} \textit{capabilities bounding set}. Questo
+è un parametro di sistema, accessibile attraverso il contenuto del file
+\file{/proc/sys/kernel/cap-bound}, che consente di impostare un limite
+generale alle capacità che possono essere accordate ai vari processi.
+
+Il meccanismo prevede infatti che nell'esecuzione di una \func{exec} venga
+utilizzato il valore mantenuto nell'insieme \textit{inherited} per
+inizializzare tutti gli insiemi
+
+vengano
+impostati come valori per le \textit{capabilities} (per tutti e tre gli
+insiemi) del nuovo programma quelle
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+\itindend{capabilities}
\section{La gestione della priorità di esecuzione}
\label{sec:proc_priority}
In questa sezione tratteremo più approfonditamente i meccanismi con il quale
-lo \textit{scheduler}\index{\textit{scheduler}} assegna la CPU ai vari
-processi attivi. In particolare prenderemo in esame i vari meccanismi con cui
-viene gestita l'assegnazione del tempo di CPU, ed illustreremo le varie
-funzioni di gestione.
+lo \textit{scheduler}\itindex{scheduler} assegna la CPU ai vari processi
+attivi. In particolare prenderemo in esame i vari meccanismi con cui viene
+gestita l'assegnazione del tempo di CPU, ed illustreremo le varie funzioni di
+gestione.
\subsection{I meccanismi di \textit{scheduling}}
\label{sec:proc_sched}
+\itindbeg{scheduler}
La scelta di un meccanismo che sia in grado di distribuire in maniera efficace
il tempo di CPU per l'esecuzione dei processi è sempre una questione delicata,
ed oggetto di numerose ricerche; in generale essa dipende in maniera
cui non esiste un meccanismo che sia valido per tutti gli usi.
La caratteristica specifica di un sistema multitasking come Linux è quella del
-cosiddetto \textit{prehemptive multitasking}: questo significa che al
-contrario di altri sistemi (che usano invece il cosiddetto \textit{cooperative
+cosiddetto \itindex{prehemptive~multitasking}\textit{prehemptive
+ multitasking}: questo significa che al contrario di altri sistemi (che usano
+invece il cosiddetto \itindex{cooperative~multitasking}\textit{cooperative
multitasking}) non sono i singoli processi, ma il kernel stesso a decidere
quando la CPU deve essere passata ad un altro processo. Come accennato in
sez.~\ref{sec:proc_hierarchy} questa scelta viene eseguita da una sezione
-apposita del kernel, lo \textit{scheduler}\index{\textit{scheduler}}, il cui
-scopo è quello di distribuire al meglio il tempo di CPU fra i vari processi.
+apposita del kernel, lo \textit{scheduler}, il cui scopo è quello di
+distribuire al meglio il tempo di CPU fra i vari processi.
La cosa è resa ancora più complicata dal fatto che con le architetture
multi-processore si deve anche scegliere quale sia la CPU più opportuna da
nell'esecuzione.
Il meccanismo usato da Linux è piuttosto semplice,\footnote{in realtà nella
- serie 2.6.x lo \textit{scheduler} è stato riscritto da zero e può usare
- diversi algoritmi, selezionabili sia in fase di compilazione, che, nelle
- versioni più recenti, all'avvio (addirittura è stato ideato un sistema
- modulare che permette di cambiare lo scheduler al volo, che comunque non è
- incluso nel kernel ufficiale).} ad ogni processo è assegnata una
-\textit{time-slice}, cioè un intervallo di tempo (letteralmente una fetta) per
-il quale esso deve essere eseguito. Il valore della \textit{time-slice} è
-controllato dalla cosiddetta \textit{nice} (o \textit{niceness}) del processo.
-Essa è contenuta nel campo \var{nice} di \struct{task\_struct}; tutti i
-processi vengono creati con lo stesso valore, ed essa specifica il valore
-della durata iniziale della \textit{time-slice} che viene assegnato ad un
-altro campo della struttura (\var{counter}) quando il processo viene eseguito
-per la prima volta e diminuito progressivamente ad ogni interruzione del
-timer.
-
-Durante la sua esecuzione lo scheduler\index{\textit{scheduler}} scandisce la
-coda dei processi in stato \textit{runnable} associando, in base al valore di
-\var{counter}, un peso ad ogni processo in attesa di esecuzione,\footnote{il
- calcolo del peso in realtà è un po' più complicato, ad esempio nei sistemi
- multiprocessore viene favorito un processo eseguito sulla stessa CPU, e a
- parità del valore di \var{counter} viene favorito chi ha una priorità più
- elevata.} chi ha il peso più alto verrà posto in esecuzione, ed il
-precedente processo sarà spostato in fondo alla coda. Dato che ad ogni
-interruzione del timer il valore di \var{counter} del processo corrente viene
-diminuito, questo assicura che anche i processi con priorità più bassa
-verranno messi in esecuzione.
+ serie 2.6.x lo scheduler è stato riscritto da zero e può usare diversi
+ algoritmi, selezionabili sia in fase di compilazione, che, nelle versioni
+ più recenti, all'avvio (addirittura è stato ideato un sistema modulare che
+ permette di cambiare lo scheduler al volo, che comunque non è incluso nel
+ kernel ufficiale).} ad ogni processo è assegnata una \textit{time-slice},
+cioè un intervallo di tempo (letteralmente una fetta) per il quale esso deve
+essere eseguito. Il valore della \textit{time-slice} è controllato dalla
+cosiddetta \textit{nice} (o \textit{niceness}) del processo. Essa è contenuta
+nel campo \var{nice} di \struct{task\_struct}; tutti i processi vengono creati
+con lo stesso valore, ed essa specifica il valore della durata iniziale della
+\textit{time-slice} che viene assegnato ad un altro campo della struttura
+(\var{counter}) quando il processo viene eseguito per la prima volta e
+diminuito progressivamente ad ogni interruzione del timer.
+
+Durante la sua esecuzione lo scheduler scandisce la coda dei processi in stato
+\textit{runnable} associando, in base al valore di \var{counter}, un peso ad
+ogni processo in attesa di esecuzione,\footnote{il calcolo del peso in realtà
+ è un po' più complicato, ad esempio nei sistemi multiprocessore viene
+ favorito un processo eseguito sulla stessa CPU, e a parità del valore di
+ \var{counter} viene favorito chi ha una priorità più elevata.} chi ha il
+peso più alto verrà posto in esecuzione, ed il precedente processo sarà
+spostato in fondo alla coda. Dato che ad ogni interruzione del timer il
+valore di \var{counter} del processo corrente viene diminuito, questo assicura
+che anche i processi con priorità più bassa verranno messi in esecuzione.
La priorità di un processo è così controllata attraverso il valore di
\var{nice}, che stabilisce la durata della \textit{time-slice}; per il
\param{which} & \param{who} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- \const{PRIO\_PROCESS} & \type{pid\_t} & processo \\
- \const{PRIO\_PRGR} & \type{pid\_t} & process group \\
- \const{PRIO\_USER} & \type{uid\_t} & utente \\
+ \const{PRIO\_PROCESS} & \type{pid\_t} & processo \\
+ \const{PRIO\_PRGR} & \type{pid\_t} & \itindex{process~group}
+ \textit{process group} \\
+ \const{PRIO\_USER} & \type{uid\_t} & utente \\
\hline
\end{tabular}
\caption{Legenda del valore dell'argomento \param{which} e del tipo
Adeos gestiti dalle code del nano-kernel), in modo da poterli controllare
direttamente qualora ci sia la necessità di avere un processo con priorità
più elevata di un \textit{interrupt handler}.} mentre con l'incorrere in un
-page fault\index{\textit{page~fault}} si possono avere ritardi non previsti.
+\textit{page fault}\itindex{page~fault} si possono avere ritardi non previsti.
Se l'ultimo problema può essere aggirato attraverso l'uso delle funzioni di
controllo della memoria virtuale (vedi sez.~\ref{sec:proc_mem_lock}), il primo
non è superabile e può comportare ritardi non prevedibili riguardo ai tempi di
cui si sia assegnata la massima priorità assoluta, in modo da poter essere
comunque in grado di rientrare nel sistema.
-Quando c'è un processo con priorità assoluta lo
-scheduler\index{\textit{scheduler}} lo metterà in esecuzione prima di ogni
-processo normale. In caso di più processi sarà eseguito per primo quello con
-priorità assoluta più alta. Quando ci sono più processi con la stessa priorità
-assoluta questi vengono tenuti in una coda e tocca al kernel decidere quale
-deve essere eseguito. Il meccanismo con cui vengono gestiti questi processi
-dipende dalla politica di scheduling che si è scelto; lo standard ne prevede
-due:
+Quando c'è un processo con priorità assoluta lo scheduler lo metterà in
+esecuzione prima di ogni processo normale. In caso di più processi sarà
+eseguito per primo quello con priorità assoluta più alta. Quando ci sono più
+processi con la stessa priorità assoluta questi vengono tenuti in una coda e
+tocca al kernel decidere quale deve essere eseguito. Il meccanismo con cui
+vengono gestiti questi processi dipende dalla politica di scheduling che si è
+scelta; lo standard ne prevede due:
\begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
\item[\textit{FIFO}] \textit{First In First Out}. Il processo viene eseguito
fintanto che non cede volontariamente la CPU (con \func{sched\_yield}), si
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
-dell'\textsl{effetto ping-pong}.\index{\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}.
+dell'\textsl{effetto ping-pong}.\index{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
diventa serio quando si verifica l'\textsl{effetto ping-pong}, in tal caso
infatti un processo \textsl{rimbalza} continuamente da un processore all'altro
e si ha una continua invalidazione della cache, che non diventa mai
-disponibile.
+disponibile.
+\itindbeg{CPU~affinity}
Per ovviare a questo tipo di problemi è nato il concetto di \textsl{affinità
- di processore} (o \index{\textit{CPU~affinity}}\textit{CPU affinity}); la
+ 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 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.
+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
soltanto su un sistema multiprocessore, esse possono comunque essere
utilizzate anche in un sistema con un processore singolo, nel qual caso però
non avranno alcun risultato effettivo.
+\itindend{scheduler}
+\itindend{CPU~affinity}
+
\section{Problematiche di programmazione multitasking}
In un ambiente multitasking il concetto è essenziale, dato che un processo può
essere interrotto in qualunque momento dal kernel che mette in esecuzione un
altro processo o dalla ricezione di un segnale; occorre pertanto essere
-accorti nei confronti delle possibili
-\textit{race condition}\index{\textit{race~condition}} (vedi
-sez.~\ref{sec:proc_race_cond}) derivanti da operazioni interrotte in una fase
-in cui non erano ancora state completate.
+accorti nei confronti delle possibili \textit{race
+ condition}\itindex{race~condition} (vedi sez.~\ref{sec:proc_race_cond})
+derivanti da operazioni interrotte in una fase in cui non erano ancora state
+completate.
Nel caso dell'interazione fra processi la situazione è molto più semplice, ed
occorre preoccuparsi della atomicità delle operazioni solo quando si ha a che
\subsection{Le \textit{race condition} ed i \textit{deadlock}}
\label{sec:proc_race_cond}
-\index{\textit{race~condition}|(}
+\itindbeg{race~condition}
Si definiscono \textit{race condition} tutte quelle situazioni in cui processi
diversi operano su una risorsa comune, ed in cui il risultato viene a
dipendere dall'ordine in cui essi effettuano le loro operazioni. Il caso
opportunamente protette da meccanismi di sincronizzazione (torneremo su queste
problematiche di questo tipo in cap.~\ref{cha:IPC}).
-\index{\textit{deadlock}|(}
+\itindbeg{deadlock}
Un caso particolare di \textit{race condition} sono poi i cosiddetti
\textit{deadlock}, particolarmente gravi in quanto comportano spesso il blocco
completo di un servizio, e non il fallimento di una singola operazione. Per
visto in sez.~\ref{sec:proc_atom_oper}; questi problemi infatti possono essere
risolti soltanto assicurandosi, quando essa sia richiesta, che sia possibile
eseguire in maniera atomica le operazioni necessarie.
-\index{\textit{race~condition}|)}
-\index{\textit{deadlock}|)}
+\itindend{race~condition}
+\itindend{deadlock}
\subsection{Le funzioni rientranti}
delle funzioni all'interno dei gestori dei segnali.
Fintanto che una funzione opera soltanto con le variabili locali è rientrante;
-queste infatti vengono allocate nello stack, e un'altra invocazione non fa
-altro che allocarne un'altra copia. Una funzione può non essere rientrante
-quando opera su memoria che non è nello stack. Ad esempio una funzione non è
-mai rientrante se usa una variabile globale o statica.
+queste infatti vengono allocate nello \itindex{stack} stack, e un'altra
+invocazione non fa altro che allocarne un'altra copia. Una funzione può non
+essere rientrante quando opera su memoria che non è nello \itindex{stack}
+stack. Ad esempio una funzione non è mai rientrante se usa una variabile
+globale o statica.
Nel caso invece la funzione operi su un oggetto allocato dinamicamente, la
cosa viene a dipendere da come avvengono le operazioni: se l'oggetto è creato
projects / gapil.git / blobdiff