-\chapter{Sessioni di lavoro}
+\chapter{Sessioni di lavoro e terminali}
\label{cha:session}
-Esamineremo in questo capitolo le modalità in cui sono organizzati i processi
-all'interno del sistema e le varie relazioni che intercorrono fra di essi, e
-le modalità che permettono, a partire dall'avvio del sistema, di organizzare
-il lavoro degli utenti in sessioni di lavoro associate ai terminali di
-controllo con cui essi si sono collegati al sistema.
+Esamineremo in questo capitolo i concetti base del sistema delle sessioni di
+lavoro, vale a dire il metodo con cui il kernel gestisce l'accesso concorrente
+al sistema da parte di più utenti, permettendo loro di eseguire più programmi
+in contemporanea. Nella seconda parte del capitolo tratteremo poi il
+funzionamento dell'I/O su terminale, e delle varie peculiarità che esso viene
+ad assumere a causa del suo stretto legame con le modalità di accesso al
+sistema da parte degli utenti.
-\section{La procedura di login}
+
+\section{Il \textit{job control}}
+\label{sec:sess_job_control}
+
+Viene comunemente chiamato \textit{job control} quell'insieme di funzionalità
+il cui scopo è quello di permettere ad un utente di poter sfruttare le
+capacità multitasking di un sistema Unix per eseguire in contemporanea più
+processi, pur potendo accedere, di solito, ad un solo terminale,\footnote{con
+ X e con i terminali vituali tutto questo non è più vero, dato che si può
+ accedere a molti terminali in contemporanea, ma il sistema è nato prima
+ dell'esistenza di tutto ciò.} avendo cioè un solo punto in cui si può avere
+accesso all'input ed all'output degli stessi.
+
+
+\subsection{Una panoramica introduttiva}
+\label{sec:sess_job_control_overview}
+
+Il \textit{job control} è una caratteristica opzionale, introdotta in BSD
+negli anni '80, e successivamente standardizzata da POSIX.1; la sua
+disponibilità nel sistema è verificabile attraverso il controllo della macro
+\macro{\_POSIX\_JOB\_CONTROL}. In generale il \textit{job control} richiede il
+supporto sia da parte della shell (quasi tutte ormai lo fanno), che da parte
+del kernel; in particolare il kernel deve assicurare sia la presenza di un
+driver per i terminali abilitato al \textit{job control} che quella dei
+relativi segnali illustrati in \secref{sec:sig_job_control}.
+
+In un sistema che supporta il \textit{job cotrol} una volta completato il
+login (che esamineremo in dettaglio in \secref{sec:sess_login}), l'utente avrà
+a disposizione una shell dalla quale eseguire i comandi e potrà iniziare
+quella che viene chiamata una \textsl{sessione}, che riunisce (vedi
+\secref{sec:sess_proc_group}) tutti i processi eseguiti all'interno dello
+stesso login.
+
+Siccome la shell è collegata ad un solo terminale (il \textsl{terminale di
+ controllo}, vedi \secref{sec:sess_control_term}) solo un comando alla volta,
+quello che viene detto in \textit{foreground}, potrà scrivere e leggere dal
+terminale. La shell però può eseguire anche più comandi in contemporanea,
+mandandoli in \textit{background} (si fa aggiungendo una \cmd{\&} alla fine
+del comando), nel qual caso essi saranno eseguiti senza essere collegati al
+terminale.
+
+Si noti come si sia parlato di comandi e non di programmi o processi; fra le
+funzionalità della shell infatti c'è anche quella di consentire di concatenare
+più programmi in una sola riga di comando con le pipe, ed in tal caso verranno
+eseguiti più programmi, inoltre, anche quando si invoca un singolo programma,
+questo potrà sempre lanciare altri processi per eseguire dei compiti
+specifici.
+
+Per questo l'esecuzione di un comando può originare più di un processo; quindi
+nella gestione del job control non si può far riferimento ai singoli processi,
+per questo il kernel prevede la possibilità di raggruppare più processi in un
+\textit{process group} (detto anche \textsl{raggruppamento}, vedi
+\secref{sec:sess_proc_group}) e la shell farà sì che tutti i processi che
+originano da una riga di comando appartengano allo stesso \textit{process
+ group}, in modo che le varie funzioni di controllo, ed i segnali inviati dal
+terminale, possano fare riferimento ad esso.
+
+In generale allora all'interno di una sessione avremo un eventuale (possono
+non esserci comandi in \textit{foreground}) \textit{process group} in
+\textit{foreground}, che riunisce i processi che possono accedere al
+terminale, e più \textit{process group} in \textit{background}, che non
+possono accedervi. Il job control prevede che quando un processo appartenente
+ad un raggruppamento in \textit{background} cerca di accedere al terminale
+questo invii a tutti i processi del raggruppamento un segnale di
+\macro{SIGTTIN} o di \macro{SIGTTOU}, a seconda che l'accesso sia
+rispettivamente in lettura o scrittura, bloccando (secondo il comportamenento
+di default esposto in \secref{sec:sig_job_control}) i processi.
+
+Un comportamento analogo sia ha anche per i segnali generati dai comandi di
+tastiera inviati dal terminale con \cmd{C-z}, \cmd{C-c}, \cmd{C-y} e
+\verb|C-\|; questi generano rispettivamente i segnali \macro{SIGTSTP},
+\macro{SIGINT}, \macro{SIGQUIT} e \macro{SIGTERM}, che vengono inviati a tutti
+i processi del raggruppamento in \textit{foreground}. In particolare il primo
+di essi, \macro{SIGTSTP}, interrompe l'esecuzione del comando, che può poi
+essere mandato in \textit{background} con il comando \cmd{bg}. Il comando
+\cmd{fg} consente invece di mettere in \textit{foreground} un comando
+precedentemente lanciato in \textit{background}.
+
+Di norma la shell si cura anche di notificare all'utente (di solito prima
+della stampa a video del prompt) lo stato dei vari processi, essa infatti usa
+le caratteristiche della funzione \func{waitpid} (si riveda quanto detto in
+\secref{sec:proc_wait}) per verificare quali gruppi di processi sono bloccati
+e quali sono terminati.
+
+
+\subsection{I \textit{process group} e le \textsl{sessioni}}
+\label{sec:sess_proc_group}
+
+Come accennato in \secref{sec:sess_job_control_overview} nel job control i
+processi vengono raggruppati in \textit{process group} e \textit{sessioni};
+per far questo vengono utilizzati due ulteriori identificatori (oltre quelli
+visti in \secref{sec:proc_pid}) che il kernel associa a ciascun processo:
+l'identificatore del \textit{process group} e l'identificatore della
+\textsl{sessione}, che vengono indicati rispettivamente con le sigle
+\acr{pgid} e \acr{sid}, e sono mantenuti in variabili di tipo \type{pid\_t}.
+
+Un \textit{process group} è pertanto definito da tutti i processi che hanno lo
+stesso \acr{pgid}; è possibile leggere il valore di questo identificatore con
+le funzioni \func{getpgid} e \func{getpgrp},\footnote{\func{getpgrp} è
+ definita nello standard POSIX.1, mentre \func{getpgid} è richiesta da SVr4.}
+i cui prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{unistd.h}
+
+ \funcdecl{pid\_t getpgid(pid\_t pid)}
+ Legge il \acr{pgid} del processo \param{pid}.
+
+ \funcdecl{pid\_t getpgrp(void)}
+ Legge il \acr{pgid} del processo corrente.
+
+ \bodydesc{Le funzioni restituiscono il \acr{pgid} del processo,
+ \func{getpgrp} ha sempre successo, mentre \func{getpgid} restitusce -1
+ ponendo \var{errno} a \macro{ESRCH} se il processo selezionato non esiste.}
+\end{functions}
+
+La funzione \func{getpgid} permette di specificare il \acr{pid} del processo
+di cui si vuole sapere il \acr{pgid}; un valore nullo per \param{pid}
+restiruisce il \acr{pgid} del processo corrente; \func{getpgrp} è di norma
+equivalente a \code{getpgid(0)}.
+
+In maniera analoga l'identificatore della sessione può essere letto dalla
+funzione \func{getsid}, che però nelle \acr{glibc}\footnote{la system call è
+ stata introdotta in Linux a partire dalla versione 1.3.44, il supporto nelle
+ librerie del C è iniziato dalla versione 5.2.19.} è accessibile solo
+definendo \macro{\_XOPEN\_SOURCE} e \macro{\_XOPEN\_SOURCE\_EXTENDED}; il suo
+prototipo è:
+\begin{prototype}{unistd.h}{pid\_t getsid(pid\_t pid)}
+ Legge l'identificatore di sessione del processo \param{pid}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce l'identificatore (un numero positivo) in
+ caso di successo, e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà
+ i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{ESRCH}] Il processo selezionato non esiste.
+ \item[\macro{EPERM}] Il processo selezionato non fa parte della stessa
+ sessione del processo corrente.
+ \end{errlist}
+ }
+\end{prototype}
+
+Entrambi gli identificatori vengono inizializzati alla creazione di ciascun
+processo con lo stesso valore che hanno nel processo padre, per cui un
+processo appena creato appartiene sempre allo stesso raggruppamento e alla
+stessa sessione del padre.
+
+Ciascun gruppo di processi ha sempre un processo principale, il
+\textit{process leader}, che è quello che è identificato dall'avere il suo
+\acr{pgid} uguale al \acr{pid}, per
+
+La differenza fra i due identificatori è che un processo
+può cambiare \acr{pgid} soltanto ad un valore che corrisponda al
+\textit{process group} di un altro processo della stessa sessione, oppure al
+suo stesso \acr{pid} (creando così un nuovo \textit{process group}). Se invece
+si modifica il \acr{sid} il processo viene automaticamente messo anche in un
+nuovo \textit{process group}, corrispondente al suo \acr{pid}.
+
+
+
+
+
+\subsection{Il terminale di controllo}
+\label{sec:sess_ctrl_term}
+
+Come accennato in \secref{sec:sess_job_control_overview} ad ogni sessione di
+lavoro è associato un terminale di controllo.
+
+
+
+\subsection{La procedura di login}
\label{sec:sess_login}
-L'organizzazione del sistema del \textit{Job Control}\footnote{viene
- usualmente chiamata così la capacità del sistema di poter gestire più
- processi (i \textit{job}) lanciati in contemporanea a partire da una shell,
- di solito associata al terminale su cui si è appunto effettuato il login, in
- modo da poter gestire la possibile presenza di più di un processo che
- necessita di accedere a quest'ultimo.} è strettamente connessa alle modalità
-con cui un utente accede al sistema, collegandosi ad esso con un terminale,
-che sia questo realmente tale, come un VT100 collegato ad una seriale o
-virtuale, come quelli associati a schermo e tastiera, o semplicemente
-associato ad una connessione di rete. Per questo motivo in questa prima
-sezione prenderemo in esame le modalità di come avviene tutto ciò e di come il
-sistema (a partire da \cmd{init}) sia in grado di gestire il tutto.
-
-
-\subsection{Il login su terminale}
-\label{sec:sess_tty_log}
-
-La modalità più classica di accesso ad un sistema Unix è quella del login su
-terminale, che pertanto esamineremo per prima. Abbiamo già brevemente
-illustrato in \secref{sec:intro_kern_and_sys} le modalità con cui il sistema
-si avvia, e di come, a partire da \cmd{init}, vengano lanciati tutti gli altri
-programmi. Adesso prenderemo in esame in maniera dettagliata le modalità con
-cui si arriva a fornire ad un utente la shell che gli permette di lanciare i
-suoi comandi.
+L'organizzazione del sistema del job control è strettamente connessa alle
+modalità con cui un utente accede al sistema, collegandosi ad esso con un
+terminale, che sia questo realmente tale, come un VT100 collegato ad una
+seriale o virtuale, come quelli associati a schermo e tastiera o ad una
+connessione di rete. Dato che i concetti base sono gli stessi, e dato che alla
+fine le differenze sono\footnote{in generale nel caso di login via rete o di
+ terminali lanciati dall'interfaccia grafica cambia anche il processo da cui
+ ha origine l'esecuzione della shell.} nel device cui il kernel associa i
+file standard di \secref{sec:file_std_descr}, tratteremo solo il caso in
+questo è il classico terminale.
+
+Abbiamo già brevemente illustrato in \secref{sec:intro_kern_and_sys} le
+modalità con cui il sistema si avvia, e di come, a partire da \cmd{init},
+vengano lanciati tutti gli altri processi. Adesso vedremo in maniera più
+dettagliata le modalità con cui il sistema arriva a fornire ad un utente la
+shell che gli permette di lanciare i suoi comandi su un terminale.
Nella maggior parte delle distribuzioni di GNU/Linux\footnote{fa eccezione la
distribuzione \textit{Slackware}, come alcune distribuzioni su dischetto, ed
anch'esso definito nello stesso file.
Tralasciando la descrizione del sistema dei run level, (per il quale si
-rimanda alla lettura della pagina di manuale di \cmd{init} e di
-\file{inittab}) quello che comunque viene sempre fatto è di lanciare almeno
+rimanda alla lettura delle pagine di manuale di \cmd{init} e di
+\file{inittab}) quello che comunque viene sempre fatto è di eseguire almeno
una istanza di un programma che permetta l'accesso ad un terminale. Uno schema
di massima della procedura è riportato in \secref{fig:sess_term_login}.
Un terminale, che esso sia un terminale effettivo, attaccato ad una seriale o
ad un altro tipo di porta di comunicazione, o una delle console virtuali
-associate allo schermo, viene sempre visto attraverso attraverso un device
+associate allo schermo, viene sempre visto attraverso attraverso un device
driver che ne presenta un'interfaccia comune su un apposito file di
dispositivo. Storicamente i primi terminali erano appunto terminali di
telescriventi (\textit{teletype}), da cui deriva sia il nome dell'interfaccia,
\textit{tty}, che quello dei relativi file di dispositivo, che sono sempre
-della forma \texttt{/dev/tty*}.
+della forma \texttt{/dev/tty*}.\footnote{questo vale anche per i terminali
+ associati alle connessioni di rete con \cmd{telnet} o \cmd{ssh}.}
Per controllare i terminali si usa di solito il programma \cmd{getty} (od una
delle sue varianti), che permette di mettersi in ascolto sugli stessi. Alla
una istanza di questo programma su un terminale, il tutto ripetuto per
ciascuno dei terminali che si hanno a disposizione (o per un certo numero di
essi, nel caso delle console virtuali), secondo quanto indicato
-dall'amministratore in \file{/etc/inittab}.
+dall'amministratore nel file di configurazione del programma,
+\file{/etc/inittab}.
-Il programma viene lanciato da \texttt{init} con i privilegi di
-amministratore, e con un ambiente vuoto; \cmd{getty} si cura di aprire il
+Quando viene lanciato da \cmd{init} il programma parte con i privilegi di
+amministratore e con un ambiente vuoto; \cmd{getty} si cura di aprire il
terminale in lettura sullo standard input ed in scrittura sullo standard
-output e sullo standard error, di effettuare, qualora servano, ulteriori
+output e sullo standard error, e di effettuare, qualora servano, ulteriori
settaggi,\footnote{ad esempio, come qualcuno si sarà accorto scrivendo un nome
- di login in maiuscolo, può effettuare la conversione in minuscole
- automaticamente, ponendosi in una modalità speciale che non distingue fra i
- due tipi di caratteri (a beneficio di vecchi terminali che non supportano le
- minuscole).} ed infine di stampare un messaggio di benvenuto e porsi in
-attesa dell'immissione del nome di un utente.
-
-Una volta che si sia immesso un nome di login \cmd{getty} esegue il programma
-\cmd{login} con una \func{exevle}, passando come argomento la suddetta stringa
-ed un ambiente opportunamente costruito che contenga quanto necessario (ad
-esempio di solito viene opportunamente inizializzata la variabile di ambiente
-\texttt{TERM}) ad identificare il terminale su cui si sta operando, a
-beneficio dei programmi che verranno lanciati in seguito.
+ di login in maiuscolo, può effettuare la conversione automatica dell'input
+ in minuscolo, ponendosi in una modalità speciale che non distingue fra i due
+ tipi di caratteri (a beneficio di alcuni vecchi terminali che non
+ supportavano le minuscole).} ed infine il programma stamperà un messaggio di
+benvenuto per poi porsi in attesa dell'immissione del nome di un utente.
+
+Una volta che si sia immesso il nome di login \cmd{getty} esegue direttamente
+il programma \cmd{login} con una \func{exevle}, passando come argomento la
+suddetta stringa ed un ambiente opportunamente costruito che contenga quanto
+necessario (ad esempio di solito viene opportunamente inizializzata la
+variabile di ambiente \texttt{TERM}) ad identificare il terminale su cui si
+sta operando, a beneficio dei programmi che verranno lanciati in seguito.
A sua volta \cmd{login}, che mantiene i privilegi di amministratore, usa il
nome dell'utente per effettuare una ricerca nel database degli
\func{chdir} per settare la \textit{home directory} dell'utente, cambia i
diritti di accesso al terminale (con \func{chown} e \func{chmod}) per
assegnarne la titolarità all'utente ed al suo gruppo principale, assegnandogli
-al contempo i diritti di lettura e scrittura. Inoltre il programma provvederà
+al contempo i diritti di lettura e scrittura. Inoltre il programma provvede
a costruire gli opportuni valori per le variabili di ambiente, come
\texttt{HOME}, \texttt{SHELL}, ecc. Infine attraverso l'uso di \func{setuid},
\func{setpid} e \func{initgroups} verrà cambiata l'identità del proprietario
per ripetere da capo tutto il procedimento.
-\subsection{Il login via rete}
-\label{sec:sess_net_log}
-
-Nel caso di un login via rete la cosa si fa leggermente diversa, in tal caso
-infatti non essendo possibile prevedere
-\subsection{Il login attraverso X}
-\label{sec:sess_X_log}
+Lo stato del sistema può essere verificato con il comando \cmd{ps -je f}
-Quanto scritto finora riguardo i terminali è piuttosto diverso quando si ha a
-che fare con X. In tal caso infatti la procedura grafica per il login è
-gestira da un apposito programma (il cosiddetto \textit{Display Manager}, come
-\cmd{xdm}, che fa parte della distribuzione base di X o uno dei suoi molti
-cloni) che viene lanciato all'avvio insieme agli altri demoni, e che si cura
-di gestire la procedura di login, lanciare eventuali programmi che si vogliono
-attivare all'avvio (sia fondamentali, come il gestore delle fineste, che
-effimeri, come un notificatore di posta in arrivo).
-In questo caso q
-\section{Il \textit{Job control}}
-\label{sec:sess_job_control}
-
-Lo scopo del \textit{Job control} è quello di permettere ad un utente di poter
-sfruttare le capacità multitasking di un sistema Unix per eseguire in
-contemporanea più processi, pur potendo accedere, di solito, ad un solo
-terminale,\footnote{con X e con i terminali vituali tutto questo non è più
- vero, dato che si può accedere a molti terminali in contemporanea, ma il
- sistema è nato prima dell'esistenza di tutto ciò.} avendo cioè un solo punto
-in cui su può avere accesso all'input ed all'output degli stessi.
-
-
-
-\subsection{La struttura di base}
-\label{sec:sess_relation}
+\section{L'I/O su terminale}
+\label{sec:sess_terminal_io}
-\subsection{I \textit{process group}}
-\label{sec:sess_proc_group}
-
-
-
-\subsection{Le sessioni}
-\label{sec:sess_sessions}
-
-
-
-\subsection{Il terminale di controllo}
-\label{sec:sess_ctrl_term}
-
-
-
-\subsection{La shell e i programmi}
-\label{sec:sess_shell}
+Esamineremo in questa sezione le peculiarità dell'I/O su terminale, tenendo
+conto delle
%%% Local Variables:
projects / gapil.git / blobdiff