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[gapil.git] / session.tex
index 1d1613445fe7a27f73d598ba34ac572a66d56804..88b0d0054f851bf4551fa2b9608aea949ac02949 100644 (file)
@@ -554,12 +554,14 @@ A questo punto \cmd{login} provveder
 iniziali, come la stampa di messaggi di benvenuto o il controllo della posta)
 ad eseguire con un'altra \func{exec} la shell, che si troverà con un ambiente
 già pronto con i file standard di \secref{sec:file_std_descr} impostati sul
-terminale, e pronta, nel ruolo di leader di sessione e processo di controllo
-per il terminale, a gestire l'esecuzione dei comandi come illustrato in
-\secref{sec:sess_job_control_overview}. Dato che il processo padre resta
-sempre \cmd{init} quest'ultimo potrà provvedere, ricevendo un \macro{SIGCHLD}
-all'uscita della shell, a rilanciare \cmd{getty} sul terminale per ripetere da
-capo tutto il procedimento.
+terminale, e pronta, nel ruolo di leader di sessione e di processo di
+controllo per il terminale, a gestire l'esecuzione dei comandi come illustrato
+in \secref{sec:sess_job_control_overview}. 
+
+Dato che il processo padre resta sempre \cmd{init} quest'ultimo potrà
+provvedere, ricevendo un \macro{SIGCHLD} all'uscita della shell quando la
+sessione di lavoro è terminata, a rilanciare \cmd{getty} sul terminale per
+ripetere da capo tutto il procedimento. 
 
 
 
@@ -568,17 +570,297 @@ capo tutto il procedimento.
 
 Come sottolineato fin da \secref{sec:intro_base_concept}, in un sistema
 unix-like tutte le operazioni sono eseguite tramite processi, comprese quelle
-operazioni di sistema (come l'esecuzione di comandi periodici, o la consegna
-della posta, ed in generale tutti i programmi di servizio) che non hanno a che
-fare con la gestione diretta dei comandi dell'utente.
+operazioni di sistema (come l'esecuzione dei comandi periodici, o la consegna
+della posta, ed in generale tutti i programmi di servizio) che non hanno
+niente a che fare con la gestione diretta dei comandi dell'utente.
+
+Questi programmi, che devono essere eseguiti in modalità non interattiva e
+senza nessun intervento dell'utente, sono normalmente chiamati
+\textsl{demoni}, (o \textit{daemons}), nome ispirato dagli omonimi spiritelli
+che svolgevano compiti vari, di cui parlava Socrate (che sosteneva di averne
+uno al suo servizio).\footnote{NdT. ricontrollare, i miei ricordi di filosofia
+  sono piuttosto datati.}
+
+Se però si lancia un programma demone dalla riga di comando in un sistema che
+supporta, come Linux, il \textit{job control} esso verrà comunque associato ad
+un terminale di controllo e mantenuto all'interno di una sessione, e anche se
+può essere mandato in background e non eseguire più nessun I/O su terminale,
+si avranno comunque tutte le conseguenze che abbiamo appena visto in
+\secref{sec:sess_ctrl_term} (in particolare l'invio dei segnali in
+corrispondenza dell'uscita del leader di sessione).
+
+Per questo motivo un programma che deve funzionare come demone deve sempre
+prendere autonomamente i provvedimenti opportuni (come distaccarsi dal
+terminale e dalla sessione) ad impedire eventuali interferenze da parte del
+sistema del \textit{job contol}; questi sono riassunti in una lista di
+prescrizioni\footnote{ad esempio sia Stevens in \cite{APUE}, che la
+  \textit{Unix Programming FAQ} \cite{UnixFAQ} ne riportano di sostanzialmente
+  identiche.} da seguire quando si scrive un demone.
+
+Pertanto, quando si lancia un programma che deve essere eseguito come demone
+occorrerà predisporlo in modo che esso compia le seguenti azioni:
+\begin{enumerate}
+\item Eseguire una \func{fork} e terminare immediatamente il processo padre
+  proseguendo l'esecuzione nel figlio.  In questo modo si ha la certezza che
+  il figlio non è un \textit{process group leader}, (avrà il \acr{pgid} del
+  padre, ma un \acr{pid} diverso) e si può chiamare \func{setsid} con
+  successo. Inoltre la shell considererà terminato il comando all'uscita del
+  padre.
+\item Eseguire \func{setsid} per creare una nuova sessione ed un nuovo
+  raggruppamento di cui il processo diventa automaticamente il leader, che
+  però non ha associato nessun terminale di controllo.
+\item Assicurarsi che al processo non venga associato in seguito nessun nuovo
+  terminale di controllo; questo può essere fatto sia avendo cura di usare
+  sempre l'opzione \macro{O\_NOCTTY} nell'aprire i file di terminale, che
+  eseguendo una ulteriore \func{fork} uscendo nel padre e proseguendo nel
+  figlio. In questo caso, non essendo più quest'ultimo un leader di sessione
+  non potrà ottenere automaticamente un terminale di controllo.
+\item Eseguire una \func{chdir} per impostare la directory di lavoro del
+  processo (su \file{/} o su una directory che contenga dei file necessari per
+  il programma), per evitare che la directory da cui si è lanciato il processo
+  resti in uso e non sia possibile rimuoverla o smontare il filesystem che la
+  contiene.
+\item Impostare la maschera dei permessi (di solito con \code{umask(0)}) in
+  modo da non essere dipendenti dal valore ereditato da chi ha lanciato
+  originariamente il processo. 
+\item Chiudere tutti i file aperti che non servono più (in generale tutti); in
+  particolare vanno chiusi i file standard che di norma sono ancora associati
+  al terminale (un'altra opzione è quella di redirigerli verso
+  \file{/dev/null}).
+\end{enumerate}
+
+
+In Linux buona parte di queste azioni possono venire eseguite invocando la
+funzione \func{daemon}, introdotta per la prima volta in BSD4.4; il suo
+prototipo è:
+\begin{prototype}{unistd.h}{int daemon(int nochdir, int noclose)}
+  Esegue le operazioni che distaccano il processo dal terminale di controllo e
+  lo fanno girare come demone.
+  
+  \bodydesc{La funzione restituisce (nel nuovo processo) 0 in caso di
+    successo, e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i
+    valori impostati dalle sottostanti \func{fork} e \func{setsid}.}
+\end{prototype}
 
-Questi programmi, che devono essere eseguiti in modalità non interattiva senza
-nessun intervento dell'utente, sono normalmente chiamati \textsl{demoni}, (o
-\textit{daemons}), nome ispirato dagli omonimi spiritelli che svolgevano vari
-compiti, di cui parlava Socrate (che sosteneva di averne uno al suo
-servizio).\footnote{NdT. ricontrollare, i miei ricordi di filosofia sono
-  piuttosto datati.}
+La funzione esegue una \func{fork}, per uscire subito, con \func{\_exit}, nel
+padre, mentre l'esecuzione prosegue nel figlio che esegue subito una
+\func{setsid}. In questo modo si compiono automaticamente i passi 1 e 2 della
+precedente lista. Se \param{nochdir} è nullo la funzione imposta anche la
+directory di lavoro su \file{/}, se \param{noclose} è nullo i file standard
+vengono rediretti su \file{/dev/null} (corrispondenti ai passi 4 e 6); in caso
+di valori non nulli non viene eseguita nessuna altra azione.
+
+Dato che un programma demone non può più accedere al terminale, si pone il
+problema di come fare per la notifica di eventuali errori, non potendosi più
+utilizzare lo standard error; per il normale I/O infatti ciascun demone avrà
+le sue modalità di interazione col sistema e gli utenti a seconda dei compiti
+e delle funzionalità che sono sono previste; ma gli errori devono normalmente
+essere notificati all'amministratore del sistema.
+
+Una soluzione può essere quella di scrivere gli eventuali messaggi su uno
+specifico file (cosa che a volte viene fatta comunque) ma questo comporta il
+grande svantaggio che l'amministratore dovrà tenere sotto controllo un file
+diverso per ciascun demone, e che possono anche generarsi conflitti di nomi.
+Per questo in BSD4.2 venne introdotto un servizio di sistema, il
+\textit{syslog}, che oggi si trova su tutti i sistemi Unix, e che permettesse
+ai demoni di inviare messaggi all'amministratore in una maniera
+standardizzata.
+
+Il servizio prevede vari meccanismi di notifica, e, come ogni altro servizio
+in un sistema unix-like, viene gestito attraverso un apposito programma,
+\cmd{syslogd}, che è anch'esso un \textsl{demone}. In generale i messaggi di
+errore vengono raccolti dal file speciale \file{/dev/log}, un \textit{socket}
+locale (vedi \secref{sec:sock_sa_local}) dedicato a questo scopo, o via rete,
+con un \textit{socket} UDP, o da un apposito demone, \cmd{klogd}, che estrae i
+messaggi del kernel.\footnote{i messaggi del kernel sono tenuti in un buffer
+  circolare e scritti tramite la funzione \func{printk}, analoga alla
+  \func{printf} usata in user space; una trattazione eccellente dell'argomento
+  si trova in \cite{LinDevDri}, nel quarto capitolo.}
+
+Il servizio permette poi di trattare i vari messaggi classificandoli
+attraverso due indici; il primo, chiamato \textit{facility}, indica quale
+categoria di demone ha emesso il messaggio, ed è organizzato in sottosistemi
+(kernel, posta elettronica, demoni di stampa, ecc.), il secondo, chiamato
+\textit{priority}, identifica l'importanza del messaggio. Il sistema di
+\textit{syslog} provvede poi a riportare i messaggi all'amministratore
+attraverso differenti meccanismi come:
+\begin{itemize*}
+\item scrivere sulla console.
+\item inviare via mail ad uno specifico utente.
+\item scrivere su un file (comunemente detto \textit{log file}).
+\item inviare ad un altro demone (anche via rete).
+\item scartare.
+\end{itemize*}
+secondo le modalità che questo preferisce e che possono essere impostate
+attraverso il file di configurazione \file{/etc/syslog.conf} (maggiori
+dettagli si possono trovare sulle pagine di manuale per questo file e per
+\cmd{syslogd}).
+
+Le \acr{glibc} definiscono una serie di funzioni standard con cui un processo
+può accedere in maniera generica al servizio di syslog, che però funzionano
+solo localmente; se si vogliono inviare i messaggi ad un'altro sistema occorre
+farlo esplicitamente con un socket UDP, o utilizzare le capacità di reinvio
+del servizio.
+
+La prima funzione definita dall'interfaccia è \func{openlog}, che apre una
+connessione al servizio di \textit{syslog}; essa in generale non è necessaria
+per l'uso del servizio, ma permette di impostare alcuni valori che controllano
+gli effetti delle chiamate successive; il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{syslog.h}{void openlog(const char *ident, int option, 
+int facility)}
+
+Apre una connessione al sistema di \textit{syslog}.
+  
+\bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
+\end{prototype}
+
+La funzione permette di specificare, tramite \param{ident}, l'identità di chi
+ha inviato il messaggio (di norma si passa il nome del programma, come
+specificato da \code{argv[0]}); la stringa verrà preposta all'inizio di ogni
+messaggio. Si tenga presente che il valore di \param{ident} che si passa alla
+funzione è un puntatore, se la stringa cui punta viene cambiata lo sarà pure
+nei successivi messaggi, e se viene cancellata i risultati potranno essere
+impredicibili, per questo è sempre opportuno usare una stringa costante.
+
+L'argomento \param{facility} permette invece di preimpostare per le successive
+chiamate l'omonimo indice che classifica la categoria del messaggio.
+L'argomento è interpretato come una maschera binaria, e pertanto è possibile
+inviare i messaggi su più categorie alla volta; i valori delle costanti che
+identificano ciascuna categoria sono riportati in
+\tabref{tab:sess_syslog_facility}, il valore di \param{facility} deve essere
+specificato con un OR aritmetico.
+
+\begin{table}[htb]
+\centering
+\begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+\hline
+\textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
+\hline
+\hline
+\macro{LOG\_AUTH}     & Messaggi relativi ad autenticazione e sicurezza,
+                        obsoleto, è sostituito da \macro{LOG\_AUTHPRIV}. \\
+\macro{LOG\_AUTHPRIV} & Sostituisce \macro{LOG\_AUTH}.\\
+\macro{LOG\_CRON}     & Messaggi dei demoni di gestione dei comandi
+                        programmati (\cmd{cron} e \cmd{at}).\\
+\macro{LOG\_DAEMON}   & Demoni di sistema.\\
+\macro{LOG\_FTP}      & Server FTP.\\
+\macro{LOG\_KERN}     & Messaggi del kernel\\
+\macro{LOG\_LOCAL0}   & Riservato all'amministratore per uso locale\\
+--- & \\
+\macro{LOG\_LOCAL7}   & Riservato all'amministratore per uso locale\\
+\macro{LOG\_LPR}      & Messaggi del sistema di gestione delle stampanti \\
+\macro{LOG\_MAIL}     & Messaggi del sistema di posta elettronica\\
+\macro{LOG\_NEWS}     & Messaggi del sistema di gestione delle news (USENET) \\
+\macro{LOG\_SYSLOG}   & Messaggi generati dallo stesso \cmd{syslogd}\\
+\macro{LOG\_USER}     & Messaggi generici a livello utente\\
+\macro{LOG\_UUCP}     & Messaggi del sistema UUCP\\
+\hline
+\end{tabular}
+\caption{Valori possibili per l'argomento \param{facility} di \func{openlog}.}
+\label{tab:sess_syslog_facility}
+\end{table}
+
+L'argomento \param{option} serve invece per controllare il comportamento della
+funzione \func{openlog} e delle modalità con cui le successive chiamate
+scriveranno i messaggi, anch'esso viene specificato come maschera binaria
+composta con un OR aritmetico di una qualunque delle costanti riportate in
+\tabref{tab:sess_openlog_option}.
+
+\begin{table}[htb]
+\centering
+\begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+\hline
+\textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
+\hline
+\hline
+\macro{LOG\_CONS}   & Scrive sulla console quando. \\
+\macro{LOG\_NDELAY} & Sostituisce \macro{LOG\_AUTH}.\\
+\macro{LOG\_NOWAIT} & Messaggi dei demoni di gestione dei comandi
+                      programmati (\cmd{cron} e \cmd{at}).\\
+\macro{LOG\_ODELAY} & .\\
+\macro{LOG\_PERROR} & Stampa anche su \file{stderr}.\\
+\macro{LOG\_PID}    & Inserisce nei messaggi il \acr{pid} del processo
+                      chiamante. \\
+\hline
+\end{tabular}
+\caption{Valori possibili per l'argomento \param{option} di \func{openlog}.}
+\label{tab:sess_openlog_option}
+\end{table}
+
+La funzione che si usa per generare un messaggio è \func{syslog}, dato che
+l'uso di \func{openlog} è ozionale, sarà quest'ultima a provvede a chiamare la
+prima qualora ciò non sia stato fatto (nel qual caso il valore di
+\param{ident} è nullo). Il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{syslog.h}
+{void syslog(int priority, const char *format, ...)}
+
+Genera un messaggio di priorità \param{priority}.
+
+\bodydesc{La funzione non restituisce nulla.}
+\end{prototype}
+
+Il comportamento della funzione è analogo quello di \func{printf}, e il valore
+dell'argomento \param{format} è identico a quello descritto nella pagina di
+manuale di quest'ultima (per i valori principali si può vedere la trattazione
+sommaria che se ne è fatto in \secref{sec:file_formatted_io}); l'unica
+differenza è che la sequenza \cmd{\%m} viene rimpiazzata dalla stringa
+restituita da \code{strerror(errno)}. Gli argomenti seguenti i primi due
+devono essere forniti secondo quanto richiesto da \func{format}.
+
+L'argomento \param{priority} permette di impostare sia la \textit{facility}
+che la \textit{priority} del messaggio. In realtà viene prevalentemente usato
+per specificare solo quest'ultima in quanto la prima viene di norma
+preimpostata con \func{openlog}. La priorità è indicata con un valore
+numerico\footnote{le \acr{glibc}, seguendo POSIX.1-2001, prevedono otto
+  diverse priorità ordinate da 0 a 7, in ordine di importanza decrescente;
+  questo comporta che i tre bit meno significativi dell'argomento
+  \param{priority} sono occupati da questo valore, mentre i restanti bit più
+  significativi vengono usati per specificare la \textit{facility}.}
+specificabile attraverso le costanti riportate in
+\secref{tab:sess_syslog_priority}.  Nel caso si voglia specificare anche la
+\textit{facility} basta eseguire un OR aritmetico del valore della priorità
+con la maschera binaria delle costanti di \tabref{tab:sess_syslog_facility}.
+
+\begin{table}[htb]
+\centering
+\begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+\hline
+\textbf{Valore}& \textbf{Significato}\\
+\hline
+\hline
+\macro{LOG\_EMERG}   & Il sistema è inutilizzabile. \\
+\macro{LOG\_ALERT}   & C'è una emergenza che richiede intervento immediato.\\
+\macro{LOG\_CRIT}    & Si è in una condizione critica.\\
+\macro{LOG\_ERR}     & Si è in una condizione di errore.\\
+\macro{LOG\_WARNING} & Messaggio di avvertimento.\\
+\macro{LOG\_NOTICE}  & Notizia significativa relativa al comportamento.\\
+\macro{LOG\_INFO}    & Messaggio informativo. \\
+\macro{LOG\_DEBUG}   & Messaggio di debug.\\
+\hline
+\end{tabular}
+\caption{Valori possibili per l'indice di importanza del messaggio da
+  specificare nell'argomento \param{priority} di \func{syslog}.}
+\label{tab:sess_syslog_priority}
+\end{table}
+
+Una ulteriore funzione, \func{setlogmask}, permette di filtrare
+preliminarmente i messaggi in base alla loro priorità; il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{syslog.h}
+  {int setlogmask(int mask)}
+
+Imposta la maschera dei log al valore specificato.
+
+\bodydesc{La funzione restituisce il precedente valore.}
+\end{prototype}
 
+Le routine di gestione mantengono per ogni processo una maschera che
+determina quale delle chiamate effettuate a \func{syslog} verrà
+effettivamente registrata. La registrazione viene disabilitata per tutte
+quelle priorità che non rientrano nella maschera; questa viene settata
+usando la macro \code{LOG\_MASK(p)} dove \code{p} è una delle costanti di
+\secref{tab:sess_syslog_priority}. É inoltre disponibile anche la macro
+\code{LOG\_UPTO(p)} che permette di specificare automaticamente tutte le
+priorità fino ad un certo valore.