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\chapter{La gestione dei processi}
\label{cha:process_handling}
caratteristiche di Unix (che esamineremo in dettaglio più avanti) è che
qualunque processo può a sua volta generarne altri, detti processi figli
(\textit{child process}). Ogni processo è identificato presso il sistema da un
-numero unico, il cosiddetto \textit{process identifier} o, più brevemente,
-\acr{pid}.
+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.
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
partire tutti gli altri processi necessari al funzionamento del sistema,
inoltre \cmd{init} è essenziale per svolgere una serie di compiti
amministrativi nelle operazioni ordinarie del sistema (torneremo su alcuni di
-essi in \secref{sec:proc_termination}) e non può mai essere terminato. La
+essi in sez.~\ref{sec:proc_termination}) e non può mai essere terminato. La
struttura del sistema comunque consente di lanciare al posto di \cmd{init}
qualunque altro programma, e in casi di emergenza (ad esempio se il file di
\cmd{init} si fosse corrotto) è ad esempio possibile lanciare una shell al suo
\cmd{init} o da uno dei suoi figli\footnote{in realtà questo non è del tutto
vero, in Linux ci sono alcuni processi speciali che pur comparendo come
figli di \cmd{init}, o con \acr{pid} successivi, sono in realtà generati
- direttamente dal kernel, (come \cmd{keventd}, \cmd{kswapd}, etc.).} si
+ direttamente dal kernel, (come \cmd{keventd}, \cmd{kswapd}, ecc.).} si
possono classificare i processi con la relazione padre/figlio in
un'organizzazione gerarchica ad albero, in maniera analoga a come i file sono
organizzati in un albero di directory (si veda
-\secref{sec:file_organization}); in \curfig\ si è mostrato il risultato del
-comando \cmd{pstree} che permette di visualizzare questa struttura, alla cui
-base c'è \cmd{init} che è progenitore di tutti gli altri processi.
+sez.~\ref{sec:file_organization}); in fig.~\ref{fig:proc_tree} si è mostrato il
+risultato del comando \cmd{pstree} che permette di visualizzare questa
+struttura, alla cui base c'è \cmd{init} che è progenitore di tutti gli altri
+processi.
Il kernel mantiene una tabella dei processi attivi, la cosiddetta
-\textit{process table}; per ciascun processo viene mantenuta una voce nella
-tabella dei processi costituita da una struttura \type{task\_struct}, 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 \type{task\_struct} (che in seguito incontreremo a più
-riprese), è mostrato in \nfig.
+\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]
\centering
\label{fig:proc_task_struct}
\end{figure}
-
-Come accennato in \secref{sec:intro_unix_struct} è lo \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 \macro{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 \secref{sec:sys_unix_time}).}
-%Si ha cioè un interrupt dal timer ogni centesimo di secondo.
-
-Ogni volta che viene eseguito, lo \textit{scheduler} effettua il calcolo delle
-priorità dei vari processi attivi (torneremo su questo in
-\secref{sec:proc_priority}) e stabilisce quale di essi debba essere posto in
-esecuzione fino alla successiva invocazione.
+Come accennato in sez.~\ref{sec:intro_unix_struct} è lo \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 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.
+
+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.
\subsection{Una panoramica sulle funzioni fondamentali}
\label{sec:proc_handling_intro}
-I processi vengono creati dalla funzione \func{fork}; in molti unix questa è
-una system call, Linux però usa un'altra nomenclatura, e la funzione
-\func{fork} è basata a sua volta sulla system call \func{\_\_clone}, che viene
-usata anche per generare i \textit{thread}. Il processo figlio creato dalla
-\func{fork} è una copia identica del processo processo padre, ma ha nuovo
-\acr{pid} e viene eseguito in maniera indipendente (le differenze fra padre e
-figlio sono affrontate in dettaglio in \secref{sec:proc_fork}).
+In un sistema unix-like i processi vengono sempre creati da altri processi
+tramite la funzione \func{fork}; il nuovo processo (che viene chiamato
+\textsl{figlio}) creato dalla \func{fork} è una copia identica del processo
+processo originale (detto \textsl{padre}), ma ha un nuovo \acr{pid} e viene
+eseguito in maniera indipendente (le differenze fra padre e figlio sono
+affrontate in dettaglio in sez.~\ref{sec:proc_fork}).
Se si vuole che il processo padre si fermi fino alla conclusione del processo
figlio questo deve essere specificato subito dopo la \func{fork} chiamando la
funzione \func{wait} o la funzione \func{waitpid} (si veda
-\secref{sec:proc_wait}); queste funzioni restituiscono anche un'informazione
+sez.~\ref{sec:proc_wait}); queste funzioni restituiscono anche un'informazione
abbastanza limitata sulle cause della terminazione del processo figlio.
Quando un processo ha concluso il suo compito o ha incontrato un errore non
risolvibile esso può essere terminato con la funzione \func{exit} (si veda
-quanto discusso in \secref{sec:proc_conclusion}). La vita del processo però
+quanto discusso in sez.~\ref{sec:proc_conclusion}). La vita del processo però
termina solo quando la notifica della sua conclusione viene ricevuta dal
processo padre, a quel punto tutte le risorse allocate nel sistema ad esso
associate vengono rilasciate.
Il programma che un processo sta eseguendo si chiama immagine del processo (o
\textit{process image}), le funzioni della famiglia \func{exec} permettono di
-caricare un'altro programma da disco sostituendo quest'ultimo all'immagine
+caricare un altro programma da disco sostituendo quest'ultimo all'immagine
corrente; questo fa sì che l'immagine precedente venga completamente
-cancellata. Questo significa che quando il nuovo programma esce, anche il
+cancellata. Questo significa che quando il nuovo programma termina, anche il
processo termina, e non si può tornare alla precedente immagine.
Per questo motivo la \func{fork} e la \func{exec} sono funzioni molto
\label{sec:proc_pid}
Come accennato nell'introduzione, ogni processo viene identificato dal sistema
-da un numero identificativo unico, il \textit{process id} o \acr{pid};
+da un numero identificativo univoco, il \textit{process ID} o \acr{pid};
quest'ultimo è un tipo di dato standard, il \type{pid\_t} che in genere è un
intero con segno (nel caso di Linux e delle \acr{glibc} il tipo usato è
\ctyp{int}).
-Il \acr{pid} viene assegnato in forma progressiva ogni volta che un nuovo
-processo viene creato, fino ad un limite che, essendo il \acr{pid} un numero
-positivo memorizzato in un intero a 16 bit, arriva ad un massimo di 32767.
-Oltre questo valore l'assegnazione riparte dal numero più basso disponibile a
-partire da un minimo di 300,\footnote{questi valori sono definiti dalla macro
- \macro{PID\_MAX} in \file{threads.h} e direttamente in \file{fork.c} nei
- sorgenti del kernel.} che serve a riservare i \acr{pid} più bassi ai processi
-eseguiti dal direttamente dal kernel. Per questo motivo, come visto in
-\secref{sec:proc_hierarchy}, il processo di avvio (\cmd{init}) ha sempre il
-\acr{pid} uguale a uno.
+Il \acr{pid} viene assegnato in forma progressiva\footnote{in genere viene
+ assegnato il numero successivo a quello usato per l'ultimo processo creato,
+ a meno che questo numero non sia già utilizzato per un altro \acr{pid},
+ \acr{pgid} o \acr{sid} (vedi sez.~\ref{sec:sess_proc_group}).} ogni volta
+che un nuovo processo viene creato, fino ad un limite che, essendo il
+\acr{pid} un numero positivo memorizzato in un intero a 16 bit, arriva ad un
+massimo di 32768. Oltre questo valore l'assegnazione riparte dal numero più
+basso disponibile a partire da un minimo di 300,\footnote{questi valori, fino
+ al kernel 2.4.x, sono definiti dalla macro \const{PID\_MAX} in
+ \file{threads.h} e direttamente in \file{fork.c}, con il kernel 2.5.x e la
+ nuova interfaccia per i thread creata da Ingo Molnar anche il meccanismo di
+ allocazione dei \acr{pid} è stato modificato.} che serve a riservare i
+\acr{pid} più bassi ai processi eseguiti direttamente dal kernel. Per questo
+motivo, come visto in sez.~\ref{sec:proc_hierarchy}, il processo di avvio
+(\cmd{init}) ha sempre il \acr{pid} uguale a uno.
Tutti i processi inoltre memorizzano anche il \acr{pid} del genitore da cui
sono stati creati, questo viene chiamato in genere \acr{ppid} (da
-\textit{parent process id}). Questi due identificativi possono essere
-ottenuti da programma usando le funzioni:
+\textit{parent process ID}). Questi due identificativi possono essere
+ottenuti usando le due funzioni \funcd{getpid} e \funcd{getppid}, i cui
+prototipi sono:
\begin{functions}
- \headdecl{sys/types.h} \headdecl{unistd.h} \funcdecl{pid\_t getpid(void)}
- Restituisce il \acr{pid} del processo corrente. \funcdecl{pid\_t
- getppid(void)} Restituisce il \acr{pid} del padre del processo corrente.
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \headdecl{unistd.h}
+ \funcdecl{pid\_t getpid(void)}
+
+ Restituisce il \acr{pid} del processo corrente.
+
+ \funcdecl{pid\_t getppid(void)}
+
+ Restituisce il \acr{pid} del padre del processo corrente.
\bodydesc{Entrambe le funzioni non riportano condizioni di errore.}
\end{functions}
\noindent esempi dell'uso di queste funzioni sono riportati in
-\figref{fig:proc_fork_code}, nel programma di esempio \file{ForkTest.c}.
+fig.~\ref{fig:proc_fork_code}, nel programma \file{ForkTest.c}.
Il fatto che il \acr{pid} sia un numero univoco per il sistema lo rende un
candidato per generare ulteriori indicatori associati al processo di cui
diventa possibile garantire l'unicità: ad esempio in alcune implementazioni la
-funzione \func{tmpname} (si veda \secref{sec:file_temp_file}) usa il \acr{pid}
-per generare un pathname univoco, che non potrà essere replicato da un'altro
-processo che usi la stessa funzione.
+funzione \func{tempnam} (si veda sez.~\ref{sec:file_temp_file}) usa il
+\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
sessione}, in cui si raggruppano i processi creati su uno stesso terminale,
o relativi allo stesso login. Torneremo su questo argomento in dettaglio in
-\secref{cha:session}, dove esamineremo gli altri identificativi associati ad
+cap.~\ref{cha:session}, dove esamineremo gli altri identificativi associati ad
un processo e le varie relazioni fra processi utilizzate per definire una
sessione.
Oltre al \acr{pid} e al \acr{ppid}, (e a quelli che vedremo in
-\secref{sec:sess_proc_group}, relativi al controllo di sessione), ad ogni
+sez.~\ref{sec:sess_proc_group}, relativi al controllo di sessione), ad ogni
processo vengono associati degli altri identificatori che vengono usati per il
controllo di accesso. Questi servono per determinare se un processo può
eseguire o meno le operazioni richieste, a seconda dei privilegi e
dell'identità di chi lo ha posto in esecuzione; l'argomento è complesso e sarà
-affrontato in dettaglio in \secref{sec:proc_perms}.
+affrontato in dettaglio in sez.~\ref{sec:proc_perms}.
\subsection{La funzione \func{fork}}
\label{sec:proc_fork}
-La funzione \func{fork} è la funzione fondamentale della gestione dei
+La funzione \funcd{fork} è la funzione fondamentale della gestione dei
processi: come si è detto l'unico modo di creare un nuovo processo è
attraverso l'uso di questa funzione, essa quindi riveste un ruolo centrale
tutte le volte che si devono scrivere programmi che usano il multitasking. Il
zero al figlio; ritorna -1 al padre (senza creare il figlio) in caso di
errore; \var{errno} può assumere i valori:
\begin{errlist}
- \item[\macro{EAGAIN}] non ci sono risorse sufficienti per creare un'altro
+ \item[\errcode{EAGAIN}] non ci sono risorse sufficienti per creare un altro
processo (per allocare la tabella delle pagine e le strutture del task) o
si è esaurito il numero di processi disponibili.
- \item[\macro{ENOMEM}] non è stato possibile allocare la memoria per le
+ \item[\errcode{ENOMEM}] non è stato possibile allocare la memoria per le
strutture necessarie al kernel per creare il nuovo processo.
\end{errlist}}
\end{functions}
Dopo il successo dell'esecuzione di una \func{fork} sia il processo padre che
-il processo figlio continuano ad essere eseguiti normalmente all'istruzione
-seguente la \func{fork}; il processo figlio è però una copia del padre, e
-riceve una copia dei segmenti di testo, stack e dati (vedi
-\secref{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, 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{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.
+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, \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
avere più figli, ed il valore di ritorno di \func{fork} è l'unico modo che gli
permette di identificare quello appena creato; al contrario un figlio ha
sempre un solo padre (il cui \acr{pid} può sempre essere ottenuto con
-\func{getppid}, vedi \secref{sec:proc_pid}) per cui si usa il valore nullo,
+\func{getppid}, vedi sez.~\ref{sec:proc_pid}) per cui si usa il valore nullo,
che non è il \acr{pid} di nessun processo.
\begin{figure}[!htb]
- \footnotesize
- \begin{lstlisting}{}
-#include <errno.h> /* error definitions and routines */
-#include <stdlib.h> /* C standard library */
-#include <unistd.h> /* unix standard library */
-#include <stdio.h> /* standard I/O library */
-#include <string.h> /* string functions */
-
-/* Help printing routine */
-void usage(void);
-
-int main(int argc, char *argv[])
-{
-/*
- * Variables definition
- */
- int nchild, i;
- pid_t pid;
- int wait_child = 0;
- int wait_parent = 0;
- int wait_end = 0;
- ... /* handling options */
- nchild = atoi(argv[optind]);
- printf("Test for forking %d child\n", nchild);
- /* loop to fork children */
- for (i=0; i<nchild; i++) {
- if ( (pid = fork()) < 0) {
- /* on error exit */
- printf("Error on %d child creation, %s\n", i+1, strerror(errno));
- exit(-1);
- }
- if (pid == 0) { /* child */
- printf("Child %d successfully executing\n", ++i);
- if (wait_child) sleep(wait_child);
- printf("Child %d, parent %d, exiting\n", i, getppid());
- exit(0);
- } else { /* parent */
- printf("Spawned %d child, pid %d \n", i+1, pid);
- if (wait_parent) sleep(wait_parent);
- printf("Go to next child \n");
- }
- }
- /* normal exit */
- if (wait_end) sleep(wait_end);
- return 0;
-}
- \end{lstlisting}
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includecodesample{listati/ForkTest.c}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
\caption{Esempio di codice per la creazione di nuovi processi.}
\label{fig:proc_fork_code}
\end{figure}
sono già troppi processi nel sistema (il che di solito è sintomo che
qualcos'altro non sta andando per il verso giusto) o si è ecceduto il limite
sul numero totale di processi permessi all'utente (vedi
-\secref{sec:sys_resource_limit}, ed in particolare
-\tabref{tab:sys_rlimit_values}).
+sez.~\ref{sec:sys_resource_limit}, ed in particolare
+tab.~\ref{tab:sys_rlimit_values}).
L'uso di \func{fork} avviene secondo due modalità principali; la prima è
quella in cui all'interno di un programma si creano processi figli cui viene
affidata l'esecuzione di una certa sezione di codice, mentre il processo padre
-ne esegue un'altra. È il caso tipico dei server (il modello
-\textit{client-server} è illustrato in \secref{sec:net_cliserv}) di rete in
-cui il padre riceve ed accetta le richieste da parte dei client, per ciascuna
-delle quali pone in esecuzione un figlio che è incaricato di fornire il
-servizio.
+ne esegue un'altra. È il caso tipico dei programmi server (il modello
+\textit{client-server} è illustrato in sez.~\ref{sec:net_cliserv}) in cui il
+padre riceve ed accetta le richieste da parte dei programmi client, per
+ciascuna delle quali pone in esecuzione un figlio che è incaricato di fornire
+il servizio.
La seconda modalità è quella in cui il processo vuole eseguire un altro
programma; questo è ad esempio il caso della shell. In questo caso il processo
-crea un figlio la cui unica operazione è quella fare una \func{exec} (di cui
-parleremo in \secref{sec:proc_exec}) subito dopo la \func{fork}.
+crea un figlio la cui unica operazione è quella di fare una \func{exec} (di
+cui parleremo in sez.~\ref{sec:proc_exec}) subito dopo la \func{fork}.
Alcuni sistemi operativi (il VMS ad esempio) combinano le operazioni di questa
seconda modalità (una \func{fork} seguita da una \func{exec}) in un'unica
relativamente facile intervenire sulle le modalità di esecuzione del nuovo
programma.
-In \figref{fig:proc_fork_code} si è riportato il corpo del codice del
-programma di esempio \cmd{forktest}, che ci permette di illustrare molte
-caratteristiche dell'uso della funzione \func{fork}. Il programma permette di
-creare un numero di figli specificato da linea di comando, e prende anche
-alcune opzioni per indicare degli eventuali tempi di attesa in secondi
-(eseguiti tramite la funzione \func{sleep}) per il padre ed il figlio (con
-\cmd{forktest -h} si ottiene la descrizione delle opzioni); il codice
-completo, compresa la parte che gestisce le opzioni a riga di comando, è
-disponibile nel file \file{ForkTest.c}, distribuito insieme agli altri
-sorgenti degli esempi su \href{http://gapil.firenze.linux.it/gapil_source.tgz}
-{\texttt{http://gapil.firenze.linux.it/gapil\_source.tgz}}.
+In fig.~\ref{fig:proc_fork_code} è riportato il corpo del codice del programma
+di esempio \cmd{forktest}, che permette di illustrare molte caratteristiche
+dell'uso della funzione \func{fork}. Il programma crea un numero di figli
+specificato da linea di comando, e prende anche alcune opzioni per indicare
+degli eventuali tempi di attesa in secondi (eseguiti tramite la funzione
+\func{sleep}) per il padre ed il figlio (con \cmd{forktest -h} si ottiene la
+descrizione delle opzioni); il codice completo, compresa la parte che gestisce
+le opzioni a riga di comando, è disponibile nel file \file{ForkTest.c},
+distribuito insieme agli altri sorgenti degli esempi su
+\href{http://gapil.truelite.it/gapil_source.tgz}
+{\textsf{http://gapil.truelite.it/gapil\_source.tgz}}.
Decifrato il numero di figli da creare, il ciclo principale del programma
(\texttt{\small 24--40}) esegue in successione la creazione dei processi figli
alla conclusione del ciclo, prima di uscire, può essere specificato un altro
periodo di attesa.
-Se eseguiamo il comando senza specificare attese (come si può notare in
-\texttt{\small 17--19} i valori predefiniti specificano di non attendere),
-otterremo come output sul terminale:
+Se eseguiamo il comando\footnote{che è preceduto dall'istruzione \code{export
+ LD\_LIBRARY\_PATH=./} per permettere l'uso delle librerie dinamiche.}
+senza specificare attese (come si può notare in (\texttt{\small 17--19}) i
+valori predefiniti specificano di non attendere), otterremo come output sul
+terminale:
\footnotesize
\begin{verbatim}
-[piccardi@selidor sources]$ ./forktest 3
+[piccardi@selidor sources]$ export LD_LIBRARY_PATH=./; ./forktest 3
Process 1963: forking 3 child
Spawned 1 child, pid 1964
Child 1 successfully executing
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 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 passare all'esecuzione del
-figlio (completata con i due avvisi di esecuzione ed uscita), e tornare
-all'esecuzione del padre (con la stampa del passaggio al ciclo successivo),
-mentre la terza volta è stato prima eseguito il figlio (fino alla conclusione)
-e poi il padre.
+ 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
+passare all'esecuzione del figlio (completata con i due avvisi di esecuzione
+ed uscita), e tornare all'esecuzione del padre (con la stampa del passaggio al
+ciclo successivo), mentre la terza volta è stato prima eseguito il figlio
+(fino alla conclusione) e poi il padre.
In generale l'ordine di esecuzione dipenderà, oltre che dall'algoritmo di
-scheduling usato dal kernel, dalla particolare situazione in si trova la
-macchina al momento della chiamata, risultando del tutto impredicibile.
-Eseguendo più volte il programma di prova e producendo un numero diverso di
-figli, si sono ottenute situazioni completamente diverse, compreso il caso in
-cui il processo padre ha eseguito più di una \func{fork} prima che uno dei
-figli venisse messo in esecuzione.
+\itindex{scheduler} scheduling usato dal kernel, dalla particolare situazione
+in cui si trova la macchina al momento della chiamata, risultando del tutto
+impredicibile. Eseguendo più volte il programma di prova e producendo un
+numero diverso di figli, si sono ottenute situazioni completamente diverse,
+compreso il caso in cui il processo padre ha eseguito più di una \func{fork}
+prima che uno dei figli venisse messo in esecuzione.
Pertanto non si può fare nessuna assunzione sulla sequenza di esecuzione delle
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{race condition}
-(vedi \secref{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
che come si vede è completamente diverso da quanto ottenevamo sul terminale.
Il comportamento delle varie funzioni di interfaccia con i file è analizzato
-in gran dettaglio in \capref{cha:file_unix_interface} e in
-\secref{cha:files_std_interface}. Qui basta accennare che si sono usate le
+in gran dettaglio in cap.~\ref{cha:file_unix_interface} e in
+cap.~\ref{cha:files_std_interface}. Qui basta accennare che si sono usate le
funzioni standard della libreria del C che prevedono l'output bufferizzato; e
-questa bufferizzazione (trattata in dettaglio in \secref{sec:file_buffering})
+questa bufferizzazione (trattata in dettaglio in sez.~\ref{sec:file_buffering})
varia a seconda che si tratti di un file su disco (in cui il buffer viene
scaricato su disco solo quando necessario) o di un terminale (nel qual caso il
buffer viene scaricato ad ogni carattere di a capo).
scritto prima della sua creazione. E alla fine del file (dato che in questo
caso il padre esce per ultimo) troveremo anche l'output completo del padre.
-L'esempio ci mostra un'altro aspetto fondamentale dell'interazione con i file,
+L'esempio ci mostra un altro aspetto fondamentale dell'interazione con i file,
valido anche per l'esempio precedente, ma meno evidente: il fatto cioè che non
solo processi diversi possono scrivere in contemporanea sullo stesso file
(l'argomento della condivisione dei file è trattato in dettaglio in
-\secref{sec:file_sharing}), ma anche che, a differenza di quanto avviene per
+sez.~\ref{sec:file_sharing}), ma anche che, a differenza di quanto avviene per
le variabili, la posizione corrente sul file è condivisa fra il padre e tutti
i processi figli.
Quello che succede è che quando lo standard output del padre viene rediretto,
lo stesso avviene anche per tutti i figli; la funzione \func{fork} infatti ha
-la caratteristica di duplicare (allo stesso modo in cui lo fa la funzione
-\func{dup}, trattata in \secref{sec:file_dup}) nei figli tutti i file
-descriptor aperti nel padre, il che comporta che padre e figli condividono le
+la caratteristica di duplicare nei figli tutti i file descriptor aperti nel
+padre (allo stesso modo in cui lo fa la funzione \func{dup}, trattata in
+sez.~\ref{sec:file_dup}), il che comporta che padre e figli condividono le
stesse voci della \textit{file table} (per la spiegazione di questi termini si
-veda \secref{sec:file_sharing}) e fra cui c'è anche la posizione corrente nel
+veda sez.~\ref{sec:file_sharing}) fra cui c'è anche la posizione corrente nel
file.
In questo modo se un processo scrive sul file aggiornerà la posizione corrente
con il nostro esempio, le varie scritture risulteranno mescolate fra loro in
una sequenza impredicibile. Per questo le modalità con cui in genere si usano
i file dopo una \func{fork} sono sostanzialmente due:
-\begin{enumerate}
+\begin{enumerate*}
\item Il processo padre aspetta la conclusione del figlio. In questo caso non
è necessaria nessuna azione riguardo ai file, in quanto la sincronizzazione
della posizione corrente dopo eventuali operazioni di lettura e scrittura
\item L'esecuzione di padre e figlio procede indipendentemente. In questo caso
ciascuno dei due processi deve chiudere i file che non gli servono una volta
che la \func{fork} è stata eseguita, per evitare ogni forma di interferenza.
-\end{enumerate}
+\end{enumerate*}
Oltre ai file aperti i processi figli ereditano dal padre una serie di altre
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} impostati
- (vedi \secref{sec:proc_exec} e \secref{sec:file_fcntl}).
-\item gli identificatori per il controllo di accesso: l'\textsl{userid reale},
- il \textsl{groupid reale}, l'\textsl{userid effettivo}, il \textsl{groupid
- effettivo} ed i \textit{groupid supplementari} (vedi
- \secref{sec:proc_access_id}).
+\item i file aperti e gli eventuali flag di
+ \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
+ \textsl{group-ID effettivo} ed i \textit{group-ID supplementari} (vedi
+ sez.~\ref{sec:proc_access_id});
\item gli identificatori per il controllo di sessione: il \textit{process
- groupid} e il \textit{session id} ed il terminale di controllo (vedi
- \secref{sec:sess_proc_group}).
+ group-ID} e il \textit{session id} ed il terminale di controllo (vedi
+ sez.~\ref{sec:sess_proc_group});
\item la directory di lavoro e la directory radice (vedi
- \secref{sec:file_work_dir} e \secref{sec:file_chroot}).
-\item la maschera dei permessi di creazione (vedi \secref{sec:file_umask}).
-\item la maschera dei segnali bloccati (vedi \secref{sec:sig_sigmask}) e le
- azioni installate (vedi \secref{sec:sig_gen_beha}).
+ sez.~\ref{sec:file_work_dir} e sez.~\ref{sec:file_chroot});
+\item la maschera dei permessi di creazione (vedi sez.~\ref{sec:file_umask});
+\item la maschera dei segnali bloccati (vedi sez.~\ref{sec:sig_sigmask}) e le
+ azioni installate (vedi sez.~\ref{sec:sig_gen_beha});
\item i segmenti di memoria condivisa agganciati al processo (vedi
- \secref{sec:ipc_sysv_shm}).
-\item i limiti sulle risorse (vedi \secref{sec:sys_resource_limit}).
-\item le variabili di ambiente (vedi \secref{sec:proc_environ}).
+ 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});
+\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:
+Le differenze fra padre e figlio dopo la \func{fork} invece sono:
\begin{itemize*}
-\item il valore di ritorno di \func{fork}.
-\item il \acr{pid} (\textit{process id}).
+\item il valore di ritorno di \func{fork};
+\item il \acr{pid} (\textit{process id});
\item il \acr{ppid} (\textit{parent process id}), quello del figlio viene
- impostato al \acr{pid} del padre.
-\item i valori dei tempi di esecuzione della struttura \var{tms} (vedi
- \secref{sec:sys_cpu_times}) che nel figlio sono posti a zero.
-\item i \textit{file lock} (vedi \secref{sec:file_locking}), che non
- vengono ereditati dal figlio.
-\item gli allarmi ed i segnali pendenti (vedi \secref{sec:sig_gen_beha}), che
+ impostato al \acr{pid} del padre;
+\item i valori dei tempi di esecuzione della struttura \struct{tms} (vedi
+ sez.~\ref{sec:sys_cpu_times}) che nel figlio sono posti a zero;
+\item i \textit{lock} sui file (vedi sez.~\ref{sec:file_locking}), che non
+ vengono ereditati dal figlio;
+\item gli allarmi ed i segnali pendenti (vedi sez.~\ref{sec:sig_gen_beha}), che
per il figlio vengono cancellati.
\end{itemize*}
\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{copy on write} la
+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 funzione \func{clone}), è
+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.}
+\subsection{La conclusione di un processo}
\label{sec:proc_termination}
-In \secref{sec:proc_conclusion} abbiamo già affrontato le modalità con cui
+In sez.~\ref{sec:proc_conclusion} abbiamo già affrontato le modalità con cui
chiudere un programma, ma dall'interno del programma stesso; avendo a che fare
con un sistema multitasking resta da affrontare l'argomento dal punto di vista
di come il sistema gestisce la conclusione dei processi.
-Abbiamo visto in \secref{sec:proc_conclusion} le tre modalità con cui un
+Abbiamo visto in sez.~\ref{sec:proc_conclusion} le tre modalità con cui un
programma viene terminato in maniera normale: la chiamata di \func{exit} (che
esegue le funzioni registrate per l'uscita e chiude gli stream), il ritorno
dalla funzione \func{main} (equivalente alla chiamata di \func{exit}), e la
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
-\macro{SIGABRT}.
+\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
memoria che stava usando, e così via; l'elenco completo delle operazioni
eseguite alla chiusura di un processo è il seguente:
\begin{itemize*}
-\item tutti i file descriptor sono chiusi.
-\item viene memorizzato lo stato di terminazione del processo.
+\item tutti i file descriptor sono chiusi;
+\item viene memorizzato lo stato di terminazione del processo;
\item ad ogni processo figlio viene assegnato un nuovo padre (in genere
- \cmd{init}).
-\item viene inviato il segnale \macro{SIGCHLD} al processo padre (vedi
- \secref{sec:sig_sigchld}).
-\item se il processo è un leader di sessione viene mandato un segnale di
- \macro{SIGHUP} a tutti i processi in background e il terminale di
- controllo viene disconnesso (vedi \secref{sec:sess_xxx}).
+ \cmd{init});
+\item viene inviato il segnale \const{SIGCHLD} al processo padre (vedi
+ sez.~\ref{sec:sig_sigchld});
+\item se il processo è un leader di sessione ed il suo terminale di controllo
+ è quello della sessione viene mandato un segnale di \const{SIGHUP} a tutti i
+ processi del gruppo di \textit{foreground} e il terminale di controllo viene
+ disconnesso (vedi sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term});
\item se la conclusione di un processo rende orfano un \textit{process
group} ciascun membro del gruppo viene bloccato, e poi gli vengono
- inviati in successione i segnali \macro{SIGHUP} e \macro{SIGCONT}
- (vedi \secref{sec:sess_xxx}).
+ inviati in successione i segnali \const{SIGHUP} e \const{SIGCONT}
+ (vedi ancora sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term}).
\end{itemize*}
Oltre queste operazioni è però necessario poter disporre di un meccanismo
scelto consiste nel riportare lo stato di terminazione (il cosiddetto
\textit{termination status}) al processo padre.
-Nel caso di conclusione normale, abbiamo visto in \secref{sec:proc_conclusion}
-che lo stato di uscita del processo viene caratterizzato tramite il valore del
-cosiddetto \textit{exit status}, cioè il valore passato alle funzioni
-\func{exit} o \func{\_exit} (o dal valore di ritorno per \func{main}). Ma se
-il processo viene concluso in maniera anomala il programma non può specificare
-nessun \textit{exit status}, ed è il kernel che deve generare autonomamente il
-\textit{termination status} per indicare le ragioni della conclusione anomala.
+Nel caso di conclusione normale, abbiamo visto in
+sez.~\ref{sec:proc_conclusion} che lo stato di uscita del processo viene
+caratterizzato tramite il valore del cosiddetto \textit{exit status}, cioè il
+valore passato alle funzioni \func{exit} o \func{\_exit} (o dal valore di
+ritorno per \func{main}). Ma se il processo viene concluso in maniera anomala
+il programma non può specificare nessun \textit{exit status}, ed è il kernel
+che deve generare autonomamente il \textit{termination status} per indicare le
+ragioni della conclusione anomala.
Si noti la distinzione fra \textit{exit status} e \textit{termination status}:
quello che contraddistingue lo stato di chiusura del processo e viene
riportato attraverso le funzioni \func{wait} o \func{waitpid} (vedi
-\secref{sec:proc_wait}) è sempre quest'ultimo; in caso di conclusione normale
+sez.~\ref{sec:proc_wait}) è sempre quest'ultimo; in caso di conclusione normale
il kernel usa il primo (nel codice eseguito da \func{\_exit}) per produrre il
secondo.
Questo viene fatto mantenendo attiva la voce nella tabella dei processi, e
memorizzando alcuni dati essenziali, come il \acr{pid}, i tempi di CPU usati
-dal processo (vedi \secref{sec:sys_unix_time}) e lo stato di
-terminazione\footnote{NdA verificare esattamente cosa c'è!}, mentre la memoria
-in uso ed i file aperti vengono rilasciati immediatamente. I processi che sono
-terminati, ma il cui stato di terminazione non è stato ancora ricevuto dal
-padre sono chiamati \textit{zombie}, essi restano presenti nella tabella dei
-processi ed in genere possono essere identificati dall'output di \cmd{ps} per
-la presenza di una \texttt{Z} nella colonna che ne indica lo stato. Quando il
-padre effettuerà la lettura dello stato di uscita anche questa informazione,
-non più necessaria, verrà scartata e la terminazione potrà dirsi completamente
-conclusa.
+dal processo (vedi sez.~\ref{sec:sys_unix_time}) e lo stato di terminazione,
+mentre la memoria in uso ed i file aperti vengono rilasciati immediatamente. I
+processi che sono terminati, ma il cui stato di terminazione non è stato
+ancora ricevuto dal padre sono chiamati \textit{zombie}\index{zombie}, essi
+restano presenti nella tabella dei processi ed in genere possono essere
+identificati dall'output di \cmd{ps} per la presenza di una \texttt{Z} nella
+colonna che ne indica lo stato (vedi tab.~\ref{tab:proc_proc_states}). Quando
+il padre effettuerà la lettura dello stato di uscita anche questa
+informazione, non più necessaria, verrà scartata e la terminazione potrà dirsi
+completamente conclusa.
Possiamo utilizzare il nostro programma di prova per analizzare anche questa
-condizione: lanciamo il comando \cmd{forktest} in background, indicando al
-processo padre di aspettare 10 secondi prima di uscire; in questo caso, usando
-\cmd{ps} sullo stesso terminale (prima dello scadere dei 10 secondi)
-otterremo:
+condizione: lanciamo il comando \cmd{forktest} in \textit{background} (vedi
+sez.~\ref{sec:sess_job_control}), indicando al processo padre di aspettare 10
+secondi prima di uscire; in questo caso, usando \cmd{ps} sullo stesso
+terminale (prima dello scadere dei 10 secondi) otterremo:
\footnotesize
\begin{verbatim}
571 pts/0 Z 0:00 [forktest <defunct>]
572 pts/0 R 0:00 ps T
\end{verbatim} %$
-\normalsize
-e come si vede, dato che non si è fatto nulla per riceverne lo stato di
-terminazione, i tre processi figli sono ancora presenti pur essendosi
-conclusi, con lo stato di zombie e l'indicazione che sono stati terminati.
-
-La possibilità di avere degli zombie deve essere tenuta sempre presente quando
-si scrive un programma che deve essere mantenuto in esecuzione a lungo e
-creare molti figli. In questo caso si deve sempre avere cura di far leggere
-l'eventuale stato di uscita di tutti i figli (in genere questo si fa
+\normalsize e come si vede, dato che non si è fatto nulla per riceverne lo
+stato di terminazione, i tre processi figli sono ancora presenti pur essendosi
+conclusi, con lo stato di zombie \index{zombie} e l'indicazione che sono stati
+terminati.
+
+La possibilità di avere degli zombie \index{zombie} deve essere tenuta sempre
+presente quando si scrive un programma che deve essere mantenuto in esecuzione
+a lungo e creare molti figli. In questo caso si deve sempre avere cura di far
+leggere l'eventuale stato di uscita di tutti i figli (in genere questo si fa
attraverso un apposito \textit{signal handler}, che chiama la funzione
-\func{wait}, vedi \secref{sec:sig_sigchld} e \secref{sec:proc_wait}). Questa
-operazione è necessaria perché anche se gli \textit{zombie} non consumano
-risorse di memoria o processore, occupano comunque una voce nella tabella dei
-processi, che a lungo andare potrebbe esaurirsi.
+\func{wait}, vedi sez.~\ref{sec:sig_sigchld} e sez.~\ref{sec:proc_wait}).
+Questa operazione è necessaria perché anche se gli \textit{zombie}
+\index{zombie} non consumano risorse di memoria o processore, occupano
+comunque una voce nella tabella dei processi, che a lungo andare potrebbe
+esaurirsi.
Si noti che quando un processo adottato da \cmd{init} termina, esso non
-diviene uno \textit{zombie}; questo perché una delle funzioni di \cmd{init} è
-appunto quella di chiamare la funzione \func{wait} per i processi cui fa da
-padre, completandone la terminazione. Questo è quanto avviene anche quando,
-come nel caso del precedente esempio con \cmd{forktest}, il padre termina con
-dei figli in stato di zombie: alla sua terminazione infatti tutti i suoi figli
-(compresi gli zombie) verranno adottati da \cmd{init}, il quale provvederà a
-completarne la terminazione.
-
-Si tenga presente infine che siccome gli zombie sono processi già usciti, non
-c'è modo di eliminarli con il comando \cmd{kill}; l'unica possibilità di
-cancellarli dalla tabella dei processi è quella di terminare il processo che
-li ha generati, in modo che \cmd{init} possa adottarli e provvedere a
-concluderne la terminazione.
-
-
-\subsection{Le funzioni \func{wait} e \func{waitpid}}
+diviene uno \textit{zombie}\index{zombie}; questo perché una delle funzioni di
+\cmd{init} è appunto quella di chiamare la funzione \func{wait} per i processi
+cui fa da padre, completandone la terminazione. Questo è quanto avviene anche
+quando, come nel caso del precedente esempio con \cmd{forktest}, il padre
+termina con dei figli in stato di zombie\index{zombie}: alla sua terminazione
+infatti tutti i suoi figli (compresi gli zombie\index{zombie}) verranno
+adottati da \cmd{init}, il quale provvederà a completarne la terminazione.
+
+Si tenga presente infine che siccome gli zombie\index{zombie} sono processi
+già usciti, non c'è modo di eliminarli con il comando \cmd{kill}; l'unica
+possibilità di cancellarli dalla tabella dei processi è quella di terminare il
+processo che li ha generati, in modo che \cmd{init} possa adottarli e
+provvedere a concluderne la terminazione.
+
+
+\subsection{Le funzioni \func{wait} e \func{waitpid}}
\label{sec:proc_wait}
Uno degli usi più comuni delle capacità multitasking di un sistema unix-like
principale attende le richieste che vengono poi soddisfatte da una serie di
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 \textit{zombie} la tabella dei processi; le funzioni
-deputate a questo compito sono sostanzialmente due, \func{wait} e
+evitare di riempire di \textit{zombie}\index{zombie} la tabella dei processi;
+le funzioni deputate a questo compito sono sostanzialmente due, \funcd{wait} e
\func{waitpid}. La prima, il cui prototipo è:
\begin{functions}
\headdecl{sys/types.h}
\bodydesc{La funzione restituisce il \acr{pid} del figlio in caso di successo
e -1 in caso di errore; \var{errno} può assumere i valori:
\begin{errlist}
- \item[\macro{EINTR}] la funzione è stata interrotta da un segnale.
+ \item[\errcode{EINTR}] la funzione è stata interrotta da un segnale.
\end{errlist}}
\end{functions}
\noindent
è presente fin dalle prime versioni di Unix; la funzione ritorna non appena un
processo figlio termina. Se un figlio è già terminato la funzione ritorna
-immediatamente.
-
-Al ritorno lo stato di terminazione del processo viene salvato nella
-variabile puntata da \var{status} e tutte le informazioni relative al
-processo (vedi \secref{sec:proc_termination}) vengono rilasciate. Nel
-caso un processo abbia più figli il valore di ritorno permette di
-identificare qual'è quello che è uscito.
-
-Questa funzione ha il difetto di essere poco flessibile, in quanto
-ritorna all'uscita di un figlio qualunque. Nelle occasioni in cui è
-necessario attendere la conclusione di un processo specifico occorre
+immediatamente, se più di un figlio è terminato occorre chiamare la funzione
+più volte se si vuole recuperare lo stato di terminazione di tutti quanti.
+
+Al ritorno della funzione lo stato di terminazione del figlio viene salvato
+nella variabile puntata da \param{status} e tutte le risorse del kernel
+relative al processo (vedi sez.~\ref{sec:proc_termination}) vengono rilasciate.
+Nel caso un processo abbia più figli il valore di ritorno (il \acr{pid} del
+figlio) permette di identificare qual è quello che è uscito.
+
+Questa funzione ha il difetto di essere poco flessibile, in quanto ritorna
+all'uscita di un qualunque processo figlio. Nelle occasioni in cui è
+necessario attendere la conclusione di un processo specifico occorrerebbe
predisporre un meccanismo che tenga conto dei processi già terminati, e
-provveda a ripetere la chiamata alla funzione nel caso il processo
-cercato sia ancora attivo.
+provvedere a ripetere la chiamata alla funzione nel caso il processo cercato
+sia ancora attivo.
-Per questo motivo lo standard POSIX.1 ha introdotto la funzione \func{waitpid}
-che effettua lo stesso servizio, ma dispone di una serie di funzionalità più
-ampie, legate anche al controllo di sessione (si veda
-\ref{sec:sess_job_control}). Dato che è possibile ottenere lo stesso
+Per questo motivo lo standard POSIX.1 ha introdotto la funzione
+\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:
\begin{functions}
Attende la conclusione di un processo figlio.
\bodydesc{La funzione restituisce il \acr{pid} del processo che è uscito, 0 se
- è stata specificata l'opzione \macro{WNOHANG} e il processo non è uscito e
+ 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[\macro{EINTR}] se non è stata specificata l'opzione \macro{WNOHANG} e
+ \item[\errcode{EINTR}] se non è stata specificata l'opzione \const{WNOHANG} e
la funzione è stata interrotta da un segnale.
- \item[\macro{ECHILD}] il processo specificato da \param{pid} non esiste o
+ \item[\errcode{ECHILD}] il processo specificato da \param{pid} non esiste o
non è figlio del processo chiamante.
\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 \macro{WNOHANG} che ne previene il
-blocco; inoltre \func{waitpid} può specificare quale processo attendere sulla
-base del valore fornito dall'argomento \param{pid}, secondo lo
-specchietto riportato in \tabref{tab:proc_waidpid_pid}:
+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}.
+
\begin{table}[!htb]
\centering
\footnotesize
\begin{tabular}[c]{|c|c|p{8cm}|}
\hline
- \textbf{Valore} & \textbf{Macro} &\textbf{Significato}\\
+ \textbf{Valore} & \textbf{Opzione} &\textbf{Significato}\\
\hline
\hline
- $<-1$& -- & attende per un figlio il cui \textit{process group} (vedi
- \ref{sec:sess_proc_group}) è uguale al
- valore assoluto di \var{pid}. \\
- $-1$ & \macro{WAIT\_ANY} & attende per un figlio qualsiasi, usata in
- questa maniera è equivalente a \func{wait}.\\
- $0$ & \macro{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 \var{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 del parametro \var{pid} della funzione
+ \caption{Significato dei valori dell'argomento \param{pid} della funzione
\func{waitpid}.}
\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 \macro{WNOHANG}, che previene il blocco della funzione
-quando il processo figlio non è terminato, e \macro{WUNTRACED} (usata per il
-controllo di sessione, trattato in \secref{sec:sess_job_control}) che fa
-ritornare la funzione anche per i processi figli che sono bloccati ed il cui
-stato non è stato ancora riportato al padre. Il valore dell'opzione deve
-essere specificato come maschera binaria ottenuta con l'OR delle suddette
-costanti con zero.
+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 \macro{SIGCHLD} al padre. L'azione predefinita (si veda
-\secref{sec:sig_base}) per questo segnale è di essere ignorato, ma la sua
+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 \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 \macro{SIGCHLD} con i segnali in \secref{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.
+per leggerne lo stato di chiusura (ed evitare la presenza di
+\textit{zombie}\index{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.
\begin{table}[!htb]
\centering
\hline
\hline
\macro{WIFEXITED(s)} & Condizione vera (valore non nullo) per un processo
- figlio che sia terminato normalmente. \\
+ figlio che sia terminato normalmente. \\
\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 se
- \macro{WIFEXITED} ha restituito un valore non nullo.\\
+ stato di uscita del processo (passato attraverso
+ \func{\_exit}, \func{exit} o come valore di
+ 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
- in maniera anomala a causa di un segnale che non è stato catturato (vedi
- \secref{sec:sig_notification}).\\
- \macro{WTERMSIG(s)} & restituisce il numero del segnale che ha causato
- la terminazione anomala del processo. Può essere valutata solo se
- \macro{WIFSIGNALED} ha restituito un valore non nullo.\\
+ 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
+ valutata solo se \val{WIFSIGNALED} ha restituito
+ un valore non nullo.\\
\macro{WCOREDUMP(s)} & Vera se il processo terminato ha generato un
- file si \textit{core dump}. Può essere valutata solo se
- \macro{WIFSIGNALED} ha restituito un valore non nullo.\footnote{questa
- macro non è definita dallo standard POSIX.1, ma è presente come estensione
- sia in Linux che in altri Unix.}\\
+ 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 \macro{WUNTRACED}. \\
- \macro{WSTOPSIG(s)} & restituisce il numero del segnale che ha bloccato
- il processo, Può essere valutata solo se \macro{WIFSTOPPED} ha
- restituito un valore non nullo. \\
+ \func{waitpid} è bloccato. L'uso è possibile solo
+ avendo specificato l'opzione \const{WUNTRACED}. \\
+ \macro{WSTOPSIG(s)} & Restituisce il numero del segnale che ha bloccato
+ il processo. Può essere valutata solo se
+ \val{WIFSTOPPED} ha restituito un valore non
+ nullo. \\
\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 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
-\file{<sys/wait.h>} ed elencate in \tabref{tab:proc_status_macro} (si tenga
+\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 \var{status}).
+\ctyp{int} puntata da \param{status}).
Si tenga conto che nel caso di conclusione anomala il valore restituito da
-\macro{WTERMSIG} può essere confrontato con le costanti definite in
-\file{signal.h} ed elencate in \tabref{tab:sig_signal_list}, e stampato usando
-le apposite funzioni trattate in \secref{sec:sig_strsignal}.
+\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}.
\subsection{Le funzioni \func{wait3} e \func{wait4}}
\label{sec:proc_wait4}
Linux, seguendo un'estensione di BSD, supporta altre due funzioni per la
-lettura dello stato di terminazione di un processo \func{wait3} e
-\func{wait4}, analoghe alle precedenti ma che prevedono un ulteriore
-parametro attraverso il quale il kernel può restituire al padre informazioni
-sulle risorse usate dal processo terminato e dai vari figli. I prototipi di
-queste funzioni, che diventano accessibili definendo la costante
-\macro{\_USE\_BSD}, sono:
+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}
- \funcdecl{pid\_t wait4(pid\_t pid, int * status, int options, struct rusage
- * rusage)}
- È identica a \func{waitpid} sia per comportamento che per i valori dei
- parametri, ma restituisce in \param{rusage} un sommario delle risorse usate
+ \funcdecl{pid\_t wait4(pid\_t pid, int *status, int options, struct rusage
+ *rusage)}
+ È identica a \func{waitpid} sia per comportamento che per i valori degli
+ argomenti, ma restituisce in \param{rusage} un sommario delle risorse usate
dal processo.
\funcdecl{pid\_t wait3(int *status, int options, struct rusage *rusage)}
ormai deprecata in favore di \func{wait4}.
\end{functions}
\noindent
-la struttura \type{rusage} è definita in \file{sys/resource.h}, e viene
+la struttura \struct{rusage} è definita in \file{sys/resource.h}, e viene
utilizzata anche dalla funzione \func{getrusage} (vedi
-\secref{sec:sys_resource_use}) per ottenere le risorse di sistema usate da un
-processo; la sua definizione è riportata in \figref{fig:sys_rusage_struct}.
+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}}
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
-(come mostrato in \figref{fig:proc_exec_relat}), sono tutte un front-end a
-\func{execve}. Il prototipo di quest'ultima è:
+(come mostrato in fig.~\ref{fig:proc_exec_relat}), sono tutte un front-end a
+\funcd{execve}. Il prototipo di quest'ultima è:
\begin{prototype}{unistd.h}
{int execve(const char *filename, char *const argv[], char *const envp[])}
Esegue il programma contenuto nel file \param{filename}.
\bodydesc{La funzione ritorna solo in caso di errore, restituendo -1; nel
qual caso \var{errno} può assumere i valori:
\begin{errlist}
- \item[\macro{EACCES}] il file non è eseguibile, oppure il filesystem è
+ \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[\macro{EPERM}] il file ha i bit \acr{suid} o \acr{sgid}, l'utente non
- è root, e o il processo viene tracciato, o il filesystem è montato con
- l'opzione \cmd{nosuid}.
- \item[\macro{ENOEXEC}] il file è in un formato non eseguibile o non
+ \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[\macro{ENOENT}] il file o una delle librerie dinamiche o l'interprete
+ \item[\errcode{ENOENT}] il file o una delle librerie dinamiche o l'interprete
necessari per eseguirlo non esistono.
- \item[\macro{ETXTBSY}] L'eseguibile è aperto in scrittura da uno o più
+ \item[\errcode{ETXTBSY}] l'eseguibile è aperto in scrittura da uno o più
processi.
- \item[\macro{EINVAL}] L'eseguibile ELF ha più di un segmento
- \macro{PF\_INTERP}, cioè chiede di essere eseguito da più di un
+ \item[\errcode{EINVAL}] l'eseguibile ELF ha più di un segmento
+ \const{PF\_INTERP}, cioè chiede di essere eseguito da più di un
interprete.
- \item[\macro{ELIBBAD}] Un interprete ELF non è in un formato
+ \item[\errcode{ELIBBAD}] un interprete ELF non è in un formato
riconoscibile.
+ \item[\errcode{E2BIG}] la lista degli argomenti è troppo grande.
\end{errlist}
- ed inoltre anche \macro{EFAULT}, \macro{ENOMEM}, \macro{EIO},
- \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{E2BIG}, \macro{ELOOP}, \macro{ENOTDIR},
- \macro{ENFILE}, \macro{EMFILE}.}
+ ed inoltre anche \errval{EFAULT}, \errval{ENOMEM}, \errval{EIO},
+ \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ELOOP}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENFILE},
+ \errval{EMFILE}.}
\end{prototype}
La funzione \func{exec} esegue il file o lo script indicato da
-\var{filename}, passandogli la lista di argomenti indicata da \var{argv}
-e come ambiente la lista di stringhe indicata da \var{envp}; entrambe le
+\param{filename}, passandogli la lista di argomenti indicata da \param{argv}
+e come ambiente la lista di stringhe indicata da \param{envp}; entrambe le
liste devono essere terminate da un puntatore nullo. I vettori degli
argomenti e dell'ambiente possono essere acceduti dal nuovo programma
quando la sua funzione \func{main} è dichiarata nella forma
\code{main(int argc, char *argv[], char *envp[])}.
-Le altre funzioni della famiglia servono per fornire all'utente una serie
-possibile di diverse interfacce per la creazione di un nuovo processo. I loro
+Le altre funzioni della famiglia servono per fornire all'utente una serie di
+possibili diverse interfacce per la creazione di un nuovo processo. I loro
prototipi sono:
\begin{functions}
\headdecl{unistd.h}
\funcdecl{int execvp(const char *file, char *const argv[])}
Sostituiscono l'immagine corrente del processo con quella indicata nel primo
-argomento. I parametri successivi consentono di specificare gli argomenti a
+argomento. Gli argomenti successivi consentono di specificare gli argomenti a
linea di comando e l'ambiente ricevuti dal nuovo processo.
-\bodydesc{Queste funzioni ritornano solo in caso di errore, restituendo
- -1; nel qual caso \var{errno} andrà ad assumere i valori visti in
- precedenza per \func{execve}.}
+\bodydesc{Queste funzioni ritornano solo in caso di errore, restituendo -1;
+ nel qual caso \var{errno} assumerà i valori visti in precedenza per
+ \func{execve}.}
\end{functions}
Per capire meglio le differenze fra le funzioni della famiglia si può fare
-riferimento allo specchietto riportato in \ntab. La prima differenza riguarda
-le modalità di passaggio dei parametri che poi andranno a costituire gli
-argomenti a linea di comando (cioè i valori di \var{argv} e \var{argc} visti
-dalla funzione \func{main} del programma chiamato).
+riferimento allo specchietto riportato in tab.~\ref{tab:proc_exec_scheme}. La
+prima differenza riguarda le modalità di passaggio dei valori che poi andranno
+a costituire gli argomenti a linea di comando (cioè i valori di
+\param{argv} e \param{argc} visti dalla funzione \func{main} del programma
+chiamato).
Queste modalità sono due e sono riassunte dagli mnemonici \code{v} e \code{l}
che stanno rispettivamente per \textit{vector} e \textit{list}. Nel primo caso
Nel secondo caso le stringhe degli argomenti sono passate alla funzione come
lista di puntatori, nella forma:
-\begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
- char *arg0, char *arg1, ..., char *argn, NULL
-\end{lstlisting}
+\includecodesnip{listati/char_list.c}
che deve essere terminata da un puntatore nullo. In entrambi i casi vale la
convenzione che il primo argomento (\var{arg0} o \var{argv[0]}) viene usato
per indicare il nome del file che contiene il programma che verrà eseguito.
\multicolumn{1}{|c|}{\textbf{Caratteristiche}} &
\multicolumn{6}{|c|}{\textbf{Funzioni}} \\
\hline
- &\func{execl\ }&\func{execlp}&\func{execle}
- &\func{execv\ }& \func{execvp}& \func{execve} \\
+ &\func{execl}\texttt{ }&\func{execlp}&\func{execle}
+ &\func{execv}\texttt{ }& \func{execvp}& \func{execve} \\
\hline
\hline
argomenti a lista &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&&& \\
argomenti a vettore &&&&$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$\\
\hline
- filename completo &&$\bullet$&&&$\bullet$& \\
- ricerca su \var{PATH}&$\bullet$&&$\bullet$&$\bullet$&&$\bullet$ \\
+ filename completo &$\bullet$&&$\bullet$&$\bullet$&&$\bullet$\\
+ ricerca su \var{PATH} &&$\bullet$&&&$\bullet$& \\
\hline
ambiente a vettore &&&$\bullet$&&&$\bullet$ \\
uso di \var{environ} &$\bullet$&$\bullet$&&$\bullet$&$\bullet$& \\
La seconda differenza fra le funzioni riguarda le modalità con cui si
specifica il programma che si vuole eseguire. Con lo mnemonico \code{p} si
indicano le due funzioni che replicano il comportamento della shell nello
-specificare il comando da eseguire; quando il parametro \var{file} non
-contiene una \file{/} esso viene considerato come un nome di programma, e
-viene eseguita automaticamente una ricerca fra i file presenti nella lista di
-directory specificate dalla variabile di ambiente \var{PATH}. Il file che
+specificare il comando da eseguire; quando l'argomento \param{file} non
+contiene una ``\texttt{/}'' esso viene considerato come un nome di programma,
+e viene eseguita automaticamente una ricerca fra i file presenti nella lista
+di directory specificate dalla variabile di ambiente \var{PATH}. Il file che
viene posto in esecuzione è il primo che viene trovato. Se si ha un errore
relativo a permessi di accesso insufficienti (cioè l'esecuzione della
-sottostante \func{execve} ritorna un \macro{EACCESS}), la ricerca viene
+sottostante \func{execve} ritorna un \errcode{EACCES}), la ricerca viene
proseguita nelle eventuali ulteriori directory indicate in \var{PATH}; solo se
non viene trovato nessun altro file viene finalmente restituito
-\macro{EACCESS}.
+\errcode{EACCES}.
Le altre quattro funzioni si limitano invece a cercare di eseguire il file
-indicato dal parametro \var{path}, che viene interpretato come il
-\textit{pathname} del programma.
+indicato dall'argomento \param{path}, che viene interpretato come il
+\itindex{pathname}\textit{pathname} del programma.
\begin{figure}[htb]
\centering
- \includegraphics[width=13cm]{img/exec_rel}
+ \includegraphics[width=15cm]{img/exec_rel}
\caption{La interrelazione fra le sei funzioni della famiglia \func{exec}.}
\label{fig:proc_exec_relat}
\end{figure}
La terza differenza è come viene passata la lista delle variabili di ambiente.
-Con lo mnemonico \code{e} vengono indicate quelle funzioni che necessitano di
-un vettore di parametri \var{envp[]} analogo a quello usato per gli argomenti
-a riga di comando (terminato quindi da un \macro{NULL}), le altre usano il
-valore della variabile \var{environ} (vedi \secref{sec:proc_environ}) del
-processo di partenza per costruire l'ambiente.
+Con lo mnemonico \texttt{e} vengono indicate quelle funzioni che necessitano
+di un vettore di parametri \var{envp[]} analogo a quello usato per gli
+argomenti a riga di comando (terminato quindi da un \val{NULL}), le altre
+usano il valore della variabile \var{environ} (vedi
+sez.~\ref{sec:proc_environ}) del processo di partenza per costruire
+l'ambiente.
Oltre a mantenere lo stesso \acr{pid}, il nuovo programma fatto partire da
\func{exec} assume anche una serie di altre proprietà del processo chiamante;
la lista completa è la seguente:
\begin{itemize*}
\item il \textit{process id} (\acr{pid}) ed il \textit{parent process id}
- (\acr{ppid}).
-\item l'\textsl{userid reale}, il \textit{groupid reale} ed i \textsl{groupid
- supplementari} (vedi \secref{sec:proc_access_id}).
-\item il \textit{session id} (\acr{sid}) ed il \textit{process groupid}
- (\acr{pgid}), vedi \secref{sec:sess_proc_group}.
-\item il terminale di controllo (vedi \secref{sec:sess_xxx}).
-\item il tempo restante ad un allarme (vedi \secref{sec:sig_alarm_abort}).
+ (\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 \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
- \secref{sec:file_work_dir}).
+ sez.~\ref{sec:file_work_dir});
\item la maschera di creazione dei file (\var{umask}, vedi
- \secref{sec:file_umask}) ed i \textit{lock} sui file (vedi
- \secref{sec:file_locking}).
+ sez.~\ref{sec:file_umask}) ed i \textit{lock} sui file (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_locking});
\item i segnali sospesi (\textit{pending}) e la maschera dei segnali (si veda
- \secref{sec:sig_sigmask}).
-\item i limiti sulle risorse (vedi \secref{sec:sys_resource_limit}).
+ sez.~\ref{sec:sig_sigmask});
+\item i limiti sulle risorse (vedi sez.~\ref{sec:sys_resource_limit});
\item i valori delle variabili \var{tms\_utime}, \var{tms\_stime},
- \var{tms\_cutime}, \var{tms\_ustime} (vedi \secref{sec:sys_cpu_times}).
+ \var{tms\_cutime}, \var{tms\_ustime} (vedi sez.~\ref{sec:sys_cpu_times}).
\end{itemize*}
Inoltre i segnali che sono stati impostati per essere ignorati nel processo
chiamante mantengono la stessa impostazione pure nel nuovo programma, tutti
gli altri segnali vengono impostati alla loro azione predefinita. Un caso
-speciale è il segnale \macro{SIGCHLD} che, quando impostato a
-\macro{SIG\_IGN}, può anche non essere reimpostato a \macro{SIG\_DFL} (si veda
-\secref{sec:sig_gen_beha}).
+speciale è il segnale \const{SIGCHLD} che, quando impostato a
+\const{SIG\_IGN}, può anche non essere reimpostato a \const{SIG\_DFL} (si veda
+sez.~\ref{sec:sig_gen_beha}).
La gestione dei file aperti dipende dal valore che ha il flag di
-\textit{close-on-exec} (trattato in \secref{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 attraverso una \func{exec}, a meno di una chiamata esplicita a
-\func{fcntl} che imposti il suddetto flag.
+\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
+attraverso una \func{exec}, a meno di una chiamata esplicita a \func{fcntl}
+che imposti il suddetto flag.
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 \secref{sec:file_dir_read}) che effettua da sola
-l'impostazione del flag di \textit{close-on-exec} sulle directory che apre, in
-maniera trasparente all'utente.
-
-Abbiamo detto che l'\textsl{userid reale} ed il \textsl{groupid reale} restano
-gli stessi all'esecuzione di \func{exec}; lo stesso vale per l'\textsl{userid
- effettivo} ed il \textsl{groupid effettivo} (il significato di questi
-identificatori è trattato in \secref{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{userid effettivo} ed il \textsl{groupid
- effettivo} vengono impostati rispettivamente all'utente o al gruppo cui il
-file appartiene (per i dettagli vedi \secref{sec:proc_perms}).
+\func{opendir} (vedi sez.~\ref{sec:file_dir_read}) che effettua da sola
+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 \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{ld.so} prima del
-programma per caricare le librerie necessarie ed effettuare il link
+condivise, viene lanciato il \textit{linker} dinamico \cmd{/lib/ld.so} prima
+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 \macro{PT\_INTERP},
-in genere questo è \file{/lib/ld-linux.so.1} per programmi linkati con le
-\acr{libc5}, e \file{/lib/ld-linux.so.2} per programmi linkati con le
-\acr{glibc}. Infine nel caso il file sia uno script esso deve iniziare con
-una linea nella forma \cmd{\#!/path/to/interpreter} dove l'interprete indicato
-deve esse un valido programma (binario, non un altro script) che verrà
-chiamato come se si fosse eseguito il comando \cmd{interpreter [arg]
- filename}.
+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
+\acr{glibc}.
+
+Infine nel caso il file sia uno script esso deve iniziare con una linea nella
+forma \cmd{\#!/path/to/interpreter [argomenti]} dove l'interprete indicato
+deve essere un programma valido (binario, non un altro script) che verrà
+chiamato come se si fosse eseguito il comando \cmd{interpreter [argomenti]
+ filename}.\footnote{si tenga presente che con Linux quanto viene scritto
+ come \texttt{argomenti} viene passato all'interprete come un unico argomento
+ con una unica stringa di lunghezza massima di 127 caratteri e se questa
+ dimensione viene ecceduta la stringa viene troncata; altri Unix hanno
+ dimensioni massime diverse, e diversi comportamenti, ad esempio FreeBSD
+ esegue la scansione della riga e la divide nei vari argomenti e se è troppo
+ lunga restituisce un errore di \const{ENAMETOOLONG}, una comparazione dei
+ vari comportamenti si trova su
+ \href{http://www.in-ulm.de/~mascheck/various/shebang/}
+ {\texttt{http://www.in-ulm.de/\tild mascheck/various/shebang/}}.}
Con la famiglia delle \func{exec} si chiude il novero delle funzioni su cui è
basata la gestione dei processi in Unix: con \func{fork} si crea un nuovo
-processo, con \func{exec} si avvia un nuovo programma, con \func{exit} e
-\func{wait} si effettua e verifica la conclusione dei programmi. Tutte le
-altre funzioni sono ausiliarie e servono la lettura e l'impostazione dei vari
-parametri connessi ai processi.
+processo, con \func{exec} si lancia un nuovo programma, con \func{exit} e
+\func{wait} si effettua e verifica la conclusione dei processi. Tutte le
+altre funzioni sono ausiliarie e servono per la lettura e l'impostazione dei
+vari parametri connessi ai processi.
\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.
\subsection{Gli identificatori del controllo di accesso}
\label{sec:proc_access_id}
-Come accennato in \secref{sec:intro_multiuser} il modello base\footnote{in
+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.} di sicurezza di un
-sistema unix-like è fondato sui concetti di utente e gruppo, e sulla
+ 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
+ per modularizzare tutti i possibili controlli di accesso.} di sicurezza di
+un sistema unix-like è fondato sui concetti di utente e gruppo, e sulla
separazione fra l'amministratore (\textsl{root}, detto spesso anche
\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 userid ed il groupid; questi servono al kernel per
+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
controllare che essi siano autorizzati a compiere le operazioni richieste. Ad
-esempio in \secref{sec:file_access_control} vedremo come ad ogni file vengano
+esempio in sez.~\ref{sec:file_access_control} vedremo come ad ogni file vengano
associati un utente ed un gruppo (i suoi \textsl{proprietari}, indicati
appunto tramite un \acr{uid} ed un \acr{gid}) che vengono controllati dal
kernel nella gestione dei permessi di accesso.
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
rispettivamente \textit{real} ed \textit{effective} (cioè \textsl{reali} ed
\textsl{effettivi}). Nel caso di Linux si aggiungono poi altri due gruppi, il
\textit{saved} (\textsl{salvati}) ed il \textit{filesystem} (\textsl{di
- filesystem}), secondo la situazione illustrata in \tabref{tab:proc_uid_gid}.
+ filesystem}), secondo la situazione illustrata in
+tab.~\ref{tab:proc_uid_gid}.
\begin{table}[htb]
\footnotesize
& \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- \acr{uid} & \textit{real} & \textsl{userid reale}
+ \acr{uid} & \textit{real} & \textsl{user-ID reale}
& indica l'utente che ha lanciato il programma\\
- \acr{gid} & '' &\textsl{groupid reale}
+ \acr{gid} & '' &\textsl{group-ID reale}
& indica il gruppo principale dell'utente che ha lanciato
il programma \\
\hline
- \acr{euid} & \textit{effective} &\textsl{userid effettivo}
+ \acr{euid} & \textit{effective} &\textsl{user-ID effettivo}
& indica l'utente usato nel controllo di accesso \\
- \acr{egid} & '' & \textsl{groupid effettivo}
+ \acr{egid} & '' & \textsl{group-ID effettivo}
& indica il gruppo usato nel controllo di accesso \\
- -- & -- & \textsl{groupid supplementari}
+ -- & -- & \textsl{group-ID supplementari}
& indicano gli ulteriori gruppi cui l'utente appartiene \\
\hline
- -- & \textit{saved} & \textsl{userid salvato}
+ -- & \textit{saved} & \textsl{user-ID salvato}
& è una copia dell'\acr{euid} iniziale\\
- -- & '' & \textsl{groupid salvato}
+ -- & '' & \textsl{group-ID salvato}
& è una copia dell'\acr{egid} iniziale \\
\hline
- \acr{fsuid} & \textit{filesystem} &\textsl{userid di filesystem}
+ \acr{fsuid} & \textit{filesystem} &\textsl{user-ID di filesystem}
& indica l'utente effettivo per l'accesso al filesystem \\
- \acr{fsgid} & '' & \textsl{groupid di filesystem}
+ \acr{fsgid} & '' & \textsl{group-ID di filesystem}
& indica il gruppo effettivo per l'accesso al filesystem \\
\hline
\end{tabular}
\label{tab:proc_uid_gid}
\end{table}
-Al primo gruppo appartengono l'\textsl{userid reale} ed il \textsl{groupid
+Al primo gruppo appartengono l'\textsl{user-ID reale} ed il \textsl{group-ID
reale}: questi vengono impostati al login ai valori corrispondenti
all'utente con cui si accede al sistema (e relativo gruppo principale).
Servono per l'identificazione dell'utente e normalmente non vengono mai
-cambiati. In realtà vedremo (in \secref{sec:proc_setuid}) che è possibile
+cambiati. In realtà vedremo (in sez.~\ref{sec:proc_setuid}) che è possibile
modificarli, ma solo ad un processo che abbia i privilegi di amministratore;
questa possibilità è usata proprio dal programma \cmd{login} che, una volta
completata la procedura di autenticazione, lancia una shell per la quale
imposta questi identificatori ai valori corrispondenti all'utente che entra
nel sistema.
-Al secondo gruppo appartengono l'\textsl{userid effettivo} e l'\textsl{groupid
- effettivo} (a cui si aggiungono gli eventuali \textsl{groupid supplementari}
-dei gruppi dei quali l'utente fa parte). Questi sono invece gli
-identificatori usati nella verifiche dei permessi del processo e per il
+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 nelle verifiche dei permessi del processo e per il
controllo di accesso ai file (argomento affrontato in dettaglio in
-\secref{sec:file_perm_overview}).
+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
-\secref{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 \secref{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} tutti questi identificatori
-possono essere letti dal processo attraverso delle opportune funzioni, i cui
-prototipi sono i seguenti:
+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:
+\funcd{getuid}, \funcd{geteuid}, \funcd{getgid} e \funcd{getegid}, i loro
+prototipi sono:
\begin{functions}
\headdecl{unistd.h}
\headdecl{sys/types.h}
- \funcdecl{uid\_t getuid(void)} Restituisce l'\textsl{userid reale} del
+ \funcdecl{uid\_t getuid(void)} Restituisce l'\textsl{user-ID reale} del
processo corrente.
- \funcdecl{uid\_t geteuid(void)} Restituisce l'\textsl{userid effettivo} del
+ \funcdecl{uid\_t geteuid(void)} Restituisce l'\textsl{user-ID effettivo} del
processo corrente.
- \funcdecl{gid\_t getgid(void)} Restituisce il \textsl{groupid reale} del
+ \funcdecl{gid\_t getgid(void)} Restituisce il \textsl{group-ID reale} del
processo corrente.
- \funcdecl{gid\_t getegid(void)} Restituisce il \textsl{groupid effettivo}
+ \funcdecl{gid\_t getegid(void)} Restituisce il \textsl{group-ID effettivo}
del processo corrente.
\bodydesc{Queste funzioni non riportano condizioni di errore.}
per i quali erano richiesti, e a poterli eventualmente recuperare in caso
servano di nuovo.
-Questo in Linux viene fatto usando altri gli altri due gruppi di
-identificatori, il \textit{saved} ed il \textit{filesystem}. Il primo gruppo è
-lo stesso usato in SVr4, e previsto dallo standard POSIX quando è 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
+Questo in Linux viene fatto usando altri due gruppi di identificatori, il
+\textit{saved} ed il \textit{filesystem}. Il primo gruppo è lo stesso usato in
+SVr4, e previsto dallo standard POSIX quando è 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.
-L'\textsl{userid salvato} ed il \textsl{groupid salvato} sono copie
-dell'\textsl{userid effettivo} e del \textsl{groupid effettivo} del processo
+L'\textsl{user-ID salvato} ed il \textsl{group-ID salvato} sono copie
+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{userid effettivo} e del \textsl{groupid effettivo}
-dopo che questo 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.
+come copie dell'\textsl{user-ID effettivo} e del \textsl{group-ID effettivo}
+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{userid di filesystem} e il \textsl{groupid di filesystem} sono
+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
-(torneremo sull'argomento in \secref{sec:proc_setfsuid}). Essi sono una
+(torneremo sull'argomento in sez.~\ref{sec:proc_setuid}). Essi sono una
replica dei corrispondenti identificatori del gruppo \textit{effective}, ai
quali si sostituiscono per tutte le operazioni di verifica dei permessi
-relativi ai file (trattate in \secref{sec:file_perm_overview}). Ogni
+relativi ai file (trattate in sez.~\ref{sec:file_perm_overview}). Ogni
cambiamento effettuato sugli identificatori effettivi viene automaticamente
riportato su di essi, per cui in condizioni normali si può tranquillamente
ignorarne l'esistenza, in quanto saranno del tutto equivalenti ai precedenti.
-\subsection{Le funzioni \func{setuid} e \func{setgid}}
+\subsection{Le funzioni di gestione degli identificatori dei processi}
\label{sec:proc_setuid}
-Le due funzioni che vengono usate per cambiare identità (cioè utente e gruppo
-di appartenenza) ad un processo sono rispettivamente \func{setuid} e
-\func{setgid}; come accennato in \secref{sec:proc_access_id} in Linux esse
-seguono la semantica POSIX che prevede l'esistenza dell'\textit{userid
- salvato} e del \textit{groupid salvato}; i loro prototipi sono:
+Le due funzioni più comuni che vengono usate per cambiare identità (cioè
+utente e gruppo di appartenenza) ad un processo sono rispettivamente
+\funcd{setuid} e \funcd{setgid}; come accennato in
+sez.~\ref{sec:proc_access_id} in Linux esse seguono la semantica POSIX che
+prevede l'esistenza dell'\textit{user-ID salvato} e del \textit{group-ID
+ salvato}; i loro prototipi sono:
\begin{functions}
\headdecl{unistd.h}
\headdecl{sys/types.h}
-\funcdecl{int setuid(uid\_t uid)} Imposta l'\textsl{userid} del processo
+\funcdecl{int setuid(uid\_t uid)} Imposta l'\textsl{user-ID} del processo
corrente.
-\funcdecl{int setgid(gid\_t gid)} Imposta il \textsl{groupid} del processo
+\funcdecl{int setgid(gid\_t gid)} Imposta il \textsl{group-ID} del processo
corrente.
\bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in caso
- di fallimento: l'unico errore possibile è \macro{EPERM}.}
+ di fallimento: l'unico errore possibile è \errval{EPERM}.}
\end{functions}
Il funzionamento di queste due funzioni è analogo, per cui considereremo solo
la prima; la seconda si comporta esattamente allo stesso modo facendo
-riferimento al \textsl{groupid} invece che all'\textsl{userid}. Gli
-eventuali \textsl{groupid supplementari} non vengono modificati.
+riferimento al \textsl{group-ID} invece che all'\textsl{user-ID}. Gli
+eventuali \textsl{group-ID supplementari} non vengono modificati.
L'effetto della chiamata è diverso a seconda dei privilegi del processo; se
-l'\textsl{userid effettivo} è zero (cioè è quello dell'amministratore di
+l'\textsl{user-ID effettivo} è zero (cioè è quello dell'amministratore di
sistema) allora tutti gli identificatori (\textit{real}, \textit{effective} e
-\textit{saved}) vengono impostati al valore specificato da \var{uid},
-altrimenti viene impostato solo l'\textsl{userid effettivo}, e soltanto se il
-valore specificato corrisponde o all'\textsl{userid reale} o
-all'\textsl{userid salvato}. Negli altri casi viene segnalato un errore (con
-\macro{EPERM}).
+\textit{saved}) vengono impostati al valore specificato da \param{uid},
+altrimenti viene impostato solo l'\textsl{user-ID effettivo}, e soltanto se il
+valore specificato corrisponde o all'\textsl{user-ID reale} o
+all'\textsl{user-ID salvato}. Negli altri casi viene segnalato un errore (con
+\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 di
-riportare l'\textsl{userid 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
situazione degli identificatori è la seguente:
\begin{eqnarray*}
\label{eq:1}
- \textsl{groupid reale} &=& \textrm{\acr{gid} (del chiamante)} \\
- \textsl{groupid effettivo} &=& \textrm{\acr{utmp}} \\
- \textsl{groupid salvato} &=& \textrm{\acr{utmp}}
+ \textsl{group-ID reale} &=& \textrm{\acr{gid} (del chiamante)} \\
+ \textsl{group-ID effettivo} &=& \textrm{\acr{utmp}} \\
+ \textsl{group-ID salvato} &=& \textrm{\acr{utmp}}
\end{eqnarray*}
-in questo modo, dato che il \textsl{groupid effettivo} è quello giusto, il
+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
-impostare il \textsl{groupid effettivo} a quello dell'utente (e dato che il
-\textsl{groupid reale} corrisponde la funzione avrà successo), in questo modo
+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,
in tal caso infatti la situazione degli identificatori sarebbe:
\begin{eqnarray*}
\label{eq:2}
- \textsl{groupid reale} &=& \textrm{\acr{gid} (invariato)} \\
- \textsl{groupid effettivo} &=& \textrm{\acr{gid}} \\
- \textsl{groupid salvato} &=& \textrm{\acr{utmp} (invariato)}
+ \textsl{group-ID reale} &=& \textrm{\acr{gid} (invariato)} \\
+ \textsl{group-ID effettivo} &=& \textrm{\acr{gid}} \\
+ \textsl{group-ID salvato} &=& \textrm{\acr{utmp} (invariato)}
\end{eqnarray*}
e ogni processo lanciato dal terminale avrebbe comunque \acr{gid} come
-\textsl{groupid effettivo}. All'uscita dal terminale, per poter di nuovo
+\textsl{group-ID effettivo}. All'uscita dal terminale, per poter di nuovo
aggiornare lo stato di \file{/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{groupid salvato} la
+in questo caso il valore richiesto corrisponde al \textsl{group-ID salvato} la
funzione avrà successo e riporterà la situazione a:
\begin{eqnarray*}
\label{eq:3}
- \textsl{groupid reale} &=& \textrm{\acr{gid} (invariato)} \\
- \textsl{groupid effettivo} &=& \textrm{\acr{utmp}} \\
- \textsl{groupid salvato} &=& \textrm{\acr{utmp} (invariato)}
+ \textsl{group-ID reale} &=& \textrm{\acr{gid} (invariato)} \\
+ \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}.
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'\textsl{userid effettivo} 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}}
-\label{sec:proc_setreuid}
-
-Queste due funzioni derivano da BSD che, non supportando\footnote{almeno fino
- alla versione 4.3+BSD TODO, FIXME verificare e aggiornare la nota.} gli
-identificatori del gruppo \textit{saved}, le usa per poter scambiare fra di
-loro \textit{effective} e \textit{real}. I loro prototipi sono:
+i privilegi di amministratore, in tal caso infatti l'esecuzione di 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'\textsl{user-ID effettivo} del processo per cedere i privilegi occorre
+ricorrere ad altre funzioni.
+
+Le due funzioni \funcd{setreuid} e \funcd{setregid} derivano da BSD che, non
+supportando\footnote{almeno fino alla versione 4.3+BSD.} gli identificatori
+del gruppo \textit{saved}, le usa per poter scambiare fra di loro
+\textit{effective} e \textit{real}. I rispettivi prototipi sono:
\begin{functions}
\headdecl{unistd.h}
\headdecl{sys/types.h}
-\funcdecl{int setreuid(uid\_t ruid, uid\_t euid)} Imposta l'\textsl{userid
- reale} e l'\textsl{userid effettivo} del processo corrente ai valori
-specificati da \var{ruid} e \var{euid}.
+\funcdecl{int setreuid(uid\_t ruid, uid\_t euid)} Imposta l'\textsl{user-ID
+ reale} e l'\textsl{user-ID effettivo} del processo corrente ai valori
+specificati da \param{ruid} e \param{euid}.
-\funcdecl{int setregid(gid\_t rgid, gid\_t egid)} Imposta il \textsl{groupid
- reale} ed il \textsl{groupid effettivo} del processo corrente ai valori
-specificati da \var{rgid} e \var{egid}.
+\funcdecl{int setregid(gid\_t rgid, gid\_t egid)} Imposta il \textsl{group-ID
+ reale} ed il \textsl{group-ID effettivo} del processo corrente ai valori
+specificati da \param{rgid} e \param{egid}.
\bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in caso
- di fallimento: l'unico errore possibile è \macro{EPERM}.}
+ di fallimento: l'unico errore possibile è \errval{EPERM}.}
\end{functions}
La due funzioni sono analoghe ed il loro comportamento è identico; quanto
-detto per la prima prima riguardo l'userid, si applica immediatamente alla
-seconda per il groupid. I processi non privilegiati possono impostare solo i
-valori del loro userid effettivo o reale; valori diversi comportano il
-fallimento della chiamata; l'amministratore invece può specificare un valore
-qualunque. Specificando un argomento di valore -1 l'identificatore
-corrispondente verrà lasciato inalterato.
-
-Con queste funzione si possono scambiare fra loro gli userid reale e
+detto per la prima riguardo l'user-ID, si applica immediatamente alla seconda
+per il group-ID. I processi non privilegiati possono impostare solo i valori
+del loro user-ID effettivo o reale; valori diversi comportano il fallimento
+della chiamata; l'amministratore invece può specificare un valore qualunque.
+Specificando un argomento di valore -1 l'identificatore corrispondente verrà
+lasciato inalterato.
+
+Con queste funzioni si possono scambiare fra loro gli user-ID reale e
effettivo, e pertanto è possibile implementare un comportamento simile a
quello visto in precedenza per \func{setgid}, cedendo i privilegi con un primo
scambio, e recuperandoli, eseguito il lavoro non privilegiato, con un secondo
In questo caso però occorre porre molta attenzione quando si creano nuovi
processi nella fase intermedia in cui si sono scambiati gli identificatori, in
-questo caso infatti essi avranno un userid reale privilegiato, che dovrà
+questo caso infatti essi avranno un user-ID reale 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 l'userid reale a quello effettivo) in
+prima della \func{exec} per uniformare l'user-ID reale a quello effettivo) in
caso contrario il nuovo programma potrebbe a sua volta effettuare uno scambio
e riottenere privilegi non previsti.
Lo stesso problema di propagazione dei privilegi ad eventuali processi figli
-si pone per l'userid salvato: questa funzione deriva da un'implementazione che
+si pone per l'user-ID salvato: questa funzione deriva da un'implementazione che
non ne prevede la presenza, e quindi non è possibile usarla per correggere la
situazione come nel caso precedente. Per questo motivo in Linux tutte le volte
-che si imposta un qualunque valore diverso da quello dall'userid reale
-corrente, l'userid salvato viene automaticamente uniformato al valore
-dell'userid effettivo.
-
-
-\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) e vengono usate per cambiare gli
-identificatori del gruppo \textit{effective}; i loro prototipi sono:
+che si imposta un qualunque valore diverso da quello dall'user-ID reale
+corrente, l'user-ID salvato viene automaticamente uniformato al valore
+dell'user-ID effettivo.
+
+Altre due funzioni, \funcd{seteuid} e \funcd{setegid}, sono un'estensione
+dello standard POSIX.1, ma sono comunque supportate dalla maggior parte degli
+Unix; esse vengono usate per cambiare gli identificatori del gruppo
+\textit{effective} ed i loro prototipi sono:
\begin{functions}
\headdecl{unistd.h}
\headdecl{sys/types.h}
-\funcdecl{int seteuid(uid\_t uid)} Imposta l'userid effettivo del processo
-corrente a \var{uid}.
+\funcdecl{int seteuid(uid\_t uid)} Imposta l'user-ID effettivo del processo
+corrente a \param{uid}.
-\funcdecl{int setegid(gid\_t gid)} Imposta il groupid effettivo del processo
-corrente a \var{gid}.
+\funcdecl{int setegid(gid\_t gid)} Imposta il group-ID effettivo del processo
+corrente a \param{gid}.
\bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in caso
- di fallimento: l'unico errore possibile è \macro{EPERM}.}
+ di fallimento: l'unico errore è \errval{EPERM}.}
\end{functions}
Come per le precedenti le due funzioni sono identiche, per cui tratteremo solo
-la prima. Gli utenti normali possono impostare l'userid effettivo solo al
-valore dell'userid reale o dell'userid salvato, l'amministratore può
+la prima. Gli utenti normali possono impostare l'user-ID effettivo solo al
+valore dell'user-ID reale o dell'user-ID salvato, l'amministratore può
specificare qualunque valore. Queste funzioni sono usate per permettere
-all'amministratore di impostare solo l'userid effettivo, dato che l'uso
+all'amministratore di impostare solo l'user-ID effettivo, dato che l'uso
normale di \func{setuid} comporta l'impostazione di tutti gli identificatori.
-\subsection{Le funzioni \func{setresuid} e \func{setresgid}}
-\label{sec:proc_setresuid}
-
-Queste due funzioni sono un'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:
+Le due funzioni \funcd{setresuid} e \funcd{setresgid} sono invece
+un'estensione introdotta in Linux,\footnote{per essere precisi a partire dal
+ kernel 2.1.44.} e permettono un completo controllo su tutti e tre i gruppi
+di identificatori (\textit{real}, \textit{effective} e \textit{saved}), i loro
+prototipi sono:
\begin{functions}
\headdecl{unistd.h}
\headdecl{sys/types.h}
\funcdecl{int setresuid(uid\_t ruid, uid\_t euid, uid\_t suid)} Imposta
-l'userid reale, l'userid effettivo e l'userid salvato del processo corrente
-ai valori specificati rispettivamente da \var{ruid}, \var{euid} e \var{suid}.
+l'user-ID reale, l'user-ID effettivo e l'user-ID salvato del processo corrente
+ai valori specificati rispettivamente da \param{ruid}, \param{euid} e
+\param{suid}.
\funcdecl{int setresgid(gid\_t rgid, gid\_t egid, gid\_t sgid)} Imposta il
-groupid reale, il groupid effettivo ed il groupid salvato del processo
-corrente ai valori specificati rispettivamente da \var{rgid}, \var{egid} e
-\var{sgid}.
+group-ID reale, il group-ID effettivo ed il group-ID salvato del processo
+corrente ai valori specificati rispettivamente da \param{rgid}, \param{egid} e
+\param{sgid}.
\bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in caso
- di fallimento: l'unico errore possibile è \macro{EPERM}.}
+ di fallimento: l'unico errore è \errval{EPERM}.}
\end{functions}
-Le due funzioni sono identiche, quanto detto per la prima riguardo gli userid
-si applica alla seconda per i groupid. I processi non privilegiati possono
-cambiare uno qualunque degli userid solo ad un valore corripondente o
-all'userid reale, o a quello effettivo o a quello salvato, l'amministratore
-può specificare i valori che vuole; un valore di -1 per un qualunque parametro
+Le due funzioni sono identiche, quanto detto per la prima riguardo gli user-ID
+si applica alla seconda per i group-ID. I processi non privilegiati possono
+cambiare uno qualunque degli user-ID solo ad un valore corrispondente o
+all'user-ID reale, o a quello effettivo o a quello salvato, l'amministratore
+può specificare i valori che vuole; un valore di -1 per un qualunque argomento
lascia inalterato l'identificatore corrispondente.
Per queste funzioni esistono anche due controparti che permettono di leggere
-in blocco i vari identificatori: \func{getresuid} e \func{getresgid}; i loro
+in blocco i vari identificatori: \funcd{getresuid} e \funcd{getresgid}; i loro
prototipi sono:
\begin{functions}
\headdecl{unistd.h}
\headdecl{sys/types.h}
\funcdecl{int getresuid(uid\_t *ruid, uid\_t *euid, uid\_t *suid)} Legge
-l'userid reale, l'userid effettivo e l'userid salvato del processo corrente.
+l'user-ID reale, l'user-ID effettivo e l'user-ID salvato del processo corrente.
\funcdecl{int getresgid(gid\_t *rgid, gid\_t *egid, gid\_t *sgid)} Legge il
-groupid reale, il groupid effettivo e il groupid salvato del processo
+group-ID reale, il group-ID effettivo e il group-ID salvato del processo
corrente.
\bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in caso di
- fallimento: l'unico errore possibile è \macro{EFAULT} se gli indirizzi delle
+ fallimento: l'unico errore possibile è \errval{EFAULT} se gli indirizzi delle
variabili di ritorno non sono validi.}
\end{functions}
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 \textit{value result
- argument}). Si noti che queste funzioni sono le uniche in grado di leggere
-gli identificatori del gruppo \textit{saved}.
-
+specificati come puntatori (è un altro esempio di
+\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}.
-\subsection{Le funzioni \func{setfsuid} e \func{setfsgid}}
-\label{sec:proc_setfsuid}
-Queste funzioni sono usate per impostare gli identificatori del gruppo
-\textit{filesystem} che usati da Linux per il controllo dell'accesso ai file.
-Come già accennato in \secref{sec:proc_access_id} Linux definisce questo
-ulteriore gruppo di identificatori, che di norma sono assolutamente
-equivalenti a quelli del gruppo \textit{effective}, dato che ogni cambiamento
-di questi ultimi viene immediatamente riportato su di essi.
+Infine le funzioni \func{setfsuid} e \func{setfsgid} servono per impostare gli
+identificatori del gruppo \textit{filesystem} che sono usati da Linux per il
+controllo dell'accesso ai file. Come già accennato in
+sez.~\ref{sec:proc_access_id} Linux definisce questo ulteriore gruppo di
+identificatori, che in circostanze normali sono assolutamente equivalenti a
+quelli del gruppo \textit{effective}, dato che ogni cambiamento di questi
+ultimi viene immediatamente riportato su di essi.
C'è un solo caso in cui si ha necessità di introdurre una differenza fra gli
identificatori dei gruppi \textit{effective} e \textit{filesystem}, 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'userid effettivo o
-l'userid reale il server si espone alla ricezione di eventuali segnali ostili
-da parte dell'utente di cui ha temporaneamente assunto l'identità. Cambiando
-solo l'userid di filesystem si ottengono i privilegi necessari per accedere ai
-file, mantenendo quelli originari per quanto riguarda tutti gli altri
-controlli di accesso, così che l'utente non possa inviare segnali al server
-NFS.
-
-Le due funzioni usate per cambiare questi identificatori sono \func{setfsuid}
-e \func{setfsgid}, ovviamente sono specifiche di Linux e non devono essere
+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'user-ID effettivo o l'user-ID reale il server si espone alla
+ricezione di eventuali segnali ostili da parte dell'utente di cui ha
+temporaneamente assunto l'identità. Cambiando solo l'user-ID di filesystem si
+ottengono i privilegi necessari per accedere ai file, mantenendo quelli
+originari per quanto riguarda tutti gli altri controlli di accesso, così che
+l'utente non possa inviare segnali al server NFS.
+
+Le due funzioni usate per cambiare questi identificatori sono \funcd{setfsuid}
+e \funcd{setfsgid}, ovviamente sono specifiche di Linux e non devono essere
usate se si intendono scrivere programmi portabili; i loro prototipi sono:
\begin{functions}
\headdecl{sys/fsuid.h}
-\funcdecl{int setfsuid(uid\_t fsuid)} Imposta l'userid di filesystem del
-processo corrente a \var{fsuid}.
+\funcdecl{int setfsuid(uid\_t fsuid)} Imposta l'user-ID di filesystem del
+processo corrente a \param{fsuid}.
-\funcdecl{int setfsgid(gid\_t fsgid)} Imposta il groupid di filesystem del
-processo corrente a \var{fsgid}.
+\funcdecl{int setfsgid(gid\_t fsgid)} Imposta il group-ID di filesystem del
+processo corrente a \param{fsgid}.
\bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in caso
- di fallimento: l'unico errore possibile è \macro{EPERM}.}
+ di fallimento: l'unico errore possibile è \errval{EPERM}.}
\end{functions}
\noindent queste funzioni hanno successo solo se il processo chiamante ha i
privilegi di amministratore o, per gli altri utenti, se il valore specificato
\textit{saved}.
-\subsection{Le funzioni \func{setgroups} e \func{getgroups}}
+\subsection{Le funzioni per la gestione dei gruppi associati a un processo}
\label{sec:proc_setgroups}
Le ultime funzioni che esamineremo sono quelle che permettono di operare sui
-gruppi supplementari. Ogni processo può avere fino a \macro{NGROUPS\_MAX}
-gruppi supplementari in aggiunta al gruppo primario, questi vengono ereditati
-dal processo padre e possono essere cambiati con queste funzioni.
-
-La funzione che permette di leggere i gruppi supplementari è \func{getgroups};
-questa funzione è definita nello standard POSIX ed il suo prototipo è:
+gruppi supplementari cui un utente può appartenere. Ogni processo può avere
+almeno \const{NGROUPS\_MAX} gruppi supplementari\footnote{il numero massimo di
+ gruppi secondari può essere ottenuto con \func{sysconf} (vedi
+ sez.~\ref{sec:sys_sysconf}), leggendo il parametro
+ \texttt{\_SC\_NGROUPS\_MAX}.} in aggiunta al gruppo primario; questi vengono
+ereditati dal processo padre e possono essere cambiati con queste funzioni.
+
+La funzione che permette di leggere i gruppi supplementari associati ad un
+processo è \funcd{getgroups}; questa funzione è definita nello standard
+POSIX.1, ed il suo prototipo è:
\begin{functions}
\headdecl{sys/types.h}
\headdecl{unistd.h}
- \funcdecl{int getgroups(int size, gid\_t list[])} Legge gli identificatori
- dei gruppi supplementari del processo sul vettore \param{list} di dimensione
- \param{size}.
+ \funcdecl{int getgroups(int size, gid\_t list[])}
+
+ Legge gli identificatori dei gruppi supplementari.
\bodydesc{La funzione restituisce il numero di gruppi letti in caso di
- successo e -1 in caso di fallimento, nel qual caso \var{errno} viene
- impostata a:
+ successo e -1 in caso di fallimento, nel qual caso \var{errno} assumerà
+ i valori:
\begin{errlist}
- \item[\macro{EFAULT}] \param{list} non ha un indirizzo valido.
- \item[\macro{EINVAL}] il valore di \param{size} è diverso da zero ma
+ \item[\errcode{EFAULT}] \param{list} non ha un indirizzo valido.
+ \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{size} è diverso da zero ma
minore del numero di gruppi supplementari del processo.
\end{errlist}}
\end{functions}
-\noindent non è specificato se la funzione inserisca o meno nella lista
-il groupid effettivo del processo. Se si specifica un valore di \param{size}
-uguale a 0 \param{list} non viene modificato, ma si ottiene il numero di
-gruppi supplementari.
-Una seconda funzione, \func{getgrouplist}, può invece essere usata per
-ottenere tutti i gruppi a cui appartiene un utente; il suo prototipo è:
+La funzione legge gli identificatori dei gruppi supplementari del processo sul
+vettore \param{list} di dimensione \param{size}. Non è specificato se la
+funzione inserisca o meno nella lista il group-ID effettivo del processo. Se si
+specifica un valore di \param{size} uguale a 0 \param{list} non viene
+modificato, ma si ottiene il numero di gruppi supplementari.
+
+Una seconda funzione, \funcd{getgrouplist}, può invece essere usata per
+ottenere tutti i gruppi a cui appartiene un certo utente; il suo prototipo è:
\begin{functions}
\headdecl{sys/types.h}
\headdecl{grp.h}
\funcdecl{int getgrouplist(const char *user, gid\_t group, gid\_t *groups,
- int *ngroups)} Legge i gruppi supplementari dell'utente \param{user}.
+ int *ngroups)} Legge i gruppi supplementari.
\bodydesc{La funzione legge fino ad un massimo di \param{ngroups} valori,
restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di fallimento.}
\end{functions}
-\noindent la funzione esegue una scansione del database dei gruppi (si veda
-\secref{sec:sys_user_group}) e ritorna in \param{groups} la lista di quelli a
-cui l'utente appartiene. Si noti che \param{ngroups} è passato come puntatore
-perché qualora il valore specificato sia troppo piccolo la funzione ritorna
--1, passando indietro il numero dei gruppi trovati.
+
+La funzione legge i gruppi supplementari dell'utente specificato da
+\param{user}, eseguendo una scansione del database dei gruppi (si veda
+sez.~\ref{sec:sys_user_group}). Ritorna poi in \param{groups} la lista di
+quelli a cui l'utente appartiene. Si noti che \param{ngroups} è passato come
+puntatore perché, qualora il valore specificato sia troppo piccolo, la
+funzione ritorna -1, passando indietro il numero dei gruppi trovati.
Per impostare i gruppi supplementari di un processo ci sono due funzioni, che
possono essere usate solo se si hanno i privilegi di amministratore. La prima
-delle due è \func{setgroups}, ed il suo prototipo è:
+delle due è \funcd{setgroups}, ed il suo prototipo è:
\begin{functions}
\headdecl{sys/types.h}
\headdecl{grp.h}
- \funcdecl{int setgroups(size\_t size, gid\_t *list)} Imposta i gruppi
- supplementari del processo ai valori specificati in \param{list}.
+ \funcdecl{int setgroups(size\_t size, gid\_t *list)}
+
+ Imposta i gruppi supplementari del processo.
\bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
- fallimento, nel qual caso \var{errno} viene impostata a:
+ fallimento, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
\begin{errlist}
- \item[\macro{EFAULT}] \param{list} non ha un indirizzo valido.
- \item[\macro{EPERM}] il processo non ha i privilegi di amministratore.
- \item[\macro{EINVAL}] il valore di \param{size} è maggiore del valore
- massimo (\macro{NGROUPS}, che per Linux è 32).
+ \item[\errcode{EFAULT}] \param{list} non ha un indirizzo valido.
+ \item[\errcode{EPERM}] il processo non ha i privilegi di amministratore.
+ \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{size} è maggiore del valore
+ massimo consentito.
\end{errlist}}
\end{functions}
+La funzione imposta i gruppi supplementari del processo corrente ai valori
+specificati nel vettore passato con l'argomento \param{list}, di dimensioni
+date dall'argomento \param{size}. Il numero massimo di gruppi supplementari è
+un parametro di sistema, che può essere ricavato con le modalità spiegate in
+sez.~\ref{sec:sys_characteristics}.
+
Se invece si vogliono impostare i gruppi supplementari del processo a quelli di
-un utente specifico, si può usare \func{initgroups} il cui prototipo è:
+un utente specifico, si può usare \funcd{initgroups} il cui prototipo è:
\begin{functions}
\headdecl{sys/types.h}
\headdecl{grp.h}
- \funcdecl{int initgroups(const char *user, gid\_t group)} Imposta i gruppi
- supplementari del processo a quelli di cui è membro l'utente \param{user},
- aggiungendo il gruppo addizionale \param{group}.
+ \funcdecl{int initgroups(const char *user, gid\_t group)}
+
+ Inizializza la lista dei gruppi supplementari.
\bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
- fallimento, nel qual caso \var{errno} viene impostata agli stessi valori di
- \func{setgroups} più \macro{ENOMEM} quando non c'è memoria sufficiente per
- allocare lo spazio per informazioni dei gruppi.}
+ fallimento, nel qual caso \var{errno} assumerà gli stessi valori di
+ \func{setgroups} più \errval{ENOMEM} quando non c'è memoria sufficiente
+ per allocare lo spazio per informazioni dei gruppi.}
\end{functions}
La funzione esegue la scansione del database dei gruppi (usualmente
-\file{/etc/groups}) cercando i gruppi di cui è membro \param{user} e
-costruendo una lista di gruppi supplementari a cui aggiunge \param{group}, che
-poi imposta usando \func{setgroups}.
-Si tenga presente che sia \func{setgroups} che \func{initgroups} non sono
-definite nello standard POSIX.1 e che pertanto non è possibile utilizzarle
-quando si definisce \macro{\_POSIX\_SOURCE} o si compila con il flag
-\cmd{-ansi}.
+\file{/etc/groups}) 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
+\func{initgroups} non sono definite nello standard POSIX.1 e che pertanto non
+è possibile utilizzarle quando si definisce \macro{\_POSIX\_SOURCE} o si
+compila con il flag \cmd{-ansi}, è pertanto meglio evitarle se si vuole
+scrivere codice portabile.
+
+
+\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 si siano predisposte delle misure di protezione per in essere in grado
+di difendersi dagli effetti di una eventuale compromissione del
+sistema,\footnote{come montare un filesystem in sola lettura per impedirne
+ modifiche, o marcare un file come immutabile.} una volta che questa sia
+stata effettuata e si siano ottenuti i privilegi di amministratore, queste
+potranno essere comunque rimosse.\footnote{nei casi elencati nella precedente
+ nota si potrà sempre rimontare il sistema in lettura-scrittura, o togliere
+ la marcatura di immutabilità.}
+
+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;
+per questo motivo non era previsto alcun modo per evitare che un processo con
+diritti di amministratore non potesse eseguire certe operazioni, o per cedere
+definitivamente alcuni privilegi da un certo momento in poi.
+
+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. L'idea era che queste capacità
+potessero essere abilitate e disabilitate in maniera indipendente per ciascun
+processo con privilegi di amministratore, permettendo così una granularità
+molto più fine nella distribuzione degli stessi che evitasse la originaria
+situazione di \textsl{tutto o nulla}.
+
+Il meccanismo completo delle \textit{capabilities}\footnote{l'implementazione
+ di Linux si rifà ad una bozza per quello che dovrebbe divenire lo standard
+ POSIX.1e, che prevede questa funzionalità.} prevederebbe anche la
+possibilità di associare le stesse \textit{capabilities} anche ai singoli file
+eseguibili,\footnote{una descrizione sommaria di questa funzionalità è
+ riportata nella pagina di manuale che descrive l'implementazione delle
+ \textit{capabilities} con Linux (accessibile con \texttt{man capabilities}),
+ ma non essendo implementata non ne tratteremo qui.} in modo da poter
+stabilire quali capacità possono essere utilizzate quando viene messo in
+esecuzione uno specifico programma; attualmente però questa funzionalità non è
+implementata.\footnote{per attualmente si intende fino al kernel 2.6.13, e
+ finora non è disponibile al momento neanche presente nessuna realizzazione
+ sperimentale delle specifiche POSIX.1e, anche se esistono dei patch di
+ sicurezza del kernel, come LIDS (vedi
+ \href{http://www.lids.org}{\texttt{http://www.lids.org/})} che realizzano
+ qualcosa di simile.}
+
+
+\begin{table}[!h!bt]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}{|l|p{12cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Capacità}&\textbf{Descrizione}\\
+ \hline
+ \hline
+%
+% POSIX-draft defined capabilities.
+%
+ \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\_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
+ 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\_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
+ dell'\textsl{uid} nel passaggio delle
+ credenziali coi socket unix domain (vedi
+ sez.~\ref{sec:unix_socket}).\\
+%
+% Linux specific capabilities
+%
+\hline
+ \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\_LINUX\_IMMUTABLE}& la capacità di impostare gli attributi
+ \textit{immutable} e \itindex{append~mode}
+ \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
+ su porte riservate (vedi
+ sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}).\\
+ \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
+ privilegiate sulla rete (impostare le opzioni
+ privilegiate dei socket, abilitare il
+ \itindex{multicast} \textit{multicasting},
+ impostare interfacce di rete e
+ tabella di instradamento).\\
+ \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
+ 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\_SYS\_MODULE}& la capacità di caricare e rimuovere moduli del
+ kernel. \\
+ \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
+ \func{chroot} (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_chroot}).\\
+ \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
+ \textit{accounting} dei processi (vedi
+ sez.~\ref{sec:sys_bsd_accounting}).\\
+ \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
+ sistema.\\
+ \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
+ (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
+ funzione \func{mknod} (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_mknod}).\footnotemark\\
+ \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
+ \textit{capabilities} di un file (non
+ supportata).\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Le costanti che identificano le \textit{capabilities} presenti nel
+ kernel.}
+\label{tab:proc_capabilities}
+\end{table}
+
+\footnotetext[21]{questa capacità è presente soltanto a partire dai kernel
+ della serie 2.4.x.}
+
+\footnotetext{questa capacità è presente soltanto a partire dai kernel della
+ serie 2.4.x.}
+
+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}; questo è attualmente 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}) e dalle definizioni in
+ \texttt{sys/capabilities.h}, 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}; la tabella è divisa in due parti, la
+prima riporta le \textit{capabilities} previste nella bozza dello standard
+POSIX1.e, la seconda quelle specifiche di Linux.
+
+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 di quelle che vengono effettivamente usate dal
+ kernel quando deve eseguire il controllo di accesso per le varie operazioni
+ compiute dal processo.
+\item[\textit{permitted}] l'insieme delle \textit{capabilities}
+ ``\textsl{permesse}'', cioè l'insieme di quelle capacità che un processo
+ \textsl{può} impostare come \textsl{effettive}. 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{ereditabili}'', 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).
+\label{sec:capabilities_set}
+\end{basedescript}
+
+Oltre a questi tre insiemi, che sono relativi al singolo processo, il kernel
+mantiene un insieme generale valido per tutto il sistema, chiamato
+\itindex{capabilities~bounding~set} \textit{capabilities bounding set}. Ogni
+volta che un programma viene posto in esecuzione con \func{exec} il contenuto
+degli insiemi \textit{effective} e \textit{permitted} vengono mascherati con
+un \textsl{AND} binario del contenuto corrente del \textit{capabilities
+ bounding set}, così che il nuovo processo potrà disporre soltanto delle
+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
+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
+eseguito nel sistema (di norma cioè da \texttt{/sbin/init}), ogni processo
+eseguito successivamente (cioè con \textsl{pid} diverso da 1) anche se
+eseguito con privilegi di amministratore potrà soltanto rimuovere uno dei bit
+già presenti dell'insieme: questo significa che una volta rimossa una
+\textit{capability} dal \textit{capabilities bounding set} essa non sarà più
+disponibile, neanche per l'amministratore, a meno di un riavvio.
+
+Quando un programma viene messo in esecuzione\footnote{cioè quando viene
+ eseguita la \func{execve} con cui lo si lancia; in corrispondenza di una
+ \func{fork} le \textit{capabilities} non vengono modificate.} esso eredita
+(nel senso che assume negli insiemi \textit{effective} e \textit{permitted})
+le \textit{capabilities} mantenute nell'insieme \textit{inherited}, a meno che
+non sia eseguito un programma \acr{suid} di root o la \func{exec} sia stata
+eseguita da un programma con \textsl{uid} reale zero; in tal caso il programma
+ottiene tutte le \textit{capabilities} presenti nel \textit{capabilities
+ bounding set}. In questo modo si può far si che ad un processo eseguito in
+un secondo tempo possano essere trasmesse solo un insieme limitato di
+capacità, impedendogli di recuperare quelle assenti nell'insieme
+\textit{inherited}. Si tenga presente invece che attraverso una \func{fork}
+vengono mantenute le stesse capacità del processo padre.
+
+Per la gestione delle \textit{capabilities} il kernel mette a disposizione due
+funzioni che permettono rispettivamente di leggere ed impostare i valori dei
+tre insiemi illustrati in precedenza. Queste due funzioni sono \funcd{capget}
+e \funcd{capset} e costituiscono l'interfaccia di gestione basso livello; i
+loro rispettivi prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/capability.h}
+
+ \funcdecl{int capget(cap\_user\_header\_t hdrp, cap\_user\_data\_t datap)}
+ Legge le \textit{capabilities}.
+
+ \funcdecl{int capset(cap\_user\_header\_t hdrp, const cap\_user\_data\_t
+ datap)}
+ Imposta le \textit{capabilities}.
+
+
+ \bodydesc{Entrambe le funzioni ritornano 0 in caso di successo e -1 in caso
+ di errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{ESRCH}] si è fatto riferimento ad un processo inesistente.
+ \item[\errcode{EPERM}] si è tentato di aggiungere una capacità
+ nell'insieme delle \textit{capabilities} permesse, o di impostare una
+ capacità non presente nell'insieme di quelle permesse negli insieme
+ delle effettive o ereditate, o si è cercato di impostare una
+ \textit{capability} di un altro processo senza avare
+ \const{CAP\_SETPCAP}.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \errval{EFAULT} ed \errval{EINVAL}.
+}
+
+\end{functions}
+
+Queste due funzioni prendono come argomenti due tipi di dati dedicati,
+definiti come puntatori a due strutture specifiche di Linux, illustrate in
+fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct}. Per poterle utilizzare occorre anche
+cancellare la macro \macro{\_POSIX\_SOURCE}.\footnote{per farlo occorre
+ utilizzare la direttiva di preprocessore \direct{undef}; si dovrà cioè
+ inserire una istruzione \texttt{\#undef \_POSIX\_SOURCE} prima di includere
+ \texttt{sys/capability.h}.} Si tenga presente che le strutture di
+fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct}, come i prototipi delle due funzioni
+\func{capget} e \func{capset}, sono soggette ad essere modificate con il
+cambiamento del kernel (in particolare i tipi di dati delle strutture) ed
+anche se finora l'interfaccia è risultata stabile, non c'è nessuna
+assicurazione che questa venga mantenuta. Pertanto se si vogliono scrivere
+programmi portabili che possano essere eseguiti su qualunque versione del
+kernel è opportuno utilizzare le interfacce di alto livello.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includestruct{listati/cap_user_header_t.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Definizione delle strutture a cui fanno riferimento i puntatori
+ \structd{cap\_user\_header\_t} e \structd{cap\_user\_data\_t} usati per
+ l'interfaccia di gestione di basso livello delle \textit{capabilities}.}
+ \label{fig:cap_kernel_struct}
+\end{figure}
+
+La struttura a cui deve puntare l'argomento \param{hdrp} serve ad indicare,
+tramite il campo \var{pid}, il processo del quale si vogliono leggere o
+modificare le \textit{capabilities}. Il campo \var{version} deve essere
+impostato al valore della versione delle usata dal kernel (quello indicato
+dalla costante \const{\_LINUX\_CAPABILITY\_VERSION} di
+fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct}) altrimenti le funzioni ritorneranno con un
+errore di \errcode{EINVAL}, restituendo nel campo stesso il valore corretto
+della versione in uso. La struttura a cui deve puntare l'argomento
+\param{datap} invece conterrà i valori letti o da impostare per i tre insiemi
+delle capacità del processo.
+
+Dato che le precedenti funzioni, oltre ad essere specifiche di Linux, non
+garantiscono la stabilità nell'interfaccia, è sempre opportuno effettuare la
+gestione delle \textit{capabilities} utilizzando le funzioni di libreria a
+questo dedicate. Queste funzioni, che seguono quanto previsto nelle bozze
+dello standard POSIX.1e, non fanno parte delle \acr{glibc} e sono fornite in
+una libreria a parte,\footnote{la libreria è \texttt{libcap2}, nel caso di
+ Debian può essere installata con il pacchetto omonimo.} pertanto se un
+programma le utilizza si dovrà indicare esplicitamente l'uso della suddetta
+libreria attraverso l'opzione \texttt{-lcap} del compilatore.
+
+Le funzioni dell'interfaccia delle bozze di POSIX.1e prevedono l'uso di uno
+tipo di dato opaco, \type{cap\_t}, come puntatore ai dati mantenuti nel
+cosiddetto \textit{capability state},\footnote{si tratta in sostanza di un
+ puntatore ad una struttura interna utilizzata dalle librerie, i cui campi
+ non devono mai essere acceduti direttamente.} in sono memorizzati tutti i
+dati delle \textit{capabilities}. In questo modo è possibile mascherare i
+dettagli della gestione di basso livello, che potranno essere modificati senza
+dover cambiare le funzioni dell'interfaccia, che faranno riferimento soltanto
+ad oggetti di questo tipo. L'interfaccia pertanto non soltanto fornisce le
+funzioni per modificare e leggere le \textit{capabilities}, ma anche quelle
+per gestire i dati attraverso \type{cap\_t}.
+
+La prima funzione dell'interfaccia è quella che permette di inizializzare un
+\textit{capability state}, allocando al contempo la memoria necessaria per i
+relativi dati. La funzione è \funcd{cap\_init} ed il suo prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/capability.h}
+
+ \funcdecl{cap\_t cap\_init(void)}
+ Crea ed inizializza un \textit{capability state}.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna un valore non nullo in caso di successo e
+ \macro{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il
+ valore \errval{ENOMEM}.
+ }
+\end{functions}
+
+La funzione restituisce il puntatore \type{cap\_t} ad uno stato inizializzato
+con tutte le \textit{capabilities} azzerate. In caso di errore (cioè quando
+non c'è memoria sufficiente ad allocare i dati) viene restituito \macro{NULL}
+ed \var{errno} viene impostata a \errval{ENOMEM}. La memoria necessaria a
+mantenere i dati viene automaticamente allocata da \func{cap\_init}, ma dovrà
+essere disallocata esplicitamente quando non più necessaria utilizzando la
+funzione \funcd{cap\_free}, il cui prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/capability.h}
+
+ \funcdecl{int cap\_free(void *obj\_d)}
+ Disalloca la memoria allocata per i dati delle \textit{capabilities}.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il valore \errval{EINVAL}.
+ }
+\end{functions}
+
+La funzione permette di liberare la memoria allocata dalle altre funzioni
+della libreria sia per un \textit{capability state}, nel qual caso l'argomento
+dovrà essere un dato di tipo \type{cap\_t}, che per una descrizione testuale
+dello stesso,\footnote{cioè quanto ottenuto tramite la funzione
+ \func{cap\_to\_text}.} nel qual caso l'argomento dovrà essere di tipo
+\texttt{char *}. L'argomento \param{obj\_d} deve corrispondere ad un oggetto
+ottenuto tramite altre funzioni della libreria, altrimenti la funzione fallirà
+con un errore di \errval{EINVAL}.
+
+Infine si può creare una copia di un \textit{capability state} ottenuto in
+precedenza tramite la funzione \funcd{cap\_dup}, il cui prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/capability.h}
+
+ \funcdecl{cap\_t cap\_dup(cap\_t cap\_p)}
+ Duplica un \textit{capability state} restituendone una copia.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna un valore non nullo in caso di successo e
+ \macro{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} potrà assumere i
+ valori \errval{ENOMEM} o \errval{EINVAL}.
+ }
+\end{functions}
+
+La funzione crea una copia del \textit{capability state} posto all'indirizzo
+\param{cap\_p} che si è passato come argomento, restituendo il puntatore alla
+copia, che conterrà gli stessi valori delle \textit{capabilities} presenti
+nell'originale. La memoria necessaria viene allocata automaticamente dalla
+funzione. Una volta effettuata la copia i due \textit{capability state}
+potranno essere modificati in maniera completamente indipendente.
+
+Una seconda classe di funzioni di servizio sono quelle per la gestione dei
+dati contenuti all'interno di un \textit{capability state}; la prima di esse è
+\funcd{cap\_clear}, il cui prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/capability.h}
+
+ \funcdecl{int cap\_clear(cap\_t cap\_p)}
+ Inizializza un \textit{capability state} cancellando tutte le
+ \textit{capabilities}.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il valore \errval{EINVAL}.
+ }
+\end{functions}
+
+La funzione si limita ad azzerare tutte le \textit{capabilities} presenti nel
+\textit{capability state} all'indirizzo \param{cap\_p} passato come argomento,
+restituendo uno stato \textsl{vuoto}, analogo a quello che si ottiene nella
+creazione con \func{cap\_init}.
+
+Per la gestione dei valori delle \textit{capabilities} presenti in un
+\textit{capability state} l'interfaccia prevede due funzioni,
+\funcd{cap\_get\_flag} e \funcd{cap\_set\_flag}, che permettono
+rispettivamente di leggere o impostare il valore di un flag delle
+\textit{capabilities}; i rispettivi prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/capability.h}
+
+ \funcdecl{int cap\_get\_flag(cap\_t cap\_p, cap\_value\_t cap, cap\_flag\_t
+ flag, cap\_flag\_value\_t *value\_p)}
+ Legge il valore di una \textit{capability}.
+
+ \funcdecl{int cap\_set\_flag(cap\_t cap\_p, cap\_flag\_t flag, int ncap,
+ cap\_value\_t *caps, cap\_flag\_value\_t value)}
+ Imposta il valore di una \textit{capability}.
+
+ \bodydesc{Le funzioni ritornano 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il valore \errval{EINVAL}.
+}
+\end{functions}
+
+In entrambe le funzioni l'argomento \param{cap\_p} indica il puntatore al
+\textit{capability state} su cui operare, mentre l'argomento \param{flag}
+indica su quale dei tre insiemi illustrati a
+pag.~\pageref{sec:capabilities_set} si intende operare. Questi devono essere
+specificati con una variabile di tipo \type{cap\_flag\_t} che può assumere
+esclusivamente\footnote{si tratta in effetti di un tipo enumerato, come si può
+ verificare dalla sua definizione che si trova in
+ \texttt{/usr/include/sys/capability.h}.} uno dei valori illustrati in
+tab.~\ref{tab:cap_set_identifier}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|l|}
+ \hline
+ \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{CAP\_EFFECTIVE} & Capacità dell'insieme \textsl{effettivo}.\\
+ \const{CAP\_PERMITTED} & Capacità dell'insieme \textsl{permesso}.\\
+ \const{CAP\_INHERITABLE}& Capacità dell'insieme \textsl{ereditabile}.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Valori possibili per il tipo di dato \type{cap\_flag\_t} che
+ identifica gli insiemi delle \textit{capabilities}.}
+ \label{tab:cap_set_identifier}
+\end{table}
+
+La capacità che si intende controllare o impostare invece deve essere
+specificata attraverso una variabile di tipo \type{cap\_value\_t}, che può
+prendere come valore uno qualunque di quelli riportati in
+tab.~\ref{tab:proc_capabilities}, in questo caso però non è possibile
+combinare diversi valori in una maschera binaria, una variabile di tipo
+\type{cap\_value\_t} deve indicare una sola capacità.\footnote{nel file di
+ header citato nella nota precedente il tipo \type{cap\_value\_t} è definito
+ come \ctyp{int}, ma i valori validi sono soltanto quelli di
+ tab.~\ref{tab:proc_capabilities}.} Infine lo stato di una capacità è
+descritto ad una variabile di tipo \type{cap\_flag\_value\_t}, che a sua volta
+può assumere soltanto uno\footnote{anche questo è un tipo enumerato.} dei
+valori di tab.~\ref{tab:cap_value_type}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|l|}
+ \hline
+ \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{CAP\_CLEAR}& La capacità non è impostata.\\
+ \const{CAP\_SET} & La capacità è impostata.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Valori possibili per il tipo di dato \type{cap\_flag\_value\_t} che
+ indica lo stato di una capacità.}
+ \label{tab:cap_value_type}
+\end{table}
+
+La funzione \func{cap\_get\_flag} legge lo stato della capacità indicata
+dall'argomento \param{cap} all'interno dell'insieme indicato dall'argomento
+\param{flag} e ne restituisce il valore nella variabile posta all'indirizzo
+puntato dall'argomento \param{value\_p}; è possibile cioè leggere soltanto uno
+stato di una capacità alla volta.
+
+La funzione \func{cap\_set\_flag} può invece impostare in una sola chiamata
+più capacità, anche se solo all'interno dello stesso insieme; per questo essa
+prende un vettore di valori di tipo \type{cap\_value\_t} nell'argomento
+\param{caps}, la cui dimensione è specificata dall'argomento \param{ncap}. Il
+tipo di impostazione da eseguire (cancellazione o impostazione) viene indicato
+dall'argomento \param{value}.
+
+Per la visualizzazione dello stato delle \textit{capabilities} l'interfaccia
+prevede una funzione apposita, \funcd{cap\_to\_text}, il cui prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/capability.h}
+
+ \funcdecl{char * cap\_to\_text(cap\_t caps, ssize\_t * length\_p)}
+
+ Genera una visualizzazione testuale delle \textit{capabilities}.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna un puntatore alla stringa con la descrizione
+ delle \textit{capabilities} in caso di successo e \val{NULL} in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori \errval{EINVAL} o
+ \errval{ENOMEM}.
+ }
+\end{functions}
+
+La funzione ritorna l'indirizzo di una stringa contente la descrizione
+testuale del contenuto del \textit{capabilities state} \param{caps} passato
+come argomento, e, qualora l'argomento \param{length\_p} sia diverso da
+\val{NULL}, restituisce nella variabile intera da questo puntata la lunghezza
+della stringa. La stringa restituita viene allocata automaticamente dalla
+funzione e deve essere liberata con \func{cap\_free}.
+
+Fin quei abbiamo trattato delle funzioni di manipolazione dei
+\textit{capabilities state}; quando si vuole eseguire la lettura delle
+\textit{capabilities} del processo corrente si deve usare la funzione
+\funcd{cap\_get\_proc}, il cui prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/capability.h}
+
+ \funcdecl{cap\_t cap\_get\_proc(void)}
+ Legge le \textit{capabilities} del processo corrente.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna un valore diverso da \val{NULL} in caso di
+ successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} può
+ assumere i valori \errval{EINVAL}, \errval{EPERM} o \errval{ENOMEM}. }
+\end{functions}
+
+La funzione legge il valore delle \textit{capabilities} del processo corrente
+e restituisce il puntatore ad un \textit{capabilities state} contenente il
+risultato, che provvede ad allocare autonomamente, e che occorrerà liberare
+con \func{cap\_free} quando non sarà più utilizzato.
+
+Se invece si vogliono leggere le \textit{capabilities} di un processo
+specifico occorre usare la funzione \funcd{capgetp}, il cui
+prototipo\footnote{su alcune pagine di manuale la funzione è descritta con un
+ prototipo sbagliato, che prevede un valore di ritorno di tipo \type{cap\_t},
+ ma il valore di ritorno è intero, come si può verificare anche dalla
+ dichiarazione della stessa in \texttt{sys/capability.h}.} è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/capability.h}
+
+ \funcdecl{int capgetp(pid\_t pid, cap\_t cap\_d)}
+ Legge le \textit{capabilities} del processo indicato da \param{pid}.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori \errval{EINVAL},
+ \errval{EPERM} o \errval{ENOMEM}.
+ }
+\end{functions}
+
+La funzione legge il valore delle \textit{capabilities} del processo indicato
+con l'argomento \param{pid}, salvando il risultato nel \textit{capabilities
+ state} all'indirizzo \param{cap\_d} che deve essere stato creato in
+precedenza. Qualora il processo non esista si avrà un errore di
+\errval{ESRCH}. Gli stessi valori possono essere letti direttamente nel
+filesystem \textit{proc}, nei file \texttt{/proc/<pid>/status}; ad esempio per
+\texttt{init} si otterrà qualcosa del tipo:
+\begin{Verbatim}
+...
+CapInh: 0000000000000000
+CapPrm: 00000000fffffeff
+CapEff: 00000000fffffeff
+\end{Verbatim}
+
+Infine per impostare le \textit{capabilities} del processo corrente (non
+esiste una funzione che permetta di cambiare le \textit{capabilities} di un
+altro processo) si deve usare la funzione \funcd{cap\_set\_proc}, il cui
+prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/capability.h}
+
+ \funcdecl{int cap\_set\_proc(cap\_t cap\_p)}
+ Imposta le \textit{capabilities} del processo corrente.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori \errval{EINVAL},
+ \errval{EPERM} o \errval{ENOMEM}.
+ }
+\end{functions}
+
+La funzione modifica le \textit{capabilities} del processo corrente secondo
+quanto specificato con l'argomento \param{cap\_p}, posto che questo sia
+possibile nei termini spiegati in precedenza (non sarà ad esempio possibile
+impostare capacità non presenti nell'insieme di quelle permesse). In caso di
+successo i nuovi valori saranno effettivi al ritorno della funzione, in caso
+di fallimento invece lo stato delle capacità resterà invariato. Si tenga
+presente che \textsl{tutte} le capacità specificate tramite \param{cap\_p}
+devono essere permesse; se anche una sola non lo è la funzione fallirà, e per
+quanto appena detto, lo stato delle \textit{capabilities} non verrà modificato
+(neanche per le parti eventualmente permesse).
+
+Come esempio di utilizzo di queste funzioni nei sorgenti allegati alla guida
+si è distribuito il programma \texttt{getcap.c}, che consente di leggere le
+\textit{capabilities} del processo corrente\footnote{vale a dire di sé stesso,
+ quando lo si lancia, il che può sembrare inutile, ma serve a mostrarci quali
+ sono le \textit{capabilities} standard che ottiene un processo lanciato
+ dalla riga di comando.} o tramite l'opzione \texttt{-p}, quelle di un
+processo qualunque il cui pid viene passato come parametro dell'opzione.
+
+\begin{figure}[htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includecodesample{listati/getcap.c}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Corpo principale del programma \texttt{getcap.c}.}
+ \label{fig:proc_getcap}
+\end{figure}
+
+La sezione principale del programma è riportata in fig.~\ref{fig:proc_getcap},
+e si basa su una condizione sulla variabile \var{pid} che se si è usato
+l'opzione \texttt{-p} è impostata (nella sezione di gestione delle opzioni,
+che si è tralasciata) al valore del \textsl{pid} del processo di cui si vuole
+leggere le \textit{capabilities} e nulla altrimenti. Nel primo caso
+(\texttt{\small 1--6}) si utilizza direttamente (\texttt{\small 2})
+\func{cap\_get\_proc} per ottenere lo stato delle capacità del processo, nel
+secondo (\texttt{\small 7--14}) prima si inizializza (\texttt{\small 8}) uno
+stato vuoto e poi (\texttt{\small 9}) si legge il valore delle capacità del
+processo indicato.
+
+Il passo successivo è utilizzare (\texttt{\small 16}) \func{cap\_to\_text} per
+tradurre in una stringa lo stato, e poi (\texttt{\small 17}) stamparlo; infine
+(\texttt{\small 19--20}) si libera la memoria allocata dalle precedenti
+funzioni con \func{cap\_free} per poi ritornare dal ciclo principale della
+funzione.
+
+\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} 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
-\secref{sec:proc_hierarchy} questa scelta viene eseguita da una sezione
+sez.~\ref{sec:proc_hierarchy} questa scelta viene eseguita da una sezione
apposita del kernel, lo \textit{scheduler}, il cui scopo è quello di
distribuire al meglio il tempo di CPU fra i vari processi.
Tutte queste possibilità sono caratterizzate da un diverso \textsl{stato} del
processo, in Linux un processo può trovarsi in uno degli stati riportati in
-\tabref{tab:proc_proc_states}; ma soltanto i processi che sono nello stato
+tab.~\ref{tab:proc_proc_states}; ma soltanto i processi che sono nello stato
\textit{runnable} concorrono per l'esecuzione. Questo vuol dire che, qualunque
sia la sua priorità, un processo non potrà mai essere messo in esecuzione
fintanto che esso si trova in uno qualunque degli altri stati.
\begin{table}[htb]
+ \footnotesize
\centering
\begin{tabular}[c]{|p{2.8cm}|c|p{10cm}|}
\hline
\textbf{Stato} & \texttt{STAT} & \textbf{Descrizione} \\
\hline
\hline
- \textbf{Runnable} & \texttt{R} & Il processo è in esecuzione o è pronto ad
- essere eseguito (cioè è in attesa che gli venga assegnata la CPU). \\
- \textbf{Sleep} & \texttt{S} & Il processo processo è in attesa di un
- risposta dal sistema, ma può essere interrotto da un segnale. \\
- \textbf{Uninterrutible Sleep} & \texttt{D} & Il processo è in
- attesa di un risposta dal sistema (in genere per I/O), e non può essere
- interrotto in nessuna circostanza. \\
+ \textbf{Runnable}& \texttt{R} & Il processo è in esecuzione o è pronto ad
+ essere eseguito (cioè è in attesa che gli
+ venga assegnata la CPU). \\
+ \textbf{Sleep} & \texttt{S} & Il processo è in attesa di un
+ risposta dal sistema, ma può essere
+ interrotto da un segnale. \\
+ \textbf{Uninterrutible Sleep}& \texttt{D} & Il processo è in
+ attesa di un risposta dal sistema (in
+ genere per I/O), e non può essere
+ interrotto in nessuna circostanza. \\
\textbf{Stopped} & \texttt{T} & Il processo è stato fermato con un
- \macro{SIGSTOP}, o è tracciato.\\
- \textbf{Zombie} & \texttt{Z} & Il processo è terminato ma il suo stato di
- terminazione non è ancora stato letto dal padre. \\
+ \const{SIGSTOP}, o è tracciato.\\
+ \textbf{Zombie}\index{zombie} & \texttt{Z} & Il processo è terminato ma il
+ suo stato di terminazione non è ancora
+ stato letto dal padre. \\
\hline
\end{tabular}
\caption{Elenco dei possibili stati di un processo in Linux, nella colonna
abbia risultati significativi in termini di prestazioni.
Il meccanismo tradizionale di scheduling di Unix (che tratteremo in
-\secref{sec:proc_sched_stand}) è sempre stato basato su delle \textsl{priorità
- dinamiche}, in modo da assicurare che tutti i processi, anche i meno
-importanti, possano ricevere un po' di tempo di CPU. In sostanza quando un
-processo ottiene la CPU la sua priorità viene diminuita. In questo modo alla
-fine, anche un processo con priorità iniziale molto bassa, finisce per avere
-una priorità sufficiente per essere eseguito.
+sez.~\ref{sec:proc_sched_stand}) è sempre stato basato su delle
+\textsl{priorità dinamiche}, in modo da assicurare che tutti i processi, anche
+i meno importanti, possano ricevere un po' di tempo di CPU. In sostanza quando
+un processo ottiene la CPU la sua priorità viene diminuita. In questo modo
+alla fine, anche un processo con priorità iniziale molto bassa, finisce per
+avere una priorità sufficiente per essere eseguito.
Lo standard POSIX.1b però ha introdotto il concetto di \textsl{priorità
assoluta}, (chiamata anche \textsl{priorità statica}, in contrapposizione
aspettare la conclusione di altri che non hanno questa necessità.
Il concetto di priorità assoluta dice che quando due processi si contendono
-l'esecuzione, vince sempre quello con la priorità assoluta più alta, anche
-quando l'altro è in esecuzione (grazie al \textit{prehemptive scheduling}).
+l'esecuzione, vince sempre quello con la priorità assoluta più alta.
Ovviamente questo avviene solo per i processi che sono pronti per essere
eseguiti (cioè nello stato \textit{runnable}). La priorità assoluta viene in
genere indicata con un numero intero, ed un valore più alto comporta una
priorità maggiore. Su questa politica di scheduling torneremo in
-\secref{sec:proc_real_time}.
+sez.~\ref{sec:proc_real_time}.
In generale quello che succede in tutti gli Unix moderni è che ai processi
normali viene sempre data una priorità assoluta pari a zero, e la decisione di
essere eseguito, e quando un processo potrà subentrare ad un altro
nell'esecuzione.
-Il meccanismo usato da Linux è piuttosto semplice, ad ogni processo è
-assegnata una \textit{time-slice}, cioè in 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
-\var{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.
-
-Quando lo scheduler viene eseguito scandisce la coda dei processi in stato
-\textit{runnable} associando, sulla base del valore di \var{counter}, un peso
-a ciascun 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 che è eseguito sulla stessa CPU, e a parità del valore
- di \var{counter} viene favorito chi ha una priorità più elevata.} chi ha il
+Il meccanismo usato da Linux è piuttosto semplice,\footnote{in realtà nella
+ 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
La priorità di un processo è così controllata attraverso il valore di
\var{nice}, che stabilisce la durata della \textit{time-slice}; per il
-meccanismo appena descritto infatti un valore più lungo infatti assicura una
-maggiore attribuzione di CPU. L'origine del nome di questo parametro sta nel
-fatto che in genere esso viene generalmente usato per diminuire la priorità di
-un processo, come misura di cortesia nei confronti degli altri.
-I processi infatti vengono creati dal sistema con lo stesso valore di
-\var{nice} (nullo) e nessuno è privilegiato rispetto agli altri; il valore può
-essere modificato solo attraverso la funzione \func{nice}, il cui prototipo è:
+meccanismo appena descritto infatti un valore più lungo assicura una maggiore
+attribuzione di CPU. L'origine del nome di questo parametro sta nel fatto che
+generalmente questo viene usato per diminuire la priorità di un processo, come
+misura di cortesia nei confronti degli altri. I processi infatti vengono
+creati dal sistema con lo stesso valore di \var{nice} (nullo) e nessuno è
+privilegiato rispetto agli altri; il valore può essere modificato solo
+attraverso la funzione \funcd{nice}, il cui prototipo è:
\begin{prototype}{unistd.h}
{int nice(int inc)}
Aumenta il valore di \var{nice} per il processo corrente.
\bodydesc{La funzione ritorna zero in caso di successo e -1 in caso di
errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori:
\begin{errlist}
- \item[\macro{EPERM}] un processo senza i privilegi di amministratore ha
+ \item[\errcode{EPERM}] un processo senza i privilegi di amministratore ha
specificato un valore di \param{inc} negativo.
\end{errlist}}
\end{prototype}
L'argomento \param{inc} indica l'incremento del valore di \var{nice}:
-quest'ultimo può assumere valori compresi fra \macro{PRIO\_MIN} e
-\macro{PRIO\_MAX} (che nel caso di Linux sono $-19$ e $20$), ma per
+quest'ultimo può assumere valori compresi fra \const{PRIO\_MIN} e
+\const{PRIO\_MAX} (che nel caso di Linux sono $-19$ e $20$), ma per
\param{inc} si può specificare un valore qualunque, positivo o negativo, ed il
sistema provvederà a troncare il risultato nell'intervallo consentito. Valori
positivi comportano maggiore \textit{cortesia} e cioè una diminuzione della
In SUSv2 la funzione ritorna il nuovo valore di \var{nice}; Linux non segue
questa convenzione, e per leggere il nuovo valore occorre invece usare la
-funzione \func{getpriority}, derivata da BSD, il cui prototipo è:
+funzione \funcd{getpriority}, derivata da BSD, il cui prototipo è:
\begin{prototype}{sys/resource.h}
{int getpriority(int which, int who)}
\bodydesc{La funzione ritorna la priorità in caso di successo e -1 in caso di
errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori:
\begin{errlist}
- \item[\macro{ESRCH}] non c'è nessun processo che corrisponda ai valori di
+ \item[\errcode{ESRCH}] non c'è nessun processo che corrisponda ai valori di
\param{which} e \param{who}.
- \item[\macro{EINVAL}] il valore di \param{which} non è valido.
+ \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{which} non è valido.
\end{errlist}}
\end{prototype}
-\noindent (in vecchie versioni può essere necessario includere anche
+\noindent nelle vecchie versioni può essere necessario includere anche
\file{<sys/time.h>}, questo non è più necessario con versioni recenti delle
-librerie, ma è comunque utile per portabilità).
+librerie, ma è comunque utile per portabilità.
-La funzione permette di leggere la priorità di un processo, di un gruppo di
-processi (vedi \secref{sec:sess_proc_group}) o di un utente, a seconda del
-valore di \param{which}, secondo la legenda di \tabref{tab:proc_getpriority},
-specificando un corrispondente valore per \param{who}; un valore nullo di
-quest'ultimo indica il processo, il gruppo di processi o l'utente correnti.
+La funzione permette, a seconda del valore di \param{which}, di leggere la
+priorità di un processo, di un gruppo di processi (vedi
+sez.~\ref{sec:sess_proc_group}) o di un utente, specificando un corrispondente
+valore per \param{who} secondo la legenda di tab.~\ref{tab:proc_getpriority};
+un valore nullo di quest'ultimo indica il processo, il gruppo di processi o
+l'utente correnti.
\begin{table}[htb]
\centering
\param{which} & \param{who} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- \macro{PRIO\_PROCESS} & \type{pid\_t} & processo \\
- \macro{PRIO\_PRGR} & \type{pid\_t} & process group \\
- \macro{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
prima della chiamata alla funzione, per verificare che essa resti uguale a
zero.
-Analoga a \func{getpriority} la funzione \func{setpriority} permette di
+Analoga a \func{getpriority} la funzione \funcd{setpriority} permette di
impostare la priorità di uno o più processi; il suo prototipo è:
\begin{prototype}{sys/resource.h}
{int setpriority(int which, int who, int prio)}
\bodydesc{La funzione ritorna la priorità in caso di successo e -1 in caso di
errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori:
\begin{errlist}
- \item[\macro{ESRCH}] non c'è nessun processo che corrisponda ai valori di
+ \item[\errcode{ESRCH}] non c'è nessun processo che corrisponda ai valori di
\param{which} e \param{who}.
- \item[\macro{EINVAL}] il valore di \param{which} non è valido.
- \item[\macro{EPERM}] un processo senza i privilegi di amministratore ha
+ \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{which} non è valido.
+ \item[\errcode{EPERM}] un processo senza i privilegi di amministratore ha
specificato un valore di \param{inc} negativo.
- \item[\macro{EACCESS}] un processo senza i privilegi di amministratore ha
+ \item[\errcode{EACCES}] un processo senza i privilegi di amministratore ha
cercato di modificare la priorità di un processo di un altro utente.
\end{errlist}}
\end{prototype}
tutti i processi indicati dagli argomenti \param{which} e \param{who}. La
gestione dei permessi dipende dalle varie implementazioni; in Linux, secondo
le specifiche dello standard SUSv3, e come avviene per tutti i sistemi che
-derivano da SYSV, è richiesto che l'userid reale o effettivo del processo
-chiamante corrispondano al real user id (e solo quello) del processo di cui si
+derivano da SysV, è richiesto che l'user-ID reale o effettivo del processo
+chiamante corrispondano al real user-ID (e solo quello) del processo di cui si
vuole cambiare la priorità; per i sistemi derivati da BSD invece (SunOS,
-Ultrix, *BSD) la corrispondenza può essere anche con l'userid effettivo.
+Ultrix, *BSD) la corrispondenza può essere anche con l'user-ID effettivo.
\subsection{Il meccanismo di \textit{scheduling real-time}}
\label{sec:proc_real_time}
-Come spiegato in \secref{sec:proc_sched} lo standard POSIX.1b ha introdotto le
-priorità assolute per permettere la gestione di processi real-time. In realtà
-nel caso di Linux non si tratta di un vero hard real-time, in quanto in
+Come spiegato in sez.~\ref{sec:proc_sched} lo standard POSIX.1b ha introdotto
+le priorità assolute per permettere la gestione di processi real-time. In
+realtà nel caso di Linux non si tratta di un vero hard real-time, in quanto in
presenza di eventuali interrupt il kernel interrompe l'esecuzione di un
processo qualsiasi sia la sua priorità,\footnote{questo a meno che non si
- siano installate le patch di RTLinux o RTAI, con i quali è possibile
+ siano installate le patch di RTLinux, RTAI o Adeos, con i quali è possibile
ottenere un sistema effettivamente hard real-time. In tal caso infatti gli
- interrupt vengono intercettati dall'interfaccia real-time, e gestiti
+ interrupt vengono intercettati dall'interfaccia real-time (o nel caso di
+ 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{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 \secref{sec:proc_mem_lock}), il primo
+\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
esecuzione di qualunque processo.
-In ogni caso occorre usare le priorità assolute con molta attenzione: se si dà
-ad un processo una priorità assoluta e questo finisce in un loop infinito,
-nessun altro processo potrà essere eseguito, ed esso sarà mantenuto in
-esecuzione permanentemente assorbendo tutta la CPU e senza nessuna possibilità
-di riottenere l'accesso al sistema. Per questo motivo è sempre opportuno,
-quando si lavora con processi che usano priorità assolute, tenere attiva una
-shell cui si sia assegnata la massima priorità assoluta, in modo da poter
-essere comunque in grado di rientrare nel sistema.
+Occorre usare le priorità assolute con molta attenzione: se si dà ad un
+processo una priorità assoluta e questo finisce in un loop infinito, nessun
+altro processo potrà essere eseguito, ed esso sarà mantenuto in esecuzione
+permanentemente assorbendo tutta la CPU e senza nessuna possibilità di
+riottenere l'accesso al sistema. Per questo motivo è sempre opportuno, quando
+si lavora con processi che usano priorità assolute, tenere attiva una shell
+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 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
-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:
-\begin{basedescript}{\desclabelwidth{3cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
-\item[\textit{FIFO}] il processo viene eseguito fintanto che non cede
- volontariamente la CPU, si blocca, finisce o viene interrotto da un processo
- a priorità più alta.
-\item[\textit{Round Robin}] ciascun processo viene eseguito a turno per un
- certo periodo di tempo (una \textit{time slice}). Solo i processi con la
- stessa priorità ed in stato \textit{runnable} entrano nel circolo.
+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
+ blocca, finisce o viene interrotto da un processo a priorità più alta. Se il
+ processo viene interrotto da uno a priorità più alta esso resterà in cima
+ alla lista e sarà il primo ad essere eseguito quando i processi a priorità
+ più alta diverranno inattivi. Se invece lo si blocca volontariamente sarà
+ posto in coda alla lista (ed altri processi con la stessa priorità potranno
+ essere eseguiti).
+\item[\textit{RR}] \textit{Round Robin}. Il comportamento è del tutto analogo
+ a quello precedente, con la sola differenza che ciascun processo viene
+ eseguito al massimo per un certo periodo di tempo (la cosiddetta
+ \textit{time slice}) dopo di che viene automaticamente posto in fondo alla
+ coda dei processi con la stessa priorità. In questo modo si ha comunque una
+ esecuzione a turno di tutti i processi, da cui il nome della politica. Solo
+ i processi con la stessa priorità ed in stato \textit{runnable} entrano nel
+ \textsl{girotondo}.
\end{basedescript}
La funzione per impostare le politiche di scheduling (sia real-time che
-ordinarie) ed i relativi parametri è \func{sched\_setscheduler}; il suo
+ordinarie) ed i relativi parametri è \funcd{sched\_setscheduler}; il suo
prototipo è:
\begin{prototype}{sched.h}
{int sched\_setscheduler(pid\_t pid, int policy, const struct sched\_param *p)}
- Imposta priorità e politica di scheduling per il processo \param{pid}.
-
- \bodydesc{La funzione ritorna la priorità in caso di successo e -1 in caso di
- errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori:
+ Imposta priorità e politica di scheduling.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna la priorità in caso di successo e -1 in caso
+ di errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori:
\begin{errlist}
- \item[\macro{ESRCH}] il processo \param{pid} non esiste.
- \item[\macro{EINVAL}] il valore di \param{policy} non esiste o il relativo
- valore di \param{p} non è valido.
- \item[\macro{EPERM}] il processo non ha i privilegi per attivare la
- politica richiesta (vale solo per \macro{SCHED\_FIFO} e
- \macro{SCHED\_RR}).
+ \item[\errcode{ESRCH}] il processo \param{pid} non esiste.
+ \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{policy} non esiste o il
+ relativo valore di \param{p} non è valido.
+ \item[\errcode{EPERM}] il processo non ha i privilegi per attivare la
+ politica richiesta.
\end{errlist}}
\end{prototype}
-La funzione esegue l'impostazione per il processo specificato; un valore nullo
-di \param{pid} esegue l'impostazione per il processo corrente, solo un
-processo con i privilegi di amministratore può impostare delle priorità
-assolute diverse da zero. La politica di scheduling è specificata
-dall'argomento \param{policy} i cui possibili valori sono riportati in
-\tabref{tab:proc_sched_policy}; un valore negativo per \param{policy} mantiene
-la politica di scheduling corrente.
+La funzione esegue l'impostazione per il processo specificato dall'argomento
+\param{pid}; un valore nullo esegue l'impostazione per il processo corrente.
+La politica di scheduling è specificata dall'argomento \param{policy} i cui
+possibili valori sono riportati in tab.~\ref{tab:proc_sched_policy}; un valore
+negativo per \param{policy} mantiene la politica di scheduling corrente.
+Solo un processo con i privilegi di amministratore può impostare priorità
+assolute diverse da zero o politiche \const{SCHED\_FIFO} e \const{SCHED\_RR}.
\begin{table}[htb]
\centering
\footnotesize
- \begin{tabular}[c]{|c|l|}
+ \begin{tabular}[c]{|l|l|}
\hline
\textbf{Policy} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- \macro{SCHED\_FIFO} & Scheduling real-time con politica \textit{FIFO} \\
- \macro{SCHED\_RR} & Scheduling real-time con politica \textit{Round
+ \const{SCHED\_FIFO} & Scheduling real-time con politica \textit{FIFO} \\
+ \const{SCHED\_RR} & Scheduling real-time con politica \textit{Round
Robin} \\
- \macro{SCHED\_OTHER}& Scheduling ordinario\\
+ \const{SCHED\_OTHER}& Scheduling ordinario\\
\hline
\end{tabular}
- \caption{Valori dell'argomento \param{policy} per la funzione
- \func{sched\_setscheduler}. }
+ \caption{Valori dell'argomento \param{policy} per la funzione
+ \func{sched\_setscheduler}.}
\label{tab:proc_sched_policy}
\end{table}
-Il valore della priorità è passato attraverso la struttura \var{sched\_param}
-(riportata in \figref{fig:sig_sched_param}), il cui solo campo attualmente
-definito è \var{sched\_priority}, che nel caso delle priorità assolute deve
-essere specificato nell'intervallo fra un valore massimo ed uno minimo, che
-nel caso sono rispettivamente 1 e 99 (il valore zero è legale, ma indica i
-processi normali).
+Il valore della priorità è passato attraverso la struttura
+\struct{sched\_param} (riportata in fig.~\ref{fig:sig_sched_param}), il cui
+solo campo attualmente definito è \var{sched\_priority}, che nel caso delle
+priorità assolute deve essere specificato nell'intervallo fra un valore
+massimo ed uno minimo, che nel caso sono rispettivamente 1 e 99; il valore
+nullo è legale, ma indica i processi normali.
-\begin{figure}[!htb]
+\begin{figure}[!bht]
\footnotesize \centering
\begin{minipage}[c]{15cm}
- \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
-struct sched_param {
- int sched_priority;
-};
- \end{lstlisting}
+ \includestruct{listati/sched_param.c}
\end{minipage}
\normalsize
- \caption{La struttura \var{sched\_param}.}
+ \caption{La struttura \structd{sched\_param}.}
\label{fig:sig_sched_param}
\end{figure}
-
+Si tenga presente che quando si imposta una politica di scheduling real-time
+per un processo (o se ne cambia la priorità con \func{sched\_setparam}) questo
+viene messo in cima alla lista dei processi con la stessa priorità; questo
+comporta che verrà eseguito subito, interrompendo eventuali altri processi con
+la stessa priorità in quel momento in esecuzione.
Lo standard POSIX.1b prevede comunque che i due valori della massima e minima
priorità statica possano essere ottenuti, per ciascuna delle politiche di
-scheduling realtime, tramite le due funzioni \func{sched\_get\_priority\_max}
-e \func{sched\_get\_priority\_min}, i cui prototipi sono:
+scheduling \textit{real-time}, tramite le due funzioni
+\funcd{sched\_get\_priority\_max} e \funcd{sched\_get\_priority\_min}, i cui
+prototipi sono:
\begin{functions}
\headdecl{sched.h}
\bodydesc{La funzioni ritornano il valore della priorità in caso di successo
e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori:
\begin{errlist}
- \item[\macro{EINVAL}] il valore di \param{policy} è invalido.
+ \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{policy} non è valido.
\end{errlist}}
\end{functions}
-I processi con politica di scheduling \macro{SCHED\_OTHER} devono specificare
-un valore nullo (altrimenti si avrà un errore \macro{EINVAL}), questo valore
+I processi con politica di scheduling \const{SCHED\_OTHER} devono specificare
+un valore nullo (altrimenti si avrà un errore \errcode{EINVAL}), questo valore
infatti non ha niente a che vedere con la priorità dinamica determinata dal
valore di \var{nice}, che deve essere impostato con le funzioni viste in
precedenza.
Il kernel mantiene i processi con la stessa priorità assoluta in una lista, ed
esegue sempre il primo della lista, mentre un nuovo processo che torna in
stato \textit{runnable} viene sempre inserito in coda alla lista. Se la
-politica scelta è \macro{SCHED\_FIFO} quando il processo viene eseguito viene
+politica scelta è \const{SCHED\_FIFO} quando il processo viene eseguito viene
automaticamente rimesso in coda alla lista, e la sua esecuzione continua
fintanto che non viene bloccato da una richiesta di I/O, o non rilascia
volontariamente la CPU (in tal caso, tornando nello stato \textit{runnable}
sarà reinserito in coda alla lista); l'esecuzione viene ripresa subito solo
nel caso che esso sia stato interrotto da un processo a priorità più alta.
-La priorità assoluta può essere riletta indietro dalla funzione
-\func{sched\_getscheduler}, il cui prototipo è:
-\begin{prototype}{sched.h}
-{int sched\_getscheduler(pid\_t pid)}
- Legge la politica di scheduling per il processo \param{pid}.
-
- \bodydesc{La funzione ritorna la politica di scheduling in caso di successo
- e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori:
- \begin{errlist}
- \item[\macro{ESRCH}] il processo \param{pid} non esiste.
- \item[\macro{EINVAL}] il valore di \param{pid} è negativo.
- \end{errlist}}
-\end{prototype}
-
-La funzione restituisce il valore (secondo la quanto elencato in
-\tabref{tab:proc_sched_policy}) della politica di scheduling per il processo
-specificato; se \param{pid} è nullo viene restituito quello del processo
-chiamante.
-
Se si intende operare solo sulla priorità assoluta di un processo si possono
-usare le funzioni \func{sched\_setparam} e \func{sched\_getparam}, i cui
+usare le funzioni \funcd{sched\_setparam} e \funcd{sched\_getparam}, i cui
prototipi sono:
-
\begin{functions}
\headdecl{sched.h}
\funcdecl{int sched\_setparam(pid\_t pid, const struct sched\_param *p)}
Imposta la priorità assoluta del processo \param{pid}.
-
\funcdecl{int sched\_getparam(pid\_t pid, struct sched\_param *p)}
Legge la priorità assoluta del processo \param{pid}.
\bodydesc{La funzione ritorna la priorità in caso di successo
e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori:
\begin{errlist}
- \item[\macro{ESRCH}] il processo \param{pid} non esiste.
- \item[\macro{EINVAL}] il valore di \param{pid} è negativo.
+ \item[\errcode{ESRCH}] il processo \param{pid} non esiste.
+ \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{p} non ha senso per la
+ politica scelta.
+ \item[\errcode{EPERM}] il processo non ha i privilegi sufficienti per
+ eseguire l'operazione.
\end{errlist}}
\end{functions}
\func{sched\_setscheduler} specificando 0 come valore di \param{pid} si opera
sul processo corrente. La disponibilità di entrambe le funzioni può essere
verificata controllando la macro \macro{\_POSIX\_PRIORITY\_SCHEDULING} che è
-definita nell'header \macro{sched.h}.
+definita nell'header \file{sched.h}.
+
+Si tenga presente che per eseguire la funzione il processo chiamante deve
+avere un user-ID effettivo uguale all'user-ID reale o a quello effettivo del
+processo di cui vuole cambiare la priorità, oppure deve avere i privilegi di
+amministratore (con la capacità \const{CAP\_SYS\_NICE}).
+
+La priorità assoluta può essere riletta indietro dalla funzione
+\funcd{sched\_getscheduler}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{sched.h}
+{int sched\_getscheduler(pid\_t pid)}
+ Legge la politica di scheduling per il processo \param{pid}.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna la politica di scheduling in caso di successo
+ e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{ESRCH}] il processo \param{pid} non esiste.
+ \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{pid} è negativo.
+ \end{errlist}}
+\end{prototype}
+
+La funzione restituisce il valore (secondo quanto elencato in
+tab.~\ref{tab:proc_sched_policy}) della politica di scheduling per il processo
+specificato; se \param{pid} è nullo viene restituito quello del processo
+chiamante.
L'ultima funzione che permette di leggere le informazioni relative ai processi
-real-time è \func{sched\_rr\_get\_interval}, che permette di ottenere la
+real-time è \funcd{sched\_rr\_get\_interval}, che permette di ottenere la
lunghezza della \textit{time slice} usata dalla politica \textit{round robin};
il suo prototipo è:
\begin{prototype}{sched.h}
{int sched\_rr\_get\_interval(pid\_t pid, struct timespec *tp)} Legge in
\param{tp} la durata della \textit{time slice} per il processo \param{pid}.
- \bodydesc{La funzione ritorna 0in caso di successo e -1 in caso di errore,
+ \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e -1 in caso di errore,
nel qual caso \var{errno} può assumere i valori:
\begin{errlist}
- \item[\macro{ESRCH}] il processo \param{pid} non esiste.
- \item[\macro{ENOSYS}] la system call non è stata implementata.
+ \item[\errcode{ESRCH}] il processo \param{pid} non esiste.
+ \item[\errcode{ENOSYS}] la system call non è stata implementata.
\end{errlist}}
\end{prototype}
La funzione restituisce il valore dell'intervallo di tempo usato per la
-politica \textit{round robin} in una struttura \var{timespec}, (la cui
-definizione si può trovare in \figref{fig:sys_timeval_struct}).
+politica \textit{round robin} in una struttura \struct{timespec}, (la cui
+definizione si può trovare in fig.~\ref{fig:sys_timeval_struct}). In realtà
+dato che in Linux questo intervallo di tempo è prefissato e non modificabile,
+questa funzione ritorna sempre un valore di 150 millisecondi, e non importa
+specificare il PID di un processo reale.
Come accennato ogni processo che usa lo scheduling real-time può rilasciare
volontariamente la CPU; questo viene fatto attraverso la funzione
-\func{sched\_yield}, il cui prototipo è:
+\funcd{sched\_yield}, il cui prototipo è:
\begin{prototype}{sched.h}
{int sched\_yield(void)}
nel qual caso \var{errno} viene impostata opportunamente.}
\end{prototype}
-La funzione fa si che il processo rilasci la CPU, in modo da essere rimesso in
+La funzione fa sì che il processo rilasci la CPU, in modo da essere rimesso in
coda alla lista dei processi da eseguire, e permettere l'esecuzione di un
altro processo; se però il processo è l'unico ad essere presente sulla coda
l'esecuzione non sarà interrotta. In genere usano questa funzione i processi
in modalità \textit{fifo}, per permettere l'esecuzione degli altri processi
con pari priorità quando la sezione più urgente è finita.
+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
+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
+\textit{cache}) contenente i dati più usati, che permette di evitare di
+eseguire un accesso (molto più lento) alla memoria principale sulla scheda
+madre. Chiaramente un processo sarà favorito se i suoi dati sono nella cache
+del processore, ma è ovvio che questo può essere vero solo per un processore
+alla volta, perché in presenza di più copie degli stessi dati su più
+processori, non si potrebbe determinare quale di questi ha la versione dei
+dati aggiornata rispetto alla memoria principale.
+
+Questo comporta che quando un processore inserisce un dato nella sua cache,
+tutti gli altri processori che hanno lo stesso dato devono invalidarlo, e
+questa operazione è molto costosa in termini di prestazioni. Il problema
+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.
+
+\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.
+
+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
+ \textit{hard CPU affinity}, in contrasto con quella fornita dallo scheduler,
+ detta \textit{soft CPU affinity}, che di norma indica solo una preferenza,
+ non un requisito assoluto.} e per poter risolvere questo tipo di
+problematiche nei nuovi kernel\footnote{le due system call per la gestione
+ della \textit{CPU affinity} sono state introdotte nel kernel 2.5.8, e le
+ funzioni di libreria nelle \textsl{glibc} 2.3.} è stata introdotta
+l'opportuna infrastruttura ed una nuova system call che permette di impostare
+su quali processori far eseguire un determinato processo attraverso una
+\textsl{maschera di affinità}. La corrispondente funzione di libreria è
+\funcd{sched\_setaffinity} ed il suo prototipo\footnote{di questa funzione (e
+ della corrispondente \func{sched\_setaffinity}) esistono versioni diverse
+ per gli argomenti successivi a \param{pid}: la prima (quella riportata nella
+ pagina di manuale) prevedeva due ulteriori argomenti di tipo
+ \texttt{unsigned int len} e \texttt{unsigned long *mask}, poi l'argomento
+ \texttt{len} è stato eliminato, successivamente si è introdotta la versione
+ riportata con però un secondo argomento di tipo \texttt{size\_t cpusetsize}
+ (anche questa citata nella pagina di manuale); la versione citata è quella
+ riportata nel manuale delle \textsl{glibc} e corrispondente alla definizione
+ presente in \file{sched.h}.} è:
+\begin{prototype}{sched.h}
+ {int sched\_setaffinity (pid\_t pid, const cpu\_set\_t *cpuset)}
+ Imposta la maschera di affinità del processo \param{pid}.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e -1 in caso di errore,
+ nel qual caso \var{errno} può assumere i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{ESRCH}] il processo \param{pid} non esiste.
+ \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{cpuset} contiene riferimenti a
+ processori non esistenti nel sistema.
+ \item[\errcode{EPERM}] il processo non ha i privilegi sufficienti per
+ eseguire l'operazione.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre anche \errval{EFAULT}.}
+\end{prototype}
+
+La funzione imposta, con l'uso del valore contenuto all'indirizzo
+\param{cpuset}, l'insieme dei processori sui quali deve essere eseguito il
+processo identificato tramite il valore passato in \param{pid}. Come in
+precedenza il valore nullo di \param{pid} indica il processo corrente. Per
+poter utilizzare questa funzione sono richiesti i privilegi di amministratore
+(è necessaria la capacità \const{CAP\_SYS\_NICE}) altrimenti essa fallirà con
+un errore di \errcode{EPERM}. Una volta impostata una maschera di affinità,
+questa viene ereditata attraverso una \func{fork}, in questo modo diventa
+possibile legare automaticamente un gruppo di processi ad un singolo
+processore.
+
+Nell'uso comune, almeno con i kernel della serie 2.6.x, l'uso di questa
+funzione non è necessario, in quanto è lo scheduler stesso che provvede a
+mantenere al meglio l'affinità di processore. Esistono però esigenze
+particolari, ad esempio quando un processo (o un gruppo di processi) è
+utilizzato per un compito importante (ad esempio per applicazioni real-time o
+la cui risposta è critica) e si vuole la massima velocità, con questa
+interfaccia diventa possibile selezionare gruppi di processori utilizzabili in
+maniera esclusiva. Lo stesso dicasi quando l'accesso a certe risorse (memoria
+o periferiche) può avere un costo diverso a seconda del processore (come
+avviene nelle architetture NUMA).
+
+Infine se un gruppo di processi accede alle stesse risorse condivise (ad
+esempio una applicazione con più thread) può avere senso usare lo stesso
+processore in modo da sfruttare meglio l'uso della sua cache; questo
+ovviamente riduce i benefici di un sistema multiprocessore nell'esecuzione
+contemporanea dei thread, ma in certi casi (quando i thread sono inerentemente
+serializzati nell'accesso ad una risorsa) possono esserci sufficienti vantaggi
+nell'evitare la perdita della cache da rendere conveniente l'uso dell'affinità
+di processore.
+
+Per facilitare l'uso dell'argomento \param{cpuset} le \acr{glibc} hanno
+introdotto un apposito dato di tipo, \ctyp{cpu\_set\_t},\footnote{questa è una
+ estensione specifica delle \acr{glibc}, da attivare definendo la macro
+ \macro{\_GNU\_SOURCE}, non esiste infatti una standardizzazione per
+ questo tipo di interfaccia e POSIX al momento non prevede nulla al
+ riguardo.} che permette di identificare un insieme di processori. Il dato è
+una maschera binaria: in generale è un intero a 32 bit in cui ogni bit
+corrisponde ad un processore, ma dato che per architetture particolari il
+numero di bit di un intero può non essere sufficiente, è stata creata questa
+che è una interfaccia generica che permette di usare a basso livello un tipo
+di dato qualunque rendendosi indipendenti dal numero di bit e dalla loro
+disposizione.
+
+Questa interfaccia, oltre alla definizione del tipo di dato apposito, prevede
+anche una serie di macro di preprocessore per la manipolazione dello stesso,
+che consentono di svuotare un insieme, aggiungere o togliere un processore da
+esso o verificare se vi è già presente:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sched.h}
+ \funcdecl{void \macro{CPU\_ZERO}(cpu\_set\_t *set)}
+ Inizializza l'insieme (vuoto).
+
+ \funcdecl{void \macro{CPU\_SET}(int cpu, cpu\_set\_t *set)}
+ Inserisce il processore \param{cpu} nell'insieme.
+
+ \funcdecl{void \macro{CPU\_CLR}(int cpu, cpu\_set\_t *set)}
+ Rimuove il processore \param{cpu} nell'insieme.
+
+ \funcdecl{int \macro{CPU\_ISSET}(int cpu, cpu\_set\_t *set)}
+ Controlla se il processore \param{cpu} è nell'insieme.
+\end{functions}
+
+Oltre a queste macro, simili alle analoghe usate per gli insiemi di file
+descriptor (vedi sez.~\ref{sec:file_select}) è definita la costante
+\const{CPU\_SETSIZE} che indica il numero massimo di processori che possono
+far parte dell'insieme, e che costituisce un limite massimo al valore
+dell'argomento \param{cpu}.
+
+In generale la maschera di affinità è preimpostata in modo che un processo
+possa essere eseguito su qualunque processore, se può comunque leggere il
+valore per un processo specifico usando la funzione
+\funcd{sched\_getaffinity}, il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{sched.h}
+ {int sched\_getaffinity (pid\_t pid, const cpu\_set\_t *cpuset)}
+ Legge la maschera di affinità del processo \param{pid}.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e -1 in caso di errore,
+ nel qual caso \var{errno} può assumere i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{ESRCH}] il processo \param{pid} non esiste.
+ \item[\errcode{EFAULT}] il valore di \param{cpuset} non è un indirizzo
+ valido.
+ \end{errlist} }
+\end{prototype}
+
+La funzione restituirà all'indirizzo specificato da \param{cpuset} il valore
+della maschera di affinità del processo, così da poterla riutilizzare per una
+successiva reimpostazione. In questo caso non sono necessari privilegi
+particolari.
+
+È chiaro che queste funzioni per la gestione dell'affinità hanno significato
+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}
\label{sec:proc_multi_prog}
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{race condition} (vedi
-\secref{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
fare con meccanismi di intercomunicazione (che esamineremo in dettaglio in
-\capref{cha:IPC}) o nelle operazioni con i file (vedremo alcuni esempi in
-\secref{sec:file_atomic}). In questi casi in genere l'uso delle appropriate
+cap.~\ref{cha:IPC}) o nelle operazioni con i file (vedremo alcuni esempi in
+sez.~\ref{sec:file_atomic}). In questi casi in genere l'uso delle appropriate
funzioni di libreria per compiere le operazioni necessarie è garanzia
sufficiente di atomicità in quanto le system call con cui esse sono realizzate
non possono essere interrotte (o subire interferenze pericolose) da altri
sono compiute nello stesso spazio di indirizzi del processo. Per questo, anche
il solo accesso o l'assegnazione di una variabile possono non essere più
operazioni atomiche (torneremo su questi aspetti in
-\secref{sec:sig_control}).
+sez.~\ref{sec:sig_control}).
In questo caso il sistema provvede un tipo di dato, il \type{sig\_atomic\_t},
il cui accesso è assicurato essere atomico. In pratica comunque si può
atomici. Non è affatto detto che lo stesso valga per interi di dimensioni
maggiori (in cui l'accesso può comportare più istruzioni in assembler) o per
le strutture. In tutti questi casi è anche opportuno marcare come
-\ctyp{volatile} le variabili che possono essere interessate ad accesso
+\direct{volatile} le variabili che possono essere interessate ad accesso
condiviso, onde evitare problemi con le ottimizzazioni del codice.
-\subsection{Le \textit{race condition}\index{race condition} e i
- \textit{deadlock}}
+\subsection{Le \textit{race condition} ed i \textit{deadlock}}
\label{sec:proc_race_cond}
+\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
completati.
Dato che in un sistema multitasking ogni processo può essere interrotto in
-qualunque momento per farne subentrare un'altro in esecuzione, niente può
+qualunque momento per farne subentrare un altro in esecuzione, niente può
assicurare un preciso ordine di esecuzione fra processi diversi o che una
sezione di un programma possa essere eseguita senza interruzioni da parte di
altri. Queste situazioni comportano pertanto errori estremamente subdoli e
condivisa. In questi casi, se non si dispone della possibilità di eseguire
atomicamente le operazioni necessarie, occorre che quelle parti di codice in
cui si compiono le operazioni sulle risorse condivise (le cosiddette
-\textsl{sezioni critiche}\index{sezioni critiche}) del programma, siano
+\textsl{sezioni critiche}\index{sezione~critica}) del programma, siano
opportunamente protette da meccanismi di sincronizzazione (torneremo su queste
-problematiche di questo tipo in \capref{cha:IPC}).
+problematiche di questo tipo in cap.~\ref{cha:IPC}).
+\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.
-L'esempio tipico di una situazione che può condurre ad un \textit{deadlock} è
-quello in cui un flag di ``occupazione'' viene rilasciato da un evento
-asincrono (come un segnale o un altro processo) fra il momento in cui lo si è
-controllato (trovandolo occupato) e la successiva operazione di attesa per lo
-sblocco. In questo caso, dato che l'evento di sblocco del flag è avvenuto
-senza che ce ne accorgessimo proprio fra il controllo e la messa in attesa,
-quest'ultima diventerà perpetua (da cui il nome di \textit{deadlock}).
+completo di un servizio, e non il fallimento di una singola operazione. Per
+definizione un \textit{deadlock} è una situazione in cui due o più processi
+non sono più in grado di proseguire perché ciascuno aspetta il risultato di
+una operazione che dovrebbe essere eseguita dall'altro.
+
+
+L'esempio tipico di una situazione che può condurre ad un
+\textit{deadlock} è quello in cui un flag di
+``\textsl{occupazione}'' viene rilasciato da un evento asincrono (come un
+segnale o un altro processo) fra il momento in cui lo si è controllato
+(trovandolo occupato) e la successiva operazione di attesa per lo sblocco. In
+questo caso, dato che l'evento di sblocco del flag è avvenuto senza che ce ne
+accorgessimo proprio fra il controllo e la messa in attesa, quest'ultima
+diventerà perpetua (da cui il nome di \textit{deadlock}).
In tutti questi casi è di fondamentale importanza il concetto di atomicità
-visto in \secref{sec:proc_atom_oper}; questi problemi infatti possono essere
+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.
+\itindend{race~condition}
+\itindend{deadlock}
\subsection{Le funzioni rientranti}
un altro thread di esecuzione senza che questo comporti nessun problema
nell'esecuzione della stessa. La problematica è comune nella programmazione
multi-thread, ma si hanno gli stessi problemi quando si vogliono chiamare
-delle funzioni all'interno dei manipolatori dei segnali.
+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, ed 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
\code{\_r} al nome della versione normale.
-
%%% Local Variables:
%%% mode: latex
%%% TeX-master: "gapil"
%%% End:
+
+% LocalWords: multitasking like VMS child process identifier pid sez shell fig
+% LocalWords: parent kernel init pstree keventd kswapd table struct linux call
+% LocalWords: nell'header scheduler system interrupt timer HZ asm Hertz clock
+% LocalWords: l'alpha tick fork wait waitpid exit exec image glibc int pgid ps
+% LocalWords: sid threads thread Ingo Molnar ppid getpid getppid sys unistd LD
+% LocalWords: void ForkTest tempnam pathname sibling cap errno EAGAIN ENOMEM
+% LocalWords: stack read only copy write tab client spawn forktest sleep PATH
+% LocalWords: source LIBRARY scheduling race condition printf descriptor dup
+% LocalWords: close group session tms lock vfork execve BSD stream main abort
+% LocalWords: SIGABRT SIGCHLD SIGHUP foreground SIGCONT termination signal ANY
+% LocalWords: handler kill EINTR POSIX options WNOHANG ECHILD option WUNTRACED
+% LocalWords: dump bits rusage getrusage heap const filename argv envp EACCES
+% LocalWords: filesystem noexec EPERM suid sgid root nosuid ENOEXEC ENOENT ELF
+% LocalWords: ETXTBSY EINVAL ELIBBAD BIG EFAULT EIO ENAMETOOLONG ELOOP ENOTDIR
+% LocalWords: ENFILE EMFILE argc execl path execv execle execlp execvp vector
+% LocalWords: list environ NULL umask pending utime cutime ustime fcntl linker
+% LocalWords: opendir libc interpreter FreeBSD capabilities Mandatory Access
+% LocalWords: Control MAC SELinux Security Modules LSM superuser uid gid saved
+% LocalWords: effective euid egid dell' fsuid fsgid getuid geteuid getgid SVr
+% LocalWords: getegid IDS NFS setuid setgid all' logout utmp screen xterm TODO
+% LocalWords: setreuid setregid FIXME ruid rgid seteuid setegid setresuid size
+% LocalWords: setresgid getresuid getresgid value result argument setfsuid DAC
+% LocalWords: setfsgid NGROUPS sysconf getgroups getgrouplist groups ngroups
+% LocalWords: setgroups initgroups patch LIDS CHOWN OVERRIDE Discrectionary PF
+% LocalWords: SEARCH chattr sticky NOATIME socket domain immutable append mmap
+% LocalWords: broadcast multicast multicasting memory locking mlock mlockall
+% LocalWords: shmctl ioperm iopl chroot ptrace accounting swap reboot hangup
+% LocalWords: vhangup mknod lease permitted inherited inheritable bounding AND
+% LocalWords: capability capget capset header ESRCH undef version obj clear PT
+% LocalWords: pag ssize length proc capgetp prehemptive cache runnable Stopped
+% LocalWords: Uninterrutible SIGSTOP soft slice nice niceness counter which SC
+% LocalWords: getpriority who setpriority RTLinux RTAI Adeos fault FIFO First
+% LocalWords: yield Robin setscheduler policy param OTHER priority setparam to
+% LocalWords: min getparam getscheduler interval robin ENOSYS fifo ping long
+% LocalWords: affinity setaffinity unsigned mask cpu NUMA CLR ISSET SETSIZE RR
+% LocalWords: getaffinity assembler deadlock REENTRANT SAFE tgz MYPGRP l'OR rr
+% LocalWords: WIFEXITED WEXITSTATUS WIFSIGNALED WTERMSIG WCOREDUMP WIFSTOPPED
+% LocalWords: WSTOPSIG opt char INTERP arg SIG IGN DFL mascheck grp FOWNER RAW
+% LocalWords: FSETID SETPCAP BIND SERVICE ADMIN PACKET IPC OWNER MODULE RAWIO
+% 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
projects / gapil.git / blobdiff