Nel precedente capitolo abbiamo visto come funziona un singolo processo, in
questo capitolo affronteremo i dettagli della creazione e della distruzione
dei processi, della gestione dei loro attributi e privilegi, e di tutte le
-funzioni a questo connesse.
+funzioni a questo connesse. Infine nella sezione finale affronteremo alcune
+problematiche generiche della programmazione in ambiente multitasking.
+
\section{Introduzione}
\label{sec:proc_gen}
Partiremo con una introduzione generale ai concetti che stanno alla base della
-gestione dei processi in unix. Introdurremo in questa sezione l'architettura
-della gestione dei processi e le sue principali caratteristiche, e daremo una
-panoramica sull'uso delle principali funzioni per la gestione dei processi.
+gestione dei processi in un sitema unix-like. Introdurremo in questa sezione
+l'architettura della gestione dei processi e le sue principali
+caratteristiche, e daremo una panoramica sull'uso delle principali funzioni
+per la gestione dei processi.
+
\subsection{La gerarchia dei processi}
\label{sec:proc_hierarchy}
\end{enumerate}
Oltre ai file aperti i processi figli ereditano dal padre una serie di altre
-proprietà comuni; in dettaglio avremo che dopo l'esecuzione di una \func{fork}
-padre e figlio avranno in comune:
+proprietà; la lista dettagliata delle proprietà che padre e figlio hanno in
+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} se
settati).
\item i limiti sulle risorse
\item le variabili di ambiente (vedi \secref{sec:proc_environ}).
\end{itemize*}
-le differenze invece sono:
+le differenze fra padree figlio dopo la \func{fork} invece sono:
\begin{itemize*}
\item il valore di ritorno di \func{fork}.
\item il \textit{process id}.
adottarli e provvedere a concludere la terminazione.
-\subsection{Le funzioni \texttt{wait} e \texttt{waitpid}}
+\subsection{Le funzioni \func{wait} e \func{waitpid}}
\label{sec:proc_wait}
Abbiamo già accennato come uno degli usi possibili delle capacità multitasking
\item \macro{EINTR} la funzione è stata interrotta da un segnale.
\end{errlist}
\end{functions}
+
è presente fin dalle prime versioni di unix; la funzione ritorna alla
conclusione del primo figlio (o immediatamente se un figlio è già uscito). Nel
caso un processo abbia più figli il valore di ritorno permette di identificare
Prima versione, equivalente a \func{wait4(-1, \&status, opt, rusage)} è
ormai deprecata in favore di \func{wait4}.
\end{functions}
+\noindent
la struttura \type{rusage} è definita in \file{sys/resource.h}, e viene
utilizzata anche dalla funzione \func{getrusage} per ottenere le risorse di
sistema usate dal processo; in Linux è definita come:
\end{lstlisting}
\end{minipage}
\normalsize
- \caption{La struttura \texttt{rusage} per la lettura delle informazioni dei
+ \caption{La struttura \var{rusage} per la lettura delle informazioni dei
delle risorse usate da un processo.}
\label{fig:proc_rusage_struct}
\end{figure}
\var{ru\_majflt}, e \var{ru\_nswap}.
-\subsection{Le funzioni \texttt{exec}}
+\subsection{Le funzioni \func{exec}}
\label{sec:proc_exec}
Abbiamo già detto che una delle modalità principali con cui si utilizzano i
Questo in Linux viene fatto usando altri due gruppi di identificatori, il
\textit{saved} ed il \textit{filesystem}, analoghi ai precedenti. Il primo
gruppo è lo stesso usato in SVr4, e previsto dallo standard POSIX quando è
-definita la costante \macro{\_POSIX\_SAVED\_IDS}, il secondo gruppo è
-specifico di Linux e viene usato per migliorare la sicurezza con NFS.
+definita la costante \macro{\_POSIX\_SAVED\_IDS}\footnote{in caso si abbia a
+ cuore la portabilità del programma su altri unix è buona norma controllare
+ sempre la disponibilità di queste funzioni controllando se questa costante è
+ definita}, il secondo gruppo è specifico di Linux e viene usato per
+migliorare la sicurezza con NFS.
Il \textit{saved user id} e il \textit{saved group id} sono copie
dell'\textit{effective user id} e dell'\textit{effective group id} del
\end{eqnarray*}
consentendo l'accesso a \file{/var/log/utmp}.
-Occorre però tenere conto che tutto questo non è possibile con root, in tal
-caso infatti l'esecuzione una \func{setuid} comporta il cambiamento di tutti
-gli identificatori associati al processo rendendo impossibile riguadagnare i
-privilegi di amministratore. Questo comportamento è corretto per l'uso che ne
-fa \cmd{login} una volta che crea una nuova shell per l'utente; ma quando si
-vuole cambiare soltanto l'\textit{effective user id} del processo per cedere i
-privilegi occorre ricorrere ad altre funzioni (si veda ad esempio
-\secref{sec:proc_seteuid}).
+Occorre però tenere conto che tutto questo non è possibile con un processo con
+i privilegi di root, in tal caso infatti l'esecuzione una \func{setuid}
+comporta il cambiamento di tutti gli identificatori associati al processo,
+rendendo impossibile riguadagnare i privilegi di amministratore. Questo
+comportamento è corretto per l'uso che ne fa \cmd{login} una volta che crea
+una nuova shell per l'utente; ma quando si vuole cambiare soltanto
+l'\textit{effective user id} del processo per cedere i privilegi occorre
+ricorrere ad altre funzioni (si veda ad esempio \secref{sec:proc_seteuid}).
\subsection{Le funzioni \func{setreuid} e \func{setresuid}}
l'unico errore possibile è \macro{EPERM}.
\end{functions}
-Gli utenti normali possono settare gli identificatori soltanto ai valori del
-loro \textit{effective id} o \textit{real id}, valori diversi comportano il
-fallimento della chiamata; l'amministratore invece può specificare un valore
-qualunque. Specificando -1 come valore l'identificatore corrispondente viene
-lasciato inalterato.
+I processi non privileguiati possono settare i \textit{real id} soltanto ai
+valori dei loro \textit{effective id} o \textit{real id} e gli
+\textit{effective id} ai valori dei loro \textit{real id}, \textit{effective
+ id} o \textit{saved id}; valori diversi comportano il fallimento della
+chiamata; l'amministratore invece può specificare un valore qualunque.
+Specificando un valore di -1 l'identificatore corrispondente viene lasciato
+inalterato.
Con queste funzione si possono scambiare fra loro \textit{real id} e
\textit{effective id}, e pertanto è possibile implementare un comportamento
secondo scambio.
In questo caso però occorre porre molta attenzione quando si creano nuovi
-processi nella fase intermedia, questi infatti avranno un \textit{real id}
-privilegiato, che dovrà essere esplicitamente eliminato prima di porre in
-esecuzione un nuovo processo, che altrimenti potrebbero riottenere detti
-privilegi.
+processi nella fase intermedia in cui si sono scambiati gli identificatori, in
+questo caso infatti essi avranno un \textit{real id} privilegiato, che dovrà
+essere esplicitamente eliminato prima di porre in esecuzione un nuovo
+programma (occorrerà cioè eseguire un'altra chiamata dopo la \func{fork}, e
+prima della \func{exec} per uniformare i \textit{real id} agli
+\textit{effective id}) in caso contrario quest'ultimo potrebbe a sua volta
+effettuare uno scambio e riottenere privilegi non previsti.
+
+Lo stesso problema di propagazione dei privilegi ad eventuali processi figli
+si porrebbe per i \textit{saved id}. Queste funzioni derivano da
+un'implementazione che non ne prevede la presenza, e quindi non è possibile
+usarle per correggere la situazione come nel caso precedente, per questo
+motivo tutte le volte che uno degli identificatori viene modificato ad un
+valore diverso dal precedente \textit{real id}, il \textit{saved id} viene
+sempre settato al valore dell'\textit{effective id}.
+
+
+\subsection{Le funzioni \func{setresuid} e \func{setresgid}}
+\label{sec:proc_setresuid}
+
+Queste due funzioni sono una estensione introdotta in Linux dal kernel 2.1.44,
+e permettono un completo controllo su tutti gli identificatori (\textit{real},
+\textit{effective} e \textit{saved}), i prototipi sono:
+
+\begin{functions}
+\headdecl{unistd.h}
+\headdecl{sys/types.h}
+
+\funcdecl{int setresuid(uid\_t ruid, uid\_t euid, uid\_t suid)} setta il
+\textit{real user ID}, l'\textit{effective user ID} e il \textit{saved user
+ ID} del processo corrente ai valori specificati rispettivamente da
+\var{ruid}, \var{euid} e \var{suid}.
+
+\funcdecl{int setresgid(gid\_t rgid, gid\_t egid, gid\_t sgid)} setta il
+\textit{real group ID}, l'\textit{effective group ID} e il \textit{saved group
+ ID} del processo corrente ai valori specificati rispettivamente da
+\var{rgid}, \var{egid} e \var{sgid}.
+
+Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in caso di fallimento:
+l'unico errore possibile è \macro{EPERM}.
+\end{functions}
+
+I processi non privilegiati possono cambiare uno qualunque degli
+identificatori usando uno qualunque dei valori correnti di \textit{real id},
+\textit{effective id} o \textit{saved id}, l'ammnistratore può specificare i
+valori che vuole; un valore di -1 per un qualunque parametro lascia inalterato
+l'dentificatore corrispondente.
-Come accennato le funzioni derivano da un'implementazione che non prevedeva la
-presenza di \textit{saved id}, per evitare che questo possa essere
-riutilizzato nella fase intermedia per recuperare un \textit{effective id}
-(privilegiato) originale, tutte le volte che uno degli identificatori viene
-modificato da una di queste funzioni, il \textit{saved id} viene sempre
-settato al nuovo valore che viene ad assumere l'\textit{effective id}.
\subsection{Le funzioni \func{seteuid} e \func{setegid}}
\label{sec:proc_seteuid}
Queste funzioni sono un'estensione allo standard POSIX.1 (ma sono comunque
-supportate dalla maggior parte degli unix) usate per cambiare gli
+supportate dalla maggior parte degli unix) e usate per cambiare gli
\textit{effective id}; i loro prototipi sono:
\begin{functions}
\headdecl{sys/types.h}
\funcdecl{int seteuid(uid\_t uid)} setta l'\textit{effective user ID} del
-processo corrente.
+processo corrente a \var{uid}.
\funcdecl{int setegid(gid\_t gid)} setta l'\textit{effective group ID} del
-processo corrente.
+processo corrente a \var{gid}.
Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in caso di fallimento:
l'unico errore possibile è \macro{EPERM}.
\end{functions}
+Gli utenti normali possono settare l'\textit{effective id} solo al valore del
+\textit{real id} o del \textit{saved id}, l'amministratore può specificare
+qualunque valore. Queste funzioni sono usate per permettere a root di settare
+solo l'\textit{effective id}, dato che l'uso normale di \func{setuid} comporta
+il settaggio di tutti gli identificatori.
+
+\subsection{Le funzioni \func{setfsuid} e \func{setfsgid}}
+\label{sec:proc_setfsuid}
-
-\subsection{Le funzioni \func{setresuid} e \func{setresgid}}
-\label{sec:proc_setresuid}
-
-Queste due funzioni sono una estensione introdotta in Linux dal kernel 2.1.44,
-e permettono un completo controllo su tutti gli identificatori (\textit{real},
-\textit{effective} e \textit{saved}), i prototipi sono:
+Queste funzioni sono usate per settare gli identificatori usati da Linux per
+il controllo dell'accesso ai file. Come già accennato in
+\secref{sec:proc_user_group} in Linux è definito questo ulteriore gruppo di
+identificatori, che di norma sono assolutamente equivalenti agli
+\textit{effective id}, dato che ogni cambiamento di questi ultimi viene
+immediatamente riportato sui \textit{filesystem id}.
+
+C'è un solo caso in cui si ha necessità di introdurre una differenza fra
+\textit{effective id} e \textit{filesystem id}, ed è per ovviare ad un
+problema di sicurezza che si presenta quando si deve implementare un server
+NFS. Il server NFS infatti deve poter cambiare l'identificatore con cui accede
+ai file per assumere l'identità del singolo utente remoto, ma se questo viene
+fatto cambiando l'\textit{effective id} o il \textit{real id} il server si
+espone alla ricezione di eventuali segnali ostili da parte dell'utente di cui
+ha temporaneamente assunto l'identità. Cambiando solo il \textit{filesystem
+ id} si ottengono i privilegi necessari per accedere ai file, mantenendo
+quelli originari per quanto riguarda tutti gli altri controlli di accesso.
+
+Le due funzioni usate per cambiare questi identificatori sono \func{setfsuid}
+e \func{setfsgid}, ovviamenete sono specifiche di Linux e non devono essere
+usate se si intendono scrivere programmi portabili; i loro prototipi sono:
\begin{functions}
-\headdecl{unistd.h}
-\headdecl{sys/types.h}
+\headdecl{sys/fsuid.h}
-\funcdecl{int setresuid(uid\_t ruid, uid\_t euid, uid\_t suid)} setta il
-\textit{real user ID}, l'\textit{effective user ID} e il \textit{saved user
- ID} del processo corrente ai valori specificati rispettivamente da
-\var{ruid}, \var{euid} e \var{suid}.
-
-\funcdecl{int setresgid(gid\_t rgid, gid\_t egid, gid\_t sgid)} setta il
-\textit{real group ID}, l'\textit{effective group ID} e il \textit{saved group
- ID} del processo corrente ai valori specificati rispettivamente da
-\var{rgid}, \var{egid} e \var{sgid}.
+\funcdecl{int setfsuid(uid\_t fsuid)} setta il \textit{filesystem user ID} del
+processo corrente a \var{fsuid}.
+
+\funcdecl{int setfsgid(gid\_t fsgid)} setta l'\textit{filesystem group ID} del
+processo corrente a \var{fsgid}.
Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in caso di fallimento:
l'unico errore possibile è \macro{EPERM}.
\end{functions}
+Queste funzioni hanno successo solo se il processo chiamante ha i privilegi di
+amministratore o, per gli altri utenti, se il valore specificato coincide con
+uno dei \textit{real}, \textit{effective} o \textit{saved id}.
-\subsection{Le funzioni \func{setfsuid} e \func{setfsgid}}
-\label{sec:proc_setfsuid}
+\section{Problematiche di programmazione multitasking}
+\label{sec:proc_multi_prog}
+
+Benché i processi siano strutturati in modo da apparire il più possibile come
+indipendenti l'uno dall'altro, nella programmazione in un sistema multiutente
+occorre tenere conto di tutta una serie di problematiche che normalmente non
+esistono quando si ha a che fare con un sistema in cui viene eseguito un solo
+programma alla volta.
+
+Pur non essendo tutto questo direttamente legato alla modalità specifica in
+cui il multitasking è implementato in un sistema unix-like, siccome la
+gestione dei processi è stata affrontata in questo capitolo, tratteremo in
+questa sezione conclusiva anche queste problematiche, esaminandone le
+caratteristiche fondamentali e le modalità con cui si affrontano.
+
+
+\subsection{Le funzioni rientranti}
+\label{sec:proc_reentrant}
+
+
+\subsection{Le operazioni atomiche}
+\label{sec:proc_atom_oper}
\subsection{Le \textit{race condition}}
sincronizzazione, non è assolutamente prevedibile, queste situazioni sono
fonti di errori molto subdoli, che possono verificarsi solo in condizioni
particolari e quindi difficilmente riproducibili.
+
+
+\subsection{I \textit{deadlock}}
+\label{sec:proc_deadlock}
+
projects / gapil.git / blobdiff