In questo capitolo tratteremo varie interfacce che attengono agli aspetti più
generali del sistema, come quelle per la gestione di parametri e
-configurazione, quelle per la lettura dei limiti e delle carattistiche dello
+configurazione, quelle per la lettura dei limiti e delle caratteristiche dello
stesso, quelle per il controllo dell'uso delle risorse da parte dei processi,
quelle per la gestione dei tempi e degli errori.
+
\section{La lettura delle caratteristiche del sistema}
\label{sec:sys_characteristics}
In questa sezione tratteremo le varie modalità con cui un programma può
ottenere informazioni riguardo alle capacità del sistema. Ogni sistema infatti
-è contraddistinto da un gran numero di limiti e costanti che lo caratterizzano
-(i valori massimi e minimi delle variabili, o la lunghezza dei nomi dei file,
-per esempio), e che possono dipendere da fattori molteplici, come
+è contraddistinto da un gran numero di limiti e costanti che lo
+caratterizzano, e che possono dipendere da fattori molteplici, come
l'architettura hardware, l'implementazione del kernel e delle librerie, le
opzioni di configurazione.
Quando si devono determinare le le caratteristiche generali del sistema ci si
trova di fronte a diverse possibilità; alcune di queste infatti possono
-dipendere dall'architettura dell'hardware, o dal sistema operativo, altre
-invece possono dipendere dalle opzioni con cui si è costruito il sistema (ad
-esempio da come si è compilato il kernel), o dalla configurazione del
-medesimo; per questo motivo in generale sono necessari due tipi diversi di
-funzionalità:
+dipendere dall'architettura dell'hardware (come le dimensioni dei tipi
+interi), o dal sistema operativo (come la presenza o meno dei \textit{saved
+ id}) , altre invece possono dipendere dalle opzioni con cui si è costruito
+il sistema (ad esempio da come si è compilato il kernel), o dalla
+configurazione del medesimo; per questo motivo in generale sono necessari due
+tipi diversi di funzionalità:
\begin{itemize*}
\item la possibilità di determinare limiti ed opzioni al momento della
compilazione.
\end{itemize*}
La prima funzionalità si può ottenere includendo gli opportuni header file,
-mentre per la seconda sono ovviamante necessarie delle funzioni; la situazione
+mentre per la seconda sono ovviamente necessarie delle funzioni; la situazione
è complicata dal fatto che ci sono molti casi in cui alcuni di questi limiti
sono fissi in una implementazione mentre possono variare in un altra. Tutto
questo crea una ambiguità che non è sempre possibile risolvere in maniera
chiara; in generale quello che succede è che quando i limiti del sistema sono
fissi essi vengono definiti come macro nel file \file{limits.h}, se invece
possono variare, il loro valore sarà ottenibile tramite la funzione
-\func{sysconf}.
+\func{sysconf} (che esamineremo in \secref{sec:sys_sysconf}).
Lo standard ANSI C definisce dei limiti che sono tutti fissi, pertanto questo
saranno sempre disponibili al momento della compilazione; un elenco, ripreso
-da \file{limits.h}, è riportato in \tabref{tab:sys_ansic_macro}; come si vede
-per la maggior parte di questi limiti attengono alle dimensioni dei dati
-interi che sono in genere fissati dall'architettura hardware (le analoghe
+da \file{limits.h}, è riportato in \tabref{tab:sys_ansic_macro}. Come si può
+vedere per la maggior parte questi limiti attengono alle dimensioni dei dati
+interi, che sono in genere fissati dall'architettura hardware (le analoghe
informazioni per i dati in virgola mobile sono definite a parte, ed
accessibili includendo \file{float.h}). Lo standard prevede anche un'altra
costante, \macro{FOPEN\_MAX}, che può non essere fissa e che pertanto non è
-definita in \file{limits.h}, essa deve essere definita in \file{stdio.h} ed
+definita in \file{limits.h}; essa deve essere definita in \file{stdio.h} ed
avere un valore minimo di 8.
\begin{table}[htb]
\hline
\hline
\macro{MB\_LEN\_MAX}& 16 & massima dimensione di un
- carattere multibyte\\
+ carattere esteso\\
\macro{CHAR\_BIT} & 8 & bit di \type{char}\\
\macro{UCHAR\_MAX}& 255 & massimo di \type{unsigned char}\\
\macro{SCHAR\_MIN}& -128 & minimo di \type{signed char}\\
\textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
\hline
\hline
- \macro{LLONG\_MAX}& 9223372036854775807&massimo di \type{long long}\\
- \macro{LLONG\_MIN}&-9223372036854775808&minimo di \type{long long}\\
+ \macro{LLONG\_MAX}& 9223372036854775807& massimo di \type{long long}\\
+ \macro{LLONG\_MIN}&-9223372036854775808& minimo di \type{long long}\\
\macro{ULLONG\_MAX}&18446744073709551615&
massimo di \type{unsigned long long}\\
\hline
\label{tab:sys_isoc90_macro}
\end{table}
-Ovviamente le dimensioni dei dati sono solo una piccola parte delle
-caratteristiche del sistema; mancano completamente tutte quelle che dipendono
-dalla implementazione dello stesso; questo per i sistemi unix-like è stato
-definito in gran parte dallo standard POSIX.1 (che tratta anche i limiti delle
-caratteristiche dei file che vedremo in \secref{sec:sys_file_limits}).
+Ovviamente le dimensioni dei vari tipi di dati sono solo una piccola parte
+delle caratteristiche del sistema; mancano completamente tutte quelle che
+dipendono dalla implementazione dello stesso; questo per i sistemi unix-like è
+stato definito in gran parte dallo standard POSIX.1, che tratta anche i limiti
+delle caratteristiche dei file che vedremo in \secref{sec:sys_file_limits}.
+Purtroppo la sezione dello standard che tratta questi argomenti è una delle
+meno chiare\footnote{tanto che Stevens, in \cite{APUE}, la porta come esempio
+ di ``standardese''.}, ad esempio lo standard prevede che ci siano 13 macro
+che descrivono le caratteristiche del sistema (7 per le caratteristiche
+generiche, riportate in \tabref{tab:sys_generic_macro}, e 6 per le
+caratteristiche dei file, riportate in \tabref{tab:sys_file_macro}).
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|r|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
+ \hline
+ \hline
+ \macro{ARG\_MAX} &131072& dimensione massima degli argomenti
+ passati ad una funzione della famiglia
+ \func{exec}.\\
+ \macro{CHILD\_MAX} & 999& numero massimo di processi contemporanei
+ che un utente può eseguire.\\
+ \macro{OPEN\_MAX} & 256& numero massimo di file che un processo
+ può mantenere aperti in contemporanea.\\
+ \macro{STREAM\_MAX}& 8& massimo numero di stream aperti per
+ processo in contemporanea.\\
+ \macro{TZNAME\_MAX}& 6& dimensione massima del nome di una
+ \texttt{timezone} (vedi ).\\
+ \macro{NGROUPS\_MAX}& 32& numero di gruppi supplementari per
+ processo (vedi \secref{sec:proc_access_id}).\\
+ \macro{SSIZE\_MAX}&32767& valore massimo del tipo \type{ssize\_t}.\\
+ \hline
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Macro .}
+ \label{tab:sys_generic_macro}
+\end{table}
+Lo standard prevede che queste macro devono essere definite in \file{limits.h}
+quando i valori a cui fanno riferimento sono fissi, e altrimenti devono essere
+lasciate indefinite, ed i loro valori dei limiti devono essere accessibili
+solo attraverso \func{sysconf}. Si tenga presente poi che alcuni di questi
+limiti possono assumere valori molto elevati (come \macro{CHILD\_MAX}), e non
+è pertanto il caso di utilizzarli per allocare staticamente della memoria.
-Lo standard POSIX.1 definisce 33 diversi limiti o costanti, 13 delle quali
-devono essere sempre dichiarate, in quanto definiscono dei valori minimi che
-qualunque implementazione che sia conforme allo standard deve avere. I loro
-valori sono stati riportati in \secref{tab:sys_posix1_base}.
+A complicare la faccenda si aggiunge il fatto che POSIX.1 prevede una serie di
+altre macro (che iniziano sempre con \code{\_POSIX\_}) che definiscono i
+valori minimi le stesse caratteristiche devono avere, perché una
+implementazione possa dichiararsi conforme allo standard; detti valori sono
+riportati in \tabref{tab:sys_posix1_general}.
\begin{table}[htb]
\centering
\textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
\hline
\hline
- \macro{\_POSIX\_ARG\_MAX} &4096 & dimensione massima degli argomenti
- passati ad una funzione della famiglia
- \func{exec}.\\
- \macro{\_POSIX\_CHILD\_MAX} &6 & numero massimo di processi contemporanei
- che un utente può eseguire.\\
- \macro{\_POSIX\_OPEN\_MAX} &16 & numero massimo di file che un processo
- può mantenere aperti in contemporanea.\\
- \macro{\_POSIX\_STREAM\_MAX}&8 & massimo numero di stream aperti per
- processo in contemporanea.\\
- \macro{\_POSIX\_TZNAME\_MAX}& & dimensione massima del nome di una
- \texttt{timezone} (vedi ).\\
- \macro{\_POSIX\_NGROUPS\_MAX}&0 & numero di gruppi supplementari per
- processo (vedi
- \secref{sec:proc_access_id}).\\
- \macro{\_POSIX\_SSIZE\_MAX}&32767& valore massimo del tipo
- \type{ssize\_t}.\\
- \macro{\_POSIX\_NAME\_MAX}& 14 & lunghezza in byte di un nome di file. \\
- \macro{\_POSIX\_PATH\_MAX}& 256 & lunghezza in byte di pathname.\\
- \macro{\_POSIX\_PIPE\_BUF}& 512 & byte scrivibili atomicamente in una
- pipe\\
- \macro{\_POSIX\_LINK\_MAX} &8 & numero massimo di link a un file\\
- \macro{\_POSIX\_MAX\_CANON}&255 & spazio disponibile nella coda di input
- canonica del terminale\\
- \macro{\_POSIX\_MAX\_INPUT}&255 & spazio disponibile nella coda di input
- del terminale\\
+ \macro{\_POSIX\_ARG\_MAX} & 4096& dimensione massima degli argomenti
+ passati ad una funzione della famiglia
+ \func{exec}.\\
+ \macro{\_POSIX\_CHILD\_MAX} & 6& numero massimo di processi
+ contemporanei che un utente può
+ eseguire.\\
+ \macro{\_POSIX\_OPEN\_MAX} & 16& numero massimo di file che un processo
+ può mantenere aperti in
+ contemporanea.\\
+ \macro{\_POSIX\_STREAM\_MAX} & 8& massimo numero di stream aperti per
+ processo in contemporanea.\\
+ \macro{\_POSIX\_TZNAME\_MAX} & & dimensione massima del nome di una
+ \texttt{timezone} (vedi ).\\
+ \macro{\_POSIX\_NGROUPS\_MAX}& 0& numero di gruppi supplementari per
+ processo (vedi
+ \secref{sec:proc_access_id}).\\
+ \macro{\_POSIX\_SSIZE\_MAX} &32767& valore massimo del tipo
+ \type{ssize\_t}.\\
+ \macro{\_POSIX\_AIO\_LISTIO\_MAX}&2& \\
+ \macro{\_POSIX\_AIO\_MAX} & 1& \\
\hline
\hline
\end{tabular}
- \caption{Costanti fisse, definite in \file{limits.h}, richieste
- obbligatoriamente allo standard POSIX.1.}
- \label{tab:sys_posix1_base}
+ \caption{Macro dei valori minimi delle caratteristiche generali del sistema
+ per la conformità allo standard POSIX.1.}
+ \label{tab:sys_posix1_general}
\end{table}
-In genere questi valori sono di scarsa utilità, la loro unica utilità è quella
-di indicare un limite superiore che assicura la portabilità senza necessità di
-ulteriori controlli. Tuttavia molti di essi sono troppo ristretti, ed
-ampiamente superati in tutti i sistemi POSIX in uso oggigiorno.
-
-
-Per questo lo standard prevede anche che ogni implementazione definisca delle
-macro coi valori effettivi dei limiti generali del sistema, riportate in
-\ntab.
-
-
-
+In genere questi valori non servono a molto, la loro unica utilità è quella di
+indicare un limite superiore che assicura la portabilità senza necessità di
+ulteriori controlli. Tuttavia molti di essi sono ampiamente superati in tutti
+i sistemi POSIX in uso oggigiorno. Per questo è sempre meglio utilizzare i
+valori ottenuti da \func{sysconf}.
\begin{table}[htb]
\centering
\footnotesize
- \begin{tabular}[c]{|l|r|p{8cm}|}
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
\hline
- \textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
- \macro{\_POSIX\_AIO\_LISTIO\_MAX}& 2& \\
- \macro{\_POSIX\_AIO\_MAX}& 1& \\
- \macro{\_POSIX\_DELAYTIMER\_MAX}& 32 & \\
- \macro{\_POSIX\_MQ\_OPEN\_MAX}& 8& \\
- \macro{\_POSIX\_MQ\_PRIO\_MAX}& 32& \\
- \macro{\_POSIX\_FD\_SETSIZE}& 16 & \\
+ \textbf{Macro}&\textbf{Significato}\\
\hline
\hline
+ \macro{\_POSIX\_JOB\_CONTROL}& il sistema supporta il
+ \textit{job control} (vedi
+ \secref{sec:sess_xxx}).\\
+ \macro{\_POSIX\_SAVED\_IDS} & il sistema supporta i \textit{saved id}
+ (vedi \secref{sec:proc_access_id}).
+ per il controllo di accesso dei processi\\
+ \macro{\_POSIX\_VERSION} & fornisce la versione dello standard POSIX.1
+ supportata nel formato YYYYMML (ad esempio
+ 199009L).\\
+ \hline
\end{tabular}
- \caption{Macro definite in \file{limits.h} in conformità allo standard
+ \caption{Alcune macro definite in \file{limits.h} in conformità allo standard
POSIX.1.}
- \label{tab:sys_posix1_macro}
+ \label{tab:sys_posix1_other}
\end{table}
-Lo standard ANSI C definisce dei limiti solo sulle dimensioni dei tipi dei
-dati, che sono ovviamente fissi, gli standard POSIX.1 e POSIX.2 definiscono
-molti altri limiti attinenti a varie caratteristiche del sistema (come il
-numero massimo di figli, la lunghezza di un pathname, ecc.) che possono essere
-fissi o meno: quando sono fissi vengono definiti come macro nel file
-\file{limits.h}, se invece possono variare, il loro valore sarà ottenibile
-tramite la funzione \func{sysconf}.
+Oltre ai precedenti valori (e a quelli relativi ai file elencati in
+\tabref{tab:sys_posix1_file}), che devono essere obbligatoriamente definiti,
+lo standard POSIX.1 ne prevede parecchi altri. La lista completa si trova
+dall'header file \file{bits/posix1\_lim.h} (da non usare mai direttamente, è
+incluso automaticamente all'interno di \file{limits.h}); di questi vale la
+pena menzionare quelli di uso più comune, riportati in
+\tabref{tab:sys_posix1_other}, che permettono di ricavare alcune
+caratteristiche del sistema (come il supporto del \textit{job control} o dei
+\textit{saved id}).
+
+Oltre allo standard POSIX.1, anche lo standard POSIX.2 definisce una serie di
+altre macro. Siccome queste sono principalmente attinenti a limiti relativi
+alle applicazioni di sistema presenti (come quelli su alcuni parametri delle
+espressioni regolari o del comando \cmd{bc}), non li tratteremo
+esplicitamente, se ne trova una menzione completa nell'header file
+\file{bits/posix2\_lim.h}, e alcuni di loro sono descritti nella man page di
+\func{sysconf} e nel manuale delle \acr{glibc}.
\subsection{La funzione \func{sysconf}}
\label{sec:sys_sysconf}
Come accennato in \secref{sec:sys_limits} quando uno dei limiti o delle
-carateristiche del sistema può variare, per evitare di dover ricompilare un
-programma tutte le volte che si cambiano le opzioni con cui è compilato il
-kernel, o alcuni dei parametri modificabili a run time, è necessario ottenerne
-il valore attraverso la funzione \func{sysconf}, il cui prototipo è:
+caratteristiche del sistema può variare, è necessario ottenerne il valore
+attraverso la funzione \func{sysconf}, per non dover essere costretti a
+ricompilare un programma tutte le volte che si cambiano le opzioni con cui è
+compilato il kernel, o alcuni dei parametri modificabili a run time. Il suo
+prototipo è:
\begin{prototype}{unistd.h}{long sysconf(int name)}
Restituisce il valore del parametro di sistema \param{name}.
\end{prototype}
La funzione prende come argomento un intero che specifica quale dei limiti si
-vuole conoscere; uno specchietto contentente i principali valori disponibili
-in Linux (l'elenco completo è contenuto in \file{bits/confname}, una lista più
-esaustiva si può trovare nel manuale delle \acr{glibc}), e la corrispondente
-macro di sistema, è riportato in \ntab.
+vuole conoscere; uno specchietto contenente i principali valori disponibili in
+Linux è riportato in \tabref{tab:sys_sysconf_par}; l'elenco completo è
+contenuto in \file{bits/confname}, ed una lista più esaustiva, con le relative
+spiegazioni, si può trovare nel manuale delle \acr{glibc}.
\begin{table}[htb]
\centering
contemporanea.\\
\texttt{\_SC\_STREAM\_MAX}& \macro{STREAM\_MAX}&
Il massimo numero di stream che un processo può mantenere aperti in
- contemporanea. Questo liminte previsto anche dallo standard ANSI C, che
+ contemporanea. Questo limite previsto anche dallo standard ANSI C, che
specifica la macro {FOPEN\_MAX}.\\
\texttt{\_SC\_TZNAME\_MAX}&\macro{TZNAME\_MAX}&
La dimensione massima di un nome di una \texttt{timezone} (vedi ).\\
Il numero di \textit{clock tick} al secondo, cioè la frequenza delle
interruzioni del timer di sistema (vedi \secref{sec:proc_priority}).\\
\texttt{\_SC\_JOB\_CONTROL}&\macro{\_POSIX\_JOB\_CONTROL}&
- Indica se è supportato il \textit{job conotrol} (vedi
+ Indica se è supportato il \textit{job control} (vedi
\secref{sec:sess_xxx}) in stile POSIX.\\
\texttt{\_SC\_SAVED\_IDS}&\macro{\_POSIX\_SAVED\_IDS}&
Indica se il sistema supporta i \textit{saved id} (vedi
\label{tab:sys_sysconf_par}
\end{table}
+In generale ogni limite o caratteristica del sistema per cui è definita una
+macro, sia dagli standard ANSI C e ISO C90, che da POSIX.1 e POSIX.2, può
+essere ottenuto attraverso una chiamata a \func{sysconf}. Il valore si otterrà
+specificando come valore del parametro \param{name} il nome ottenuto aggiungendo
+\code{\_SC\_} ai nomi delle macro definite dai primi due, o sostituendolo a
+\code{\_POSIX\_} per le macro definite dagli gli altri due.
+
+In generale si dovrebbe fare uso di \func{sysconf} solo quando la relativa
+macro non è definita, quindi con un codice analogo al seguente:
+\begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
+get_child_max(void)
+{
+#ifdef CHILD_MAX
+ return CHILD_MAX;
+#else
+ int val = sysconf(_SC_CHILD_MAX);
+ if (val < 0) {
+ perror("fatal error");
+ exit(-1);
+ }
+ return val;
+}
+\end{lstlisting}
+ma in realtà in Linux queste macro sono comunque definite e indicando un
+limite generico, per cui è sempre meglio usare i valori restituiti da
+quest'ultima.
\subsection{I limiti dei file}
\label{sec:sys_file_limits}
-La funzione \func{statfs} ...
-La funzione \func{pathconf} ...
+Come per le caratteristiche generali del sistema anche per i file esistono una
+serie di limiti (come la lunghezza del nome del file o il numero massimo di
+link) che dipendono sia dall'implementazione che dal filesystem in uso; anche
+in questo caso lo standard prevede alcune macro che ne specificano il valore,
+riportate in \tabref{tab:sys_file_macro}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|r|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
+ \hline
+ \hline
+ \macro{NAME\_MAX}& 14 & lunghezza in byte di un nome di file. \\
+ \macro{PATH\_MAX}& 256 & lunghezza in byte di pathname.\\
+ \macro{PIPE\_BUF}& 512 & byte scrivibili atomicamente in una pipe\\
+ \macro{LINK\_MAX} &8 & numero massimo di link a un file\\
+ \macro{MAX\_CANON}&255 & spazio disponibile nella coda di input
+ canonica del terminale\\
+ \macro{MAX\_INPUT}&255 & spazio disponibile nella coda di input
+ del terminale\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Macro per i limiti sulle caratteristiche dei file.}
+ \label{tab:sys_file_macro}
+\end{table}
+
+Come per i limiti di sistema POSIX.1 detta una serie di valori minimi per
+queste caratteristiche, che ogni sistema che vuole essere conforme deve
+rispettare; le relative macro sono riportate in \tabref{tab:sys_posix1_file},
+e per esse vale lo stesso discorso fatto per le analoghe di
+\tabref{tab:sys_posix1_general}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|r|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
+ \hline
+ \hline
+ \textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
+ \macro{\_POSIX\_LINK\_MAX} &8 & numero massimo di link a un file\\
+ \macro{\_POSIX\_MAX\_CANON}&255 & spazio disponibile nella coda di input
+ canonica del terminale\\
+ \macro{\_POSIX\_MAX\_INPUT}&255 & spazio disponibile nella coda di input
+ del terminale\\
+ \macro{\_POSIX\_NAME\_MAX}& 14 & lunghezza in byte di un nome di file. \\
+ \macro{\_POSIX\_PATH\_MAX}& 256 & lunghezza in byte di pathname.\\
+ \macro{\_POSIX\_PIPE\_BUF}& 512 & byte scrivibili atomicamente in una
+ pipe\\
+ \macro{\_POSIX\_MQ\_OPEN\_MAX}& 8& \\
+ \macro{\_POSIX\_MQ\_PRIO\_MAX}& 32& \\
+ \macro{\_POSIX\_FD\_SETSIZE}& 16 & \\
+ \macro{\_POSIX\_DELAYTIMER\_MAX}& 32 & \\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Macro dei valori minimi delle caratteristiche dei file per la
+ conformità allo standard POSIX.1.}
+ \label{tab:sys_posix1_file}
+\end{table}
+
+Tutti questi limiti sono definiti in \file{limits.h}; come nel caso precedente
+il loro uso è di scarsa utilità in quanto ampiamente superati in tutte le
+implementazioni moderne.
+\subsection{La funzione \func{pathconf}}
+\label{sec:sys_pathconf}
+
+In generale i limiti per i file sono molto più soggetti ad essere variabili
+rispetto ai precedenti limiti generali del sistema; ad esempio parametri come
+la lunghezza del nome del file o il numero di link possono variare da
+filesystem a filesystem; per questo motivo questi limiti devono essere sempre
+controllati con la funzione \func{pathconf}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{unistd.h}{long pathconf(char *path, int name)}
+ Restituisce il valore del parametro \param{name} per il file \param{path}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce indietro il valore del parametro
+ richiesto, o -1 in caso di errore (ed \var{errno} viene settata ad uno
+ degli errori possibili relativi all'accesso a \param{path}).}
+\end{prototype}
+
+E si noti come la funzione in questo caso richieda un parametro che specifichi
+a quale file si fa riferimento, dato che il valore del limite cercato può
+variare a seconda del filesystem. Una seconda versione della funzione,
+\func{fpathconf}, opera su un file descriptor invece che su un pathname, il
+suo prototipo è:
+\begin{prototype}{unistd.h}{long fpathconf(int fd, int name)}
+ Restituisce il valore del parametro \param{name} per il file \param{fd}.
+
+ \bodydesc{È identica a \func{pathconf} solo che utilizza un file descriptor
+ invece di un pathname; pertanto gli errori restituiti cambiano di
+ conseguenza.}
+\end{prototype}
+\noindent ed il suo comportamento è identico a quello di \func{fpathconf}.
+
+
+\subsection{La funzione \func{uname}}
+\label{sec:sys_uname}
+
+Una altra funzione che si può utilizzare per raccogliere informazioni sia
+riguardo al sistema che al computer su cui esso sta girando è \func{uname}, il
+suo prototipo è:
+\begin{prototype}{sys/utsname.h}{int uname(struct utsname *info)}
+ Restituisce informazioni sul sistema nella struttura \param{info}.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e -1 in caso di
+ fallimento, nel qual caso \var{errno} viene settata a \macro{EFAULT}.}
+\end{prototype}
+
+La funzione, che viene usata dal comando \cmd{umane}, restituisce le
+informazioni richieste nella struttura \param{info}, anche questa struttura è
+definita in \file{sys/utsname.h} come:
+\begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
+ struct utsname {
+ char sysname[_UTSNAME_LENGTH];
+ char nodename[_UTSNAME_LENGTH];
+ char release[_UTSNAME_LENGTH];
+ char version[_UTSNAME_LENGTH];
+ char machine[_UTSNAME_LENGTH];
+#ifdef _GNU_SOURCE
+ char domainname[_UTSNAME_DOMAIN_LENGTH];
+#endif
+ };
+\end{lstlisting}
+e le informazioni memorizzate nei suoi membri indicano rispettivamente:
+\begin{itemize*}
+\item il nome del sistema operativo;
+\item il nome della release del kernel;
+\item il nome della versione del kernel;
+\item il tipo di macchina in uso;
+\item il nome della stazione;
+\item il nome del domino.
+\end{itemize*}
+(l'ultima informazione è stata aggiunta di recente e non è prevista dallo
+standard POSIX).
\section{Opzioni e configurazione del sistema}
\label{sec:sys_config}
-\subsection{La funzione \func{sysctl}}
+Come abbiamo accennato nella sezione precedente, non tutti i limiti che
+caratterizzano il sistema sono fissi, o perlomeno non lo sono in tutte le
+implementazioni. Finora abbiamo visto come si può fare per leggerli, ci manca
+di esaminare il meccanismo che permette, quando questi possono variare durante
+l'esecuzione del sistema, di modificarli.
+
+Inoltre, al di la di quelli che possono essere limiti caratteristici previsti
+da uno standard, ogni sistema può avere una sua serie di altri parametri di
+configurazione, che non essendo mai fissi, non sono stati inclusi nella
+standardizzazione della sezione precedente, e per i quali occorre, oltre al
+meccanismo di settaggio, pure un meccanismo di lettura.
+
+Affronteremo questi argomenti in questa sezione, insieme alle funzioni che si
+usano per il controllo di altre caratteristiche generali del sistema, come
+quelle per la gestione dei filesystem e di utenti e gruppi.
+
+
+\subsection{La funzione \func{sysctl} ed il filesystem \file{/proc}}
\label{sec:sys_sysctl}
+La funzione che permette la lettura ed il settaggio dei parametri del kernel è
+\func{sysctl}, è una funzione derivata da BSD4.4, ma l'implementazione è
+specifica di Linux; il suo prototipo è:
+\begin{functions}
+\headdecl{unistd.h}
+\headdecl{linux/unistd.h}
+\headdecl{linux/sysctl.h}
+\funcdecl{int sysctl(int *name, int nlen, void *oldval, size\_t *oldlenp, void
+ *newval, size\_t newlen)}
+
+
+\bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} viene settato ai valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EPERM}] il processo non ha il permesso di accedere ad uno dei
+ componenti nel cammino specificato per il parametro, o non ha il permesso
+ di accesso al parametro nella modalità scelta.
+ \item[\macro{ENOTDIR}] non esiste un parametro corrispondente al nome
+ \param{name}.
+ \item[\macro{EFAULT}] si è specificato \param{oldlenp} zero quando
+ \param{oldval} è non nullo.
+ \item[\macro{EINVAL}] o si è specificato un valore non valido per il
+ parametro che si vuole settare o lo spazio provvisto per il ritorno di un
+ valore non è delle giuste dimensioni.
+ \item[\macro{ENOMEM}] talvolta viene usato più correttamente questo errore
+ quando non si è specificato sufficiente spazio per ricevere il valore di un
+ parametro.
+ \end{errlist}
+}
+\end{functions}
+
+I parametri a cui la funzione permettere di accedere sono organizzati in
+maniera gerarchica ad albero, e per accedere ad uno di essi occorre
+specificare un cammino attraverso i vari nodi dell'albero, in maniera analoga
+a come si specifica un pathname (da cui l'uso alternativo del filesystem
+\file{/proc} che vedremo dopo).
+
+Ciascun nodo è identificato da un valore intero, ed il cammino che arriva ad
+identificare un parametro specifico è passato attraverso l'array \param{name},
+di lunghezza \param{nlen}, che contiene la sequenza dei vari nodi da
+attraversare. Il formato del valore di un parametro dipende dallo stesso e può
+essere un intero, una stringa o anche una struttura complessa.
+
+L'indirizzo a cui il valore deve essere letto è specificato da
+\param{oldvalue}, e lo spazio ivi disponibile è specificato da \param{oldlenp}
+(passato come puntatore per avere indietro la dimensione effettiva di quanto
+letto); il valore che si vuole scrivere è passato in \param{newval} e la sua
+dimensione in \param{newlen}.
+
+Si può effettuare anche una lettura e scrittura simultanea, nel qual caso il
+valore letto è quello precedente alla scrittura.
+
+I parametri accessibili attraverso questa funzione sono moltissimi, e possono
+essere trovati in \file{sysctl.h}, essi inoltre dipendono anche dallo stato
+corrente del kernel (ad esempio dai moduli che sono stati caricati nel
+sistema) e in genere i loro nomi possono variare da una versione di kernel
+all'altra; per questo è sempre il caso di evitare l'uso di \func{sysctl}
+quando esistono modalità alternative per ottenere le stesse informazioni.
+Alcuni esempi di parametri ottenibili sono:
+\begin{itemize*}
+\item il nome di dominio
+\item i parametri del meccanismo di \textit{paging}.
+\item il filesystem montato come radice
+\item la data di compilazione del kernel
+\item i parametri dello stack TCP
+\item il numero massimo di file aperti
+\end{itemize*}
+
+Come accennato in Linux si ha una modalità alternativa per accedere alle
+stesse informazioni di \func{sysctl} attraverso l'uso del filesystem
+\file{/proc}. Questo è un filesystem virtuale, generato direttamente dal
+kernel, che non fa riferimento a nessun dispositivo fisico, ma presenta in
+forma di file alcune delle strutture interne del kernel stesso.
+In particolare l'albero dei valori di \func{sysctl} viene presentato in forma
+di file nella directory \file{/proc/sys}, cosicché è possibile accedervi
+specificando un pathname e leggendo e scrivendo sul file corrispondente al
+parametro scelto. Il kernel si occupa di generare al volo il contenuto ed i
+nomi dei file corrispondenti, e questo ha il grande vantaggio di rendere
+accessibili i vari parametri a qualunque comando di shell e di permettere la
+navigazione dell'albero dei valori.
+Alcune delle corrispondenze con i valori di \func{sysctl} sono riportate nei
+commenti in \file{linux/sysctl.h}, la informazione disponibile in
+\file{/proc/sys} è riportata inoltre nella documentazione inclusa nei sorgenti
+del kernel, nella directory \file{Documentation/sysctl}.
-\subsection{La configurazione dei filesystem}
+\subsection{La gestione delle proprietà dei filesystem}
\label{sec:sys_file_config}
-La funzione \func{statfs} ...
+Come accennato in \secref{sec:file_organization} per poter accedere ai file
+occorre prima rendere disponibile al sistema il filesystem su cui essi sono
+memorizzati; l'operazione di attivazione del filesystem è chiamata
+\textsl{montaggio}, per far questo in Linux\footnote{la funzione è specifica
+ di Linux e non è portabile} si usa la funzione \func{mount} il cui prototipo
+è:
+\begin{prototype}{sys/mount.h}
+{mount(const char *source, const char *target, const char *filesystemtype,
+ unsigned long mountflags, const void *data)}
+
+Monta il filesystem di tipo \param{filesystemtype} contenuto in \param{source}
+sulla directory \param{target}.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e -1 in caso di
+ fallimento, nel qual caso gli errori comuni a tutti i filesystem che possono
+ essere restituiti in \var{errno} sono:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EPERM}] il processo non ha i privilegi di amministratore.
+ \item[\macro{ENODEV}] \param{filesystemtype} non esiste o non è configurato
+ nel kernel.
+ \item[\macro{ENOTBLK}] non si è usato un \textit{block device} per
+ \param{source} quando era richiesto.
+ \item[\macro{EBUSY}] \param{source} è già montato, o non può essere
+ rimontato in read-only perché ci sono ancora file aperti in scrittura, o
+ \param{target} è ancora in uso.
+ \item[\macro{EINVAL}] il device \param{source} presenta un
+ \textit{superblock} non valido, o si è cercato di rimontare un filesystem
+ non ancora montato, o di montarlo senza che \param{target} sia un
+ \type{mount point} o di spostarlo quando \param{target} non è un
+ \type{mount point} o è \file{/}.
+ \item[\macro{EACCES}] non si ha il permesso di accesso su uno dei componenti
+ del pathname, o si è cercato di montare un filesystem disponibile in sola
+ lettura senza averlo specificato o il device \param{source} è su un
+ filesystem montato con l'opzione \macro{MS\_NODEV}.
+ \item[\macro{ENXIO}] il \textit{major number} del device \param{source} è
+ sbagliato.
+ \item[\macro{EMFILE}] la tabella dei device \textit{dummy} è piena.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \macro{ENOTDIR}, \macro{EFAULT}, \macro{ENOMEM},
+ \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT} o \macro{ELOOP}.}
+\end{prototype}
+
+
+La funzione monta sulla directory \param{target}, detta \textit{mount point},
+il filesystem contenuto in \param{source}. In generale un filesystem è
+contenuto su un disco, e l'operazione di montaggio corrisponde a rendere
+visibile al sistema il contenuto del suddetto disco, identificato attraverso
+il file di dispositivo ad esso associato.
+
+Ma la struttura del virtual filesystem vista in \secref{sec:file_vfs} è molto
+più flessibile e può essere usata anche per oggetti diversi da un disco. Ad
+esempio usando il \textit{loop device} si può montare un file qualunque (come
+l'immagine di un CD-ROM o di un floppy) che contiene un filesystem, inoltre
+alcuni filesystem, come \file{proc} o \file{devfs} sono del tutto virtuali, i
+loro dati sono generati al volo ad ogni lettura, e passati al kernel ad ogni
+scrittura.
+
+Il tipo di filesystem è specificato da \param{filesystemtype}, che deve essere
+una delle stringhe riportate in \file{/proc/filesystems}, che contiene
+l'elenco dei filesystem supportati dal kernel; nel caso si sia indicato uno
+dei filesystem virtuali, il contenuto di \param{source} viene ignorato.
+
+Dopo l'esecuzione della funzione il contenuto del filesystem viene resto
+disponibile nella directory specificata come \textit{mount point}, il
+precedente contenuto di detta directory viene mascherato dal contenuto della
+directory radice del filesystem montato.
+
+Dal kernel 2.4.x inoltre è divenuto possibile sia spostare atomicamente un
+\textit{mount point} da una directory ad un'altra, che montare in diversi
+\textit{mount point} lo stesso filesystem, che montare più filesystem sullo
+stesso \textit{mount point} (nel qual caso vale quanto appena detto, e solo il
+contenuto dell'ultimo filesystem montato sarà visibile).
+
+Ciascun filesystem è dotato di caratteristiche specifiche che possono essere
+attivate o meno, alcune di queste sono generali (anche se non è detto siano
+disponibili in ogni filesystem), e vengono specificate come opzioni di
+montaggio con l'argomento \param{mountflags}.
+
+In Linux \param{mountflags} deve essere un intero a 32 bit i cui 16 più
+significativi sono un \textit{magic number}\footnote{cioè un numero speciale
+ usato come identificativo, che nel caso è \code{0xC0ED}; si può usare la
+ costante \macro{MS\_MGC\_MSK} per ottenere la parte di \param{mountflags}
+ riservata al \textit{magic number}.} mentre i 16 meno significativi sono
+usati per specificare le opzioni; essi sono usati come maschera binaria e
+vanno settati con un OR aritmetico della costante \macro{MS\_MGC\_VAL} con i
+valori riportati in \ntab.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \begin{tabular}[c]{|l|r|l|}
+ \hline
+ \textbf{Parametro} & \textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
+ \hline
+ \hline
+ \macro{MS\_RDONLY} & 1 & monta in sola lettura\\
+ \macro{MS\_NOSUID} & 2 & ignora i bit \acr{suid} e \acr{sgid}\\
+ \macro{MS\_NODEV} & 4 & impedisce l'accesso ai file di dispositivo\\
+ \macro{MS\_NOEXEC} & 8 & impedisce di eseguire programmi \\
+ \macro{MS\_SYNCHRONOUS}& 16 & abilita la scrittura sincrona \\
+ \macro{MS\_REMOUNT} & 32 & rimonta il filesystem cambiando i flag\\
+ \macro{MS\_MANDLOCK} & 64 & consente il \textit{mandatory locking} (vedi
+ \secref{sec:file_mand_locking})\\
+ \macro{S\_WRITE} & 128 & scrive normalmente \\
+ \macro{S\_APPEND} & 256 & consente la scrittura solo in \textit{append
+ mode} (vedi \secref{sec:file_sharing})\\
+ \macro{S\_IMMUTABLE} & 512 & impedisce che si possano modificare i file \\
+ \macro{MS\_NOATIME} &1024 & non aggiorna gli \textit{access time} (vedi
+ \secref{sec:file_file_times})\\
+ \macro{MS\_NODIRATIME}&2048 & non aggiorna gli \textit{access time} delle
+ directory\\
+ \macro{MS\_BIND} &4096 & monta il filesystem altrove\\
+ \macro{MS\_MOVE} &8192 & sposta atomicamente il punto di montaggio \\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Tabella dei codici dei flag di montaggio di un filesystem.}
+ \label{tab:sys_mount_flags}
+\end{table}
+
+Per il settaggio delle caratteristiche particolari di ciascun filesystem si
+usa invece l'argomento \param{data} che serve per passare le ulteriori
+informazioni necessarie, che ovviamente variano da filesystem a filesystem.
+
+La funzione \func{mount} può essere utilizzata anche per effettuare il
+\textsl{rimontaggio} di un filesystem, cosa che permette di cambiarne al volo
+alcune delle caratteristiche di funzionamento (ad esempio passare da sola
+lettura a lettura/scrittura). Questa operazione è attivata attraverso uno dei
+bit di \param{mountflags}, \macro{MS\_REMOUNT}, che se settato specifica che
+deve essere effettuato il rimontaggio del filesystem (con le opzioni
+specificate dagli altri bit), anche in questo caso il valore di \param{source}
+viene ignorato.
+
+
+Una volta che non si voglia più utilizzare un certo filesystem è possibile
+\textsl{smontarlo} usando la funzione \func{umount}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{sys/mount.h}{umount(const char *target)}
+
+ Smonta il filesystem montato sulla directory \param{target}.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e -1 in caso di
+ fallimento, nel qual caso \var{errno} viene settata a:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EPERM}] il processo non ha i privilegi di amministratore.
+ \item[\macro{EBUSY}] \param{target} è la directory di lavoro di qualche
+ processo, o contiene dei file aperti, o un altro mount point.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \macro{ENOTDIR}, \macro{EFAULT}, \macro{ENOMEM},
+ \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT} o \macro{ELOOP}.}
+\end{prototype}
+\noindent la funzione prende il nome della directory su cui il filesystem è
+montato e non il file o il dispositivo che è stato montato\footnote{questo è
+ vero a partire dal kernel 2.3.99-pre7, prima esistevano due chiamate
+ separate e la funzione poteva essere usata anche specificando il file di
+ dispositivo.}, in quanto con il kernel 2.4.x è possibile montare lo stesso
+dispositivo in più punti. Nel caso più di un filesystem sia stato montato
+sullo stesso \textit{mount point} viene smontato quello che è stato montato
+per ultimo.
+
+Linux provvede inoltre una seconda funzione \func{umount2}, che, in alcuni
+casi, permette di forzare lo smontaggio di un filesystem nei casi in cui mount
+fallirebbe; il suo prototipo è:
+
+
+
+Due funzioni, utili per ottenere in maniera diretta informazioni riguardo al
+filesystem su cui si trova un certo file, sono \func{statfs} e \func{fstatfs},
+i cui prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/vfs.h} \funcdecl{int statfs(const char *path, struct statfs
+ *buf)} \funcdecl{int fstatfs(int fd, struct statfs *buf)} Restituisce in
+ \param{buf} le informazioni relative al filesystem su cui è posto il file
+ specificato.
+
+\bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} viene settato ai valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{ENOSYS}] il filesystem su cui si trova il file specificato non
+ supporta la funzione.
+ \end{errlist}
+ e \macro{EFAULT} ed \macro{EIO} per entrambe, \macro{EBADF} per
+ \func{fstatfs}, \macro{ENOTDIR}, \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT},
+ \macro{EACCES}, \macro{ELOOP} per \func{statfs}.}
+\end{functions}
+
+
+
+\subsection{La gestione di utenti e gruppi}
+\label{sec:sys_user_group}
\section{Limitazione ed uso delle risorse}
\label{sec:sys_res_limits}
-In questa sezione esamimeremo le funzioni che permettono di esaminare e
+In questa sezione esamineremo le funzioni che permettono di esaminare e
controllare come le varie risorse del sistema (CPU, memoria, ecc.) vengono
utilizzate dai processi, e le modalità con cui è possibile imporre dei limiti
sul loro utilizzo.
\label{sec:sys_resource_use}
+
+
\subsection{Limiti sulle risorse}
\label{sec:sys_resource_limit}
nell'header \file{errno.h} sono anche definiti i nomi simbolici per le
costanti numeriche che identificano i vari errori; essi iniziano tutti per
\macro{E} e si possono considerare come nomi riservati. In seguito faremo
-sempre rifermento a tali valori, quando descriveremo i possibili errori
+sempre riferimento a tali valori, quando descriveremo i possibili errori
restituiti dalle funzioni. Il programma di esempio \cmd{errcode} stampa il
codice relativo ad un valore numerico con l'opzione \cmd{-l}.
riportare in opportuni messaggi le condizioni di errore verificatesi. La
prima funzione che si può usare per ricavare i messaggi di errore è
\func{strerror}, il cui prototipo è:
-\begin{prototype}{string.h}{char * strerror(int errnum)}
+\begin{prototype}{string.h}{char *strerror(int errnum)}
Ritorna una stringa (statica) che descrive l'errore il cui codice è passato
come parametro.
\end{prototype}
provvista\footnote{questa funzione è una estensione GNU, non fa parte dello
standard POSIX} una versione apposita:
\begin{prototype}{string.h}
-{char * strerror\_r(int errnum, char * buff, size\_t size)}
+{char *strerror\_r(int errnum, char *buff, size\_t size)}
Analoga a \func{strerror} ma ritorna il messaggio in un buffer
specificato da \param{buff} di lunghezza massima (compreso il terminatore)
\param{size}.
\end{figure}
-\section{La gestione di utenti e gruppi}
-\label{sec:sys_user_group}
-
%%% Local Variables:
%%% mode: latex
projects / gapil.git / blobdiff