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[gapil.git] / signal.tex
index a5363ec14f4cc3a1d1f863b6bcb29ead58da39fe..9b906691c82be6d3df242d76e1832993c94da96d 100644 (file)
@@ -711,13 +711,13 @@ classificabili in maniera omogenea. Questi segnali sono:
 \subsection{Le funzioni \func{strsignal} e \func{psignal}}
 \label{sec:sig_strsignal}
 
-Per la descrizione dei segnali il sistema mette a disposizione due funzioni,
-\func{strsignal} e \func{psignal}, che stampano un messaggio di descrizione
-dato il numero. In genere si usano quando si vuole notificare all'utente il
-segnale avvenuto (nel caso di terminazione di un processo figlio o di un
-gestore che gestisce più segnali); la prima funzione è una estensione
-GNU, accessibile avendo definito \macro{\_GNU\_SOURCE}, ed è analoga alla
-funzione \func{strerror} (si veda \secref{sec:sys_strerror}) per gli errori:
+Per la descrizione dei segnali il sistema mette a disposizione due funzioni
+che stampano un messaggio di descrizione dato il numero. In genere si usano
+quando si vuole notificare all'utente il segnale ricevuto (nel caso di
+terminazione di un processo figlio o di un gestore che gestisce più segnali);
+la prima funzione, \funcd{strsignal}, è una estensione GNU, accessibile avendo
+definito \macro{\_GNU\_SOURCE}, ed è analoga alla funzione \func{strerror} (si
+veda \secref{sec:sys_strerror}) per gli errori:
 \begin{prototype}{string.h}{char *strsignal(int signum)} 
   Ritorna il puntatore ad una stringa che contiene la descrizione del segnale
   \param{signum}.
@@ -727,8 +727,9 @@ modificare il contenuto, che resta valido solo fino alla successiva chiamata
 di \func{strsignal}. Nel caso si debba mantenere traccia del messaggio sarà
 necessario copiarlo.
 
-La seconda funzione deriva da BSD ed è analoga alla funzione \func{perror}
-descritta sempre in \secref{sec:sys_strerror}; il suo prototipo è:
+La seconda funzione, \funcd{psignal}, deriva da BSD ed è analoga alla funzione
+\func{perror} descritta sempre in \secref{sec:sys_strerror}; il suo prototipo
+è:
 \begin{prototype}{signal.h}{void psignal(int sig, const char *s)} 
   Stampa sullo standard error un messaggio costituito dalla stringa \param{s},
   seguita da due punti ed una descrizione del segnale indicato da \param{sig}.
@@ -807,7 +808,7 @@ attendere la conclusione della sistem call, perch
 impossibile una risposta pronta al segnale, per cui il gestore viene
 eseguito prima che la system call sia ritornata.  Un elenco dei casi in cui si
 presenta questa situazione è il seguente:
-\begin{itemize}
+\begin{itemize*}
 \item la lettura da file che possono bloccarsi in attesa di dati non ancora
   presenti (come per certi file di dispositivo\index{file!di dispositivo}, i
   socket\index{socket} o le pipe).
@@ -822,7 +823,7 @@ presenta questa situazione 
 \item la funzione \func{pause} (usata appunto per attendere l'arrivo di un
   segnale).
 \item la funzione \func{wait} (se nessun processo figlio è ancora terminato).
-\end{itemize}
+\end{itemize*}
 
 In questo caso si pone il problema di cosa fare una volta che il gestore
 sia ritornato. La scelta originaria dei primi Unix era quella di far ritornare
@@ -854,7 +855,7 @@ ritornano sempre indicando i byte trasferiti.
 \label{sec:sig_signal}
 
 L'interfaccia più semplice per la gestione dei segnali è costituita dalla
-funzione \func{signal} che è definita fin dallo standard ANSI C.  Quest'ultimo
+funzione \funcd{signal} che è definita fin dallo standard ANSI C.  Quest'ultimo
 però non considera sistemi multitasking, per cui la definizione è tanto vaga
 da essere del tutto inutile in un sistema Unix; è questo il motivo per cui
 ogni implementazione successiva ne ha modificato e ridefinito il
@@ -874,20 +875,19 @@ comportamento, pur mantenendone immutato il prototipo\footnote{in realt
 \end{prototype}
 
 In questa definizione si è usato un tipo di dato, \type{sighandler\_t}, che è
-una estensione GNU, definita dalle \acr{glibc}, esso permette di riscrivere il
-prototipo di \func{signal} nella forma appena vista, che risulta molto più
-leggibile di quanto non sia la versione originaria che di norma è definita
-come:
-\begin{verbatim}
+una estensione GNU, definita dalle \acr{glibc}, che permette di riscrivere il
+prototipo di \func{signal} nella forma appena vista, molto più leggibile di
+quanto non sia la versione originaria, che di norma è definita come:
+\begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
     void (*signal(int signum, void (*handler)(int)))int)
-\end{verbatim}
+\end{lstlisting}
 questa infatti, per la poca chiarezza della sintassi del C quando si vanno a
 trattare puntatori a funzioni, è molto meno comprensibile.  Da un confronto
 con il precedente prototipo si può dedurre la definizione di
 \type{sighandler\_t} che è:
-\begin{verbatim}
+\begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
     typedef void (* sighandler_t)(int) 
-\end{verbatim}
+\end{lstlisting}
 e cioè un puntatore ad una funzione \ctyp{void} (cioè senza valore di ritorno)
 e che prende un argomento di tipo \ctyp{int}.\footnote{si devono usare le
   parentesi intorno al nome della funzione per via delle precedenze degli
@@ -904,7 +904,8 @@ all'occorrenza del segnale, pu
 \const{SIG\_IGN} con cui si dice ignorare il segnale e \const{SIG\_DFL} per
 reinstallare l'azione predefinita.\footnote{si ricordi però che i due segnali
   \const{SIGKILL} e \const{SIGSTOP} non possono essere ignorati né
-  intercettati.}
+  intercettati; l'uso di \const{SIG\_IGN} per questi segnali non ha alcun
+  effetto.}
 
 La funzione restituisce l'indirizzo dell'azione precedente, che può essere
 salvato per poterlo ripristinare (con un'altra chiamata a \func{signal}) in un
@@ -938,9 +939,16 @@ un ciclo infinito.
 \label{sec:sig_kill_raise}
 
 Come accennato in \secref{sec:sig_types}, un segnale può essere generato
-direttamente da un processo. L'invio di un segnale generico può essere
-effettuato attraverso delle funzioni \func{kill} e \func{raise}. La prima
-serve per inviare un segnale al processo corrente, ed il suo prototipo è:
+direttamente da un processo attraverso una opportuna system call. Le funzioni
+che si usano di solito per invare un segnale generico sono due, \func{raise} e
+\func{kill}.
+
+La prima funzione è \funcd{raise}, che è definita dallo standard ANSI C, e
+serve per inviare un segnale al processo corrente,\footnote{non prevedendo la
+  presenza di un sistema multiutente lo standard ANSI C non poteva che
+  definire una funzione che invia il segnale al programma in esecuzione. Nel
+  caso di Linux questa viene implementata come funzione di compatibilità.}  il
+suo prototipo è:
 \begin{prototype}{signal.h}{int raise(int sig)}
   Invia il segnale \param{sig} al processo corrente.
   
@@ -954,10 +962,13 @@ essere specificato con una delle macro definite in
 \secref{sec:sig_classification}.  In genere questa funzione viene usata per
 riprodurre il comportamento predefinito di un segnale che sia stato
 intercettato. In questo caso, una volta eseguite le operazioni volute, il
-gestore potrà reinstallare l'azione predefinita, e attivarla con \func{raise}.
+gestore dovrà prima reinstallare l'azione predefinita, per poi attivarla
+chiamando \func{raise}.
 
-Se invece si vuole inviare un segnale ad un altro processo occorre utilizzare
-la funzione \func{kill}; il cui prototipo è:
+Mentre \func{raise} è una funzione di libreria, quando si vuole inviare un
+segnale generico ad un processo occorre utilizzare la apposita system call,
+questa può essere chiamata attraverso la funzione \funcd{kill}, il cui
+prototipo è:
 \begin{functions}
   \headdecl{sys/types.h}
   \headdecl{signal.h}
@@ -975,12 +986,12 @@ la funzione \func{kill}; il cui prototipo 
 \end{functions}
 
 Lo standard POSIX prevede che il valore 0 per \param{sig} sia usato per
-specificare il segnale nullo.  Se le funzioni vengono chiamate con questo
-valore non viene inviato nessun segnale, ma viene eseguito il controllo degli
-errori, in tal caso si otterrà un errore \errcode{EPERM} se non si hanno i
-permessi necessari ed un errore \errcode{ESRCH} se il processo specificato non
-esiste. Si tenga conto però che il sistema ricicla i \acr{pid} (come accennato
-in \secref{sec:proc_pid}) per cui l'esistenza di un processo non significa che
+specificare il segnale nullo.  Se la funzione viene chiamata con questo valore
+non viene inviato nessun segnale, ma viene eseguito il controllo degli errori,
+in tal caso si otterrà un errore \errcode{EPERM} se non si hanno i permessi
+necessari ed un errore \errcode{ESRCH} se il processo specificato non esiste.
+Si tenga conto però che il sistema ricicla i \acr{pid} (come accennato in
+\secref{sec:proc_pid}) per cui l'esistenza di un processo non significa che
 esso sia realmente quello a cui si intendeva mandare il segnale.
 
 Il valore dell'argomento \param{pid} specifica il processo (o i processi) di
@@ -1014,7 +1025,7 @@ standard ISO C, non esiste in alcune vecchie versioni di Unix, in generale
 l'uso di \func{kill} finisce per essere più portabile.
 
 Una seconda funzione che può essere definita in termini di \func{kill} è
-\func{killpg}, che è sostanzialmente equivalente a
+\funcd{killpg}, che è sostanzialmente equivalente a
 \code{kill(-pidgrp, signal)}; il suo prototipo è:
 \begin{prototype}{signal.h}{int killpg(pid\_t pidgrp, int signal)} 
   
@@ -1049,7 +1060,7 @@ segnale al processo che ha effettuato la chiamata.
 Un caso particolare di segnali generati a richiesta è quello che riguarda i
 vari segnali di temporizzazione e \const{SIGABRT}, per ciascuno di questi
 segnali sono previste funzioni specifiche che ne effettuino l'invio. La più
-comune delle funzioni usate per la temporizzazione è \func{alarm} il cui
+comune delle funzioni usate per la temporizzazione è \funcd{alarm} il cui
 prototipo è:
 \begin{prototype}{unistd.h}{unsigned int alarm(unsigned int seconds)}
   Predispone l'invio di \const{SIGALRM} dopo \param{seconds} secondi.
@@ -1098,7 +1109,7 @@ questo presenta numerosi limiti: non consente di usare gli altri timer, non
 può specificare intervalli di tempo con precisione maggiore del secondo e
 genera il segnale una sola volta.
 
-Per ovviare a questi limiti Linux deriva da BSD la funzione \func{setitimer}
+Per ovviare a questi limiti Linux deriva da BSD la funzione \funcd{setitimer}
 che permette di usare un timer qualunque e l'invio di segnali periodici, al
 costo però di una maggiore complessità d'uso e di una minore portabilità. Il
 suo prototipo è:
@@ -1219,7 +1230,7 @@ in \secref{sec:sig_sigchld}, un solo segnale sar
 
 Dato che sia \func{alarm} che \func{setitimer} non consentono di leggere il
 valore corrente di un timer senza modificarlo, è possibile usare la funzione
-\func{getitimer}, il cui prototipo è:
+\funcd{getitimer}, il cui prototipo è:
 \begin{prototype}{sys/time.h}{int getitimer(int which, struct
     itimerval *value)}
   
@@ -1232,8 +1243,8 @@ valore corrente di un timer senza modificarlo, 
 \func{setitimer}. 
 
 
-L'ultima funzione che permette l'invio diretto di un segnale è \func{abort};
-che, come accennato in \ref{sec:proc_termination}, permette di abortire
+L'ultima funzione che permette l'invio diretto di un segnale è \funcd{abort};
+che, come accennato in \secref{sec:proc_termination}, permette di abortire
 l'esecuzione di un programma tramite l'invio di \const{SIGABRT}. Il suo
 prototipo è:
 \begin{prototype}{stdlib.h}{void abort(void)}
@@ -1258,13 +1269,20 @@ saranno chiusi ed i buffer scaricati su disco. Non verranno invece eseguite le
 eventuali funzioni registrate con \func{at\_exit} e \func{on\_exit}.
 
 
-\subsection{Le funzioni \func{pause} e \func{sleep}}
+\subsection{Le funzioni di pausa e attesa}
 \label{sec:sig_pause_sleep}
 
-Il metodo tradizionale per fare attendere\footnote{cioè di porre
-  temporaneamente il processo in stato di \textit{sleep}, vedi
-  \ref{sec:proc_sched}.}  ad un processo fino all'arrivo di un segnale è
-quello di usare la funzione \func{pause}, il cui prototipo è:
+Sono parecchie le occasioni in cui si può avere necessità di sospendere
+temporaneamente l'esecuzione di un processo. Nei sistemi più elementari in
+genere questo veniva fatto con un opportuno loop di attesa, ma in un sistema
+multitasking un loop di attesa è solo un inutile spreco di CPU, per questo ci
+sono apposite funzioni che permettono di mettere un processo in stato di
+attesa.\footnote{si tratta in sostanza di funzioni che permettono di portare
+  esplicitamente il processo in stato di \textit{sleep}, vedi
+  \secref{sec:proc_sched}.}
+
+Il metodo tradizionale per fare attendere ad un processo fino all'arrivo di un
+segnale è quello di usare la funzione \funcd{pause}, il cui prototipo è:
 \begin{prototype}{unistd.h}{int pause(void)}
   
   Pone il processo in stato di sleep fino al ritorno di un gestore.
@@ -1277,12 +1295,13 @@ quello di usare la funzione \func{pause}, il cui prototipo 
 La funzione segnala sempre una condizione di errore (il successo sarebbe
 quello di aspettare indefinitamente). In genere si usa questa funzione quando
 si vuole mettere un processo in attesa di un qualche evento specifico che non
-è sotto il suo diretto controllo (ad esempio la si può usare per far reagire
-il processo ad un segnale inviato da un altro processo).
+è sotto il suo diretto controllo (ad esempio la si può usare per interrompere
+l'esecuzione del processo fino all'arrivo di un segnale inviato da un altro
+processo).
 
-Se invece si vuole fare attendere un processo per un determinato intervallo di
-tempo nello standard POSIX.1 viene definita la funzione \func{sleep}, il cui
-prototipo è:
+Quando invece si vuole fare attendere un processo per un intervallo di tempo
+già noto nello standard POSIX.1 viene definita la funzione \funcd{sleep}, il
+cui prototipo è:
 \begin{prototype}{unistd.h}{unsigned int sleep(unsigned int seconds)}
   
   Pone il processo in stato di sleep per \param{seconds} secondi.
@@ -1309,9 +1328,9 @@ vedremo in \secref{sec:sig_example}). In tal caso mescolare chiamata di
 causare risultati indefiniti. Nel caso delle \acr{glibc} è stata usata una
 implementazione completamente indipendente e questi problemi non ci sono.
 
-La granularità di \func{sleep} permette di specificare attese in secondi, per
-questo sia sotto BSD4.3 che in SUSv2 è stata definita la funzione
-\func{usleep} (dove la \texttt{u} è intesa come sostituzione di $\mu$); i due
+La granularità di \func{sleep} permette di specificare attese soltanto in
+secondi, per questo sia sotto BSD4.3 che in SUSv2 è stata definita la funzione
+\funcd{usleep} (dove la \texttt{u} è intesa come sostituzione di $\mu$); i due
 standard hanno delle definizioni diverse, ma le \acr{glibc}
 seguono\footnote{secondo la pagina di manuale almeno dalla versione 2.2.2.}
 seguono quella di SUSv2 che prevede il seguente prototipo:
@@ -1327,7 +1346,7 @@ seguono quella di SUSv2 che prevede il seguente prototipo:
 
 Anche questa funzione, a seconda delle implementazioni, può presentare
 problemi nell'interazione con \func{alarm} e \const{SIGALRM}. È pertanto
-deprecata in favore della funzione \func{nanosleep}, definita dallo standard
+deprecata in favore della funzione \funcd{nanosleep}, definita dallo standard
 POSIX1.b, il cui prototipo è:
 \begin{prototype}{unistd.h}{int nanosleep(const struct timespec *req, struct
     timespec *rem)}
@@ -1694,8 +1713,9 @@ della macchina\footnote{nel caso dei PC questo comporta un massimo di 32
 associato ad uno specifico segnale; in questo modo è di solito possibile
 implementare le operazioni direttamente con istruzioni elementari del
 processore; lo standard POSIX.1 definisce cinque funzioni per la manipolazione
-degli insiemi di segnali: \func{sigemptyset}, \func{sigfillset},
-\func{sigaddset}, \func{sigdelset} e \func{sigismember}, i cui prototipi sono:
+degli insiemi di segnali: \funcd{sigemptyset}, \funcd{sigfillset},
+\funcd{sigaddset}, \funcd{sigdelset} e \funcd{sigismember}, i cui prototipi
+sono:
 \begin{functions}
   \headdecl{signal.h} 
   
@@ -1740,8 +1760,13 @@ insieme.
 \subsection{La funzione \func{sigaction}}
 \label{sec:sig_sigaction}
 
-La funzione principale dell'interfaccia standard POSIX.1 per i segnali è
-\func{sigaction}, essa ha sostanzialemente lo stesso uso di \func{signal},
+Abbiamo già accennato in \secref{sec:sig_signal} i problemi di compatibilità
+relativi all'uso di \func{signal}. Per ovviare a tutto questo lo standard
+POSIX.1 ha ridefinito completamente l'interfaccia per la gestione dei segnali,
+rendendola molto più flessibile e robusta, anche se leggermente più complessa.
+
+La funzione principale dell'interfaccia POSIX.1 per i segnali è
+\funcd{sigaction}. Essa ha sostanzialemente lo stesso uso di \func{signal},
 permette cioè di specificare le modalità con cui un segnale può essere gestito
 da un processo. Il suo prototipo è:
 \begin{prototype}{signal.h}{int sigaction(int signum, const struct sigaction
@@ -2025,7 +2050,7 @@ che essi siano eseguiti senza interruzioni.
 Le operazioni più semplici, come l'assegnazione o il controllo di una
 variabile (per essere sicuri si può usare il tipo \type{sig\_atomic\_t}) di
 norma sono atomiche, quando occorrono operazioni più complesse si può invece
-usare la funzione \func{sigprocmask} che permette di bloccare uno o più
+usare la funzione \funcd{sigprocmask} che permette di bloccare uno o più
 segnali; il suo prototipo è:
 \begin{prototype}{signal.h}
 {int sigprocmask(int how, const sigset\_t *set, sigset\_t *oldset)} 
@@ -2089,7 +2114,7 @@ uscire dallo stato di attesa invocato con \func{pause} immediatamente prima
 dell'esecuzione di quest'ultima. Per poter effettuare atomicamente la modifica
 della maschera dei segnali (di solito attivandone uno specifico) insieme alla
 sospensione del processo lo standard POSIX ha previsto la funzione
-\func{sigsuspend}, il cui prototipo è:
+\funcd{sigsuspend}, il cui prototipo è:
 \begin{prototype}{signal.h}
 {int sigsuspend(const sigset\_t *mask)} 
   
@@ -2174,13 +2199,13 @@ dato che \const{SIGALRM} viene disabilitato con \func{sigprocmask} fino alla
 chiamata di \func{sigsuspend}. Questo metodo è assolutamente generale e può
 essere applicato a qualunque altra situazione in cui si deve attendere per un
 segnale, i passi sono sempre i seguenti:
-\begin{enumerate*}
+\begin{enumerate}
 \item Leggere la maschera dei segnali corrente e bloccare il segnale voluto
   con \func{sigprocmask}. 
 \item Mandare il processo in attesa con \func{sigsuspend} abilitando la
   ricezione del segnale voluto.
 \item Ripristinare la maschera dei segnali originaria.
-\end{enumerate*}
+\end{enumerate}
 Per quanto possa sembrare strano bloccare la ricezione di un segnale per poi
 riabilitarla immediatamente dopo, in questo modo si evita il
 deadlock\index{deadlock} dovuto all'arrivo del segnale prima dell'esecuzione
@@ -2190,10 +2215,12 @@ di \func{sigsuspend}.
 \subsection{Ulteriori funzioni di gestione}
 \label{sec:sig_specific_features}
 
-In questa ultimo paragrafo esamineremo varie funzioni di gestione dei segnali
-non descritte finora, relative agli aspetti meno utilizzati. La prima di esse
-è \func{sigpending},  anch'essa introdotta dallo standard POSIX.1; il suo
-prototipo è:
+In questo ultimo paragrafo esamineremo le rimanenti funzioni di gestione dei
+segnali non descritte finora, relative agli aspetti meno utilizzati e più
+``\textsl{esoterici}'' della interfaccia.
+
+La prima di queste funzioni è \funcd{sigpending}, anch'essa introdotta dallo
+standard POSIX.1; il suo prototipo è:
 \begin{prototype}{signal.h}
 {int sigpending(sigset\_t *set)} 
   
@@ -2240,7 +2267,7 @@ conosce esattamente quanto 
 aggiungere questo valore per allocare uno stack di dimensione sufficiente.
 
 Come accennato per poter essere usato lo stack per i segnali deve essere
-indicato al sistema attraverso la funzione \func{sigaltstack}; il suo
+indicato al sistema attraverso la funzione \funcd{sigaltstack}; il suo
 prototipo è:
 \begin{prototype}{signal.h}
 {int sigaltstack(const stack\_t *ss, stack\_t *oss)}
@@ -2450,7 +2477,7 @@ union sigval {
 A causa di queste loro caratteristiche, la funzione \func{kill} non è adatta
 ad inviare un segnale real time, in quanto non è in grado di fornire alcun
 valore per \struct{sigval}; per questo motivo lo standard ha previsto una
-nuova funzione, \func{sigqueue}, il cui prototipo è:
+nuova funzione, \funcd{sigqueue}, il cui prototipo è:
 \begin{prototype}{signal.h}
   {int sigqueue(pid\_t pid, int signo, const union sigval value)}
   
@@ -2493,7 +2520,7 @@ Lo standard POSIX.1b definisce inoltre delle nuove funzioni che permettono di
 gestire l'attesa di segnali specifici su una coda, esse servono in particolar
 modo nel caso dei thread, in cui si possono usare i segnali real-time come
 meccanismi di comunicazione elementare; la prima di queste funzioni è
-\func{sigwait}, il cui prototipo è:
+\funcd{sigwait}, il cui prototipo è:
 \begin{prototype}{signal.h}
   {int sigwait(const sigset\_t *set, int *sig)}
   
@@ -2527,7 +2554,7 @@ consegnato che essere ricevuto da \func{sigwait}, il tutto in maniera non
 prevedibile.
 
 Lo standard POSIX.1b definisce altre due funzioni, anch'esse usate
-prevalentemente con i thread; \func{sigwaitinfo} e \func{sigtimedwait}, i
+prevalentemente con i thread; \funcd{sigwaitinfo} e \funcd{sigtimedwait}, i
 relativi prototipi sono:
 \begin{functions}
   \headdecl{signal.h}