-\chapter{La gestione del sistema, delle risorse, e degli errori}
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+\chapter{La gestione del sistema, del tempo e degli errori}
\label{cha:system}
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 caratteristiche dello
-stesso, quelle per il controllo dell'uso delle risorse da parte dei processi,
-quelle per la gestione dei tempi e degli errori.
+generali del sistema, come quelle per la gestione dei parametri e della
+configurazione dello stesso, quelle per la lettura dei limiti e delle
+caratteristiche, quelle per il controllo dell'uso delle risorse dei processi,
+quelle per la gestione ed il controllo dei filesystem, degli utenti, dei tempi
+e degli errori.
-\section{La lettura delle caratteristiche del sistema}
+\section{Capacità e 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, e che possono dipendere da fattori molteplici, come
+ottenere informazioni riguardo alle capacità del sistema. Ogni sistema
+unix-like infatti 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.
La definizione di queste caratteristiche ed il tentativo di provvedere dei
-meccanismi generali che i programmi potessero usare per ricavarle è uno degli
-aspetti più complessi e controversi coi cui i vari standard si sono dovuti
-confrontare, spesso con risultati spesso tutt'altro che chiari. Proveremo
-comunque a dare una descrizione dei principali metodi previsti dai vari
+meccanismi generali che i programmi possono usare per ricavarle è uno degli
+aspetti più complessi e controversi con cui le diverse standardizzazioni si
+sono dovute confrontare, spesso con risultati spesso tutt'altro che chiari.
+Daremo comunque una descrizione dei principali metodi previsti dai vari
standard per ricavare sia le caratteristiche specifiche del sistema, che
-quelle dei file.
+quelle della gestione dei file.
\subsection{Limiti e parametri di sistema}
\label{sec:sys_limits}
-Quando si devono determinare le le caratteristiche generali del sistema ci si
+Quando si devono determinare le caratteristiche generali del sistema ci si
trova di fronte a diverse possibilità; alcune di queste infatti possono
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:
+interi), o dal sistema operativo (come la presenza o meno del gruppo degli
+identificatori \textit{saved}), 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.
\item la possibilità di determinare limiti ed opzioni durante l'esecuzione.
\end{itemize*}
-La prima funzionalità si può ottenere includendo gli opportuni header file,
-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
+La prima funzionalità si può ottenere includendo gli opportuni header file che
+contengono le costanti necessarie definite come macro di preprocessore, per la
+seconda invece 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 un'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} (che esamineremo in \secref{sec:sys_sysconf}).
+fissi essi vengono definiti come macro di preprocessore nel file
+\file{limits.h}, se invece possono variare, il loro valore sarà ottenibile
+tramite la funzione \func{sysconf} (che esamineremo in
+sez.~\ref{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 può
+saranno sempre disponibili al momento della compilazione. Un elenco, ripreso
+da \file{limits.h}, è riportato in tab.~\ref{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
+costante, \const{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
avere un valore minimo di 8.
\footnotesize
\begin{tabular}[c]{|l|r|l|}
\hline
- \textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
+ \textbf{Costante}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
\hline
\hline
- \macro{MB\_LEN\_MAX}& 16 & massima dimensione di un
- carattere multibyte\\
- \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}\\
- \macro{SCHAR\_MAX}& 127 & massimo di \type{signed char}\\
- \macro{CHAR\_MIN} &\footnotemark& minimo di \type{char}\\
- \macro{CHAR\_MAX} &\footnotemark& massimo di \type{char}\\
- \macro{SHRT\_MIN} & -32768 & minimo di \type{short}\\
- \macro{SHRT\_MAX} & 32767 & massimo di \type{short}\\
- \macro{USHRT\_MAX}& 65535 & massimo di \type{unsigned short}\\
- \macro{INT\_MAX} & 2147483647 & minimo di \type{int}\\
- \macro{INT\_MIN} &-2147483648 & minimo di \type{int}\\
- \macro{UINT\_MAX} & 4294967295 & massimo di \type{unsigned int}\\
- \macro{LONG\_MAX} & 2147483647 & massimo di \type{long}\\
- \macro{LONG\_MIN} &-2147483648 & minimo di \type{long}\\
- \macro{ULONG\_MAX}& 4294967295 & massimo di \type{unsigned long}\\
+ \const{MB\_LEN\_MAX}& 16 & massima dimensione di un
+ carattere esteso\\
+ \const{CHAR\_BIT} & 8 & bit di \ctyp{char}\\
+ \const{UCHAR\_MAX}& 255 & massimo di \ctyp{unsigned char}\\
+ \const{SCHAR\_MIN}& -128 & minimo di \ctyp{signed char}\\
+ \const{SCHAR\_MAX}& 127 & massimo di \ctyp{signed char}\\
+ \const{CHAR\_MIN} &\footnotemark& minimo di \ctyp{char}\\
+ \const{CHAR\_MAX} &\footnotemark& massimo di \ctyp{char}\\
+ \const{SHRT\_MIN} & -32768 & minimo di \ctyp{short}\\
+ \const{SHRT\_MAX} & 32767 & massimo di \ctyp{short}\\
+ \const{USHRT\_MAX}& 65535 & massimo di \ctyp{unsigned short}\\
+ \const{INT\_MAX} & 2147483647 & minimo di \ctyp{int}\\
+ \const{INT\_MIN} &-2147483648 & minimo di \ctyp{int}\\
+ \const{UINT\_MAX} & 4294967295 & massimo di \ctyp{unsigned int}\\
+ \const{LONG\_MAX} & 2147483647 & massimo di \ctyp{long}\\
+ \const{LONG\_MIN} &-2147483648 & minimo di \ctyp{long}\\
+ \const{ULONG\_MAX}& 4294967295 & massimo di \ctyp{unsigned long}\\
\hline
\end{tabular}
- \caption{Macro definite in \file{limits.h} in conformità allo standard
+ \caption{Costanti definite in \file{limits.h} in conformità allo standard
ANSI C.}
\label{tab:sys_ansic_macro}
\end{table}
-\footnotetext[1]{il valore può essere 0 o \macro{SCHAR\_MIN} a seconda che il
+\footnotetext[1]{il valore può essere 0 o \const{SCHAR\_MIN} a seconda che il
sistema usi caratteri con segno o meno.}
-\footnotetext[2]{il valore può essere \macro{UCHAR\_MAX} o \macro{SCHAR\_MAX}
+\footnotetext[2]{il valore può essere \const{UCHAR\_MAX} o \const{SCHAR\_MAX}
a seconda che il sistema usi caratteri con segno o meno.}
A questi valori lo standard ISO C90 ne aggiunge altri tre, relativi al tipo
-\type{long long} introdotto con il nuovo standard, i relativi valori sono in
-\tabref{tab:sys_isoc90_macro}.
+\ctyp{long long} introdotto con il nuovo standard, i relativi valori sono in
+tab.~\ref{tab:sys_isoc90_macro}.
\begin{table}[htb]
\centering
\footnotesize
\begin{tabular}[c]{|l|r|l|}
\hline
- \textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
+ \textbf{Costante}&\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{ULLONG\_MAX}&18446744073709551615&
- massimo di \type{unsigned long long}\\
+ \const{LLONG\_MAX}& 9223372036854775807& massimo di \ctyp{long long}\\
+ \const{LLONG\_MIN}&-9223372036854775808& minimo di \ctyp{long long}\\
+ \const{ULLONG\_MAX}&18446744073709551615&
+ massimo di \ctyp{unsigned long long}\\
\hline
\end{tabular}
\caption{Macro definite in \file{limits.h} in conformità allo standard
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}.
+dipendono dalla implementazione dello stesso. Queste, per i sistemi unix-like,
+sono state definite in gran parte dallo standard POSIX.1, che tratta anche i
+limiti relativi alle caratteristiche dei file che vedremo in
+sez.~\ref{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}).
+ di ``standardese''.}. Lo standard prevede che ci siano 13 macro che
+descrivono le caratteristiche del sistema (7 per le caratteristiche generiche,
+riportate in tab.~\ref{tab:sys_generic_macro}, e 6 per le caratteristiche dei
+file, riportate in tab.~\ref{tab:sys_file_macro}).
\begin{table}[htb]
\centering
\footnotesize
- \begin{tabular}[c]{|l|r|p{8cm}|}
+ \begin{tabular}[c]{|l|r|p{7cm}|}
\hline
- \textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
+ \textbf{Costante}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
\hline
\hline
- \macro{ARG\_MAX} &131072& dimensione massima degli argomenti
+ \const{ARG\_MAX} &131072& dimensione massima degli argomenti
passati ad una funzione della famiglia
\func{exec}.\\
- \macro{CHILD\_MAX} & 999& numero massimo di processi contemporanei
+ \const{CHILD\_MAX} & 999& numero massimo di processi contemporanei
che un utente può eseguire.\\
- \macro{OPEN\_MAX} & 256& numero massimo di file che un processo
+ \const{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
+ \const{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}.\\
+ \const{TZNAME\_MAX}& 6& dimensione massima del nome di una
+ \texttt{timezone} (vedi
+ sez.~\ref{sec:sys_time_base})).\\
+ \const{NGROUPS\_MAX}& 32& numero di gruppi supplementari per
+ processo (vedi sez.~\ref{sec:proc_access_id}).\\
+ \const{SSIZE\_MAX}&32767& valore massimo del tipo \type{ssize\_t}.\\
\hline
\hline
\end{tabular}
- \caption{Macro .}
+ \caption{Costanti per i limiti del sistema.}
\label{tab:sys_generic_macro}
\end{table}
-Lo standard prevede che queste macro devono essere definite in \file{limits.h}
+Lo standard dice 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.
+solo attraverso \func{sysconf}. In realtà queste vengono sempre definite ad
+un valore generico. Si tenga presente poi che alcuni di questi limiti possono
+assumere valori molto elevati (come \const{CHILD\_MAX}), e non è pertanto il
+caso di utilizzarli per allocare staticamente della memoria.
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
+altre costanti (il cui nome inizia 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}.
+riportati in tab.~\ref{tab:sys_posix1_general}.
\begin{table}[htb]
\centering
\footnotesize
- \begin{tabular}[c]{|l|r|p{8cm}|}
+ \begin{tabular}[c]{|l|r|p{7cm}|}
\hline
- \textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
+ \textbf{Costante}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
\hline
\hline
- \macro{\_POSIX\_ARG\_MAX} & 4096& dimensione massima degli argomenti
+ \const{\_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
+ \const{\_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
+ \const{\_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
+ \const{\_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
+ \const{\_POSIX\_TZNAME\_MAX} & & dimensione massima del nome di una
+ \texttt{timezone} (vedi
+ sez.~\ref{sec:sys_date}). \\
+ \const{\_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
+ sez.~\ref{sec:proc_access_id}).\\
+ \const{\_POSIX\_SSIZE\_MAX} &32767& valore massimo del tipo
\type{ssize\_t}.\\
- \macro{\_POSIX\_AIO\_LISTIO\_MAX}&2& \\
- \macro{\_POSIX\_AIO\_MAX} & 1& \\
+ \const{\_POSIX\_AIO\_LISTIO\_MAX}&2& \\
+ \const{\_POSIX\_AIO\_MAX} & 1& \\
\hline
\hline
\end{tabular}
\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}).
+ sez.~\ref{sec:sess_job_control}).\\
+ \macro{\_POSIX\_SAVED\_IDS} & il sistema supporta gli identificatori del
+ gruppo \textit{saved} (vedi
+ sez.~\ref{sec:proc_access_id})
per il controllo di accesso dei processi\\
- \macro{\_POSIX\_VERSION} & fornisce la versione dello standard POSIX.1
+ \const{\_POSIX\_VERSION} & fornisce la versione dello standard POSIX.1
supportata nel formato YYYYMML (ad esempio
199009L).\\
\hline
\end{table}
Oltre ai precedenti valori (e a quelli relativi ai file elencati in
-\tabref{tab:sys_posix1_file}), che devono essere obbligatoriamente definiti,
+tab.~\ref{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}).
+incluso automaticamente all'interno di \file{limits.h}). Di questi vale la
+pena menzionare alcune macro di uso comune, (riportate in
+tab.~\ref{tab:sys_posix1_other}), che non indicano un valore specifico, ma
+denotano la presenza di alcune funzionalità nel sistema (come il supporto del
+\textit{job control} o degli identificatori del gruppo \textit{saved}).
Oltre allo standard POSIX.1, anche lo standard POSIX.2 definisce una serie di
-altre macro. Siccome queste sono principalmente attinenti a limiti relativi
+altre costanti. 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}.
+\file{bits/posix2\_lim.h}, e alcuni di loro sono descritti nella pagina di
+manuale 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
-caratteristiche del sistema può variare, è necessario ottenerne il valore
-attraverso la funzione \func{sysconf}, per non dover essere costretti a
+Come accennato in sez.~\ref{sec:sys_limits} quando uno dei limiti o delle
+caratteristiche del sistema può variare, 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:
+compilato il kernel, o alcuni dei parametri modificabili a run time, è
+necessario ottenerne il valore attraverso la funzione \funcd{sysconf}. Il
+prototipo di questa funzione è:
\begin{prototype}{unistd.h}{long sysconf(int name)}
Restituisce il valore del parametro di sistema \param{name}.
\bodydesc{La funzione restituisce indietro il valore del parametro
richiesto, o 1 se si tratta di un'opzione disponibile, 0 se l'opzione non
- è disponibile e -1 in caso di errore (ma \var{errno} non viene settata).}
+ è disponibile e -1 in caso di errore (ma \var{errno} non viene impostata).}
\end{prototype}
La funzione prende come argomento un intero che specifica quale dei limiti si
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}.
+Linux è riportato in tab.~\ref{tab:sys_sysconf_par}; l'elenco completo è
+contenuto in \file{bits/confname.h}, ed una lista più esaustiva, con le
+relative spiegazioni, si può trovare nel manuale delle \acr{glibc}.
\begin{table}[htb]
\centering
\textbf{Parametro}&\textbf{Macro sostituita} &\textbf{Significato}\\
\hline
\hline
- \texttt{\_SC\_ARG\_MAX} &\macro{ARG\_MAX}&
+ \texttt{\_SC\_ARG\_MAX} &\const{ARG\_MAX}&
La dimensione massima degli argomenti passati ad una funzione
della famiglia \func{exec}.\\
- \texttt{\_SC\_CHILD\_MAX}&\macro{\_CHILD\_MAX}&
+ \texttt{\_SC\_CHILD\_MAX}&\const{\_CHILD\_MAX}&
Il numero massimo di processi contemporanei che un utente può
eseguire.\\
- \texttt{\_SC\_OPEN\_MAX}&\macro{\_OPEN\_MAX}&
+ \texttt{\_SC\_OPEN\_MAX}&\const{\_OPEN\_MAX}&
Il numero massimo di file che un processo può mantenere aperti in
contemporanea.\\
- \texttt{\_SC\_STREAM\_MAX}& \macro{STREAM\_MAX}&
+ \texttt{\_SC\_STREAM\_MAX}& \const{STREAM\_MAX}&
Il massimo numero di stream che un processo può mantenere aperti in
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 ).\\
- \texttt{\_SC\_NGROUPS\_MAX}&\macro{NGROUP\_MAX}&
+ \texttt{\_SC\_TZNAME\_MAX}&\const{TZNAME\_MAX}&
+ La dimensione massima di un nome di una \texttt{timezone} (vedi
+ sez.~\ref{sec:sys_date}).\\
+ \texttt{\_SC\_NGROUPS\_MAX}&\const{NGROUP\_MAX}&
Massimo numero di gruppi supplementari che può avere un processo (vedi
- \secref{sec:proc_access_id}).\\
- \texttt{\_SC\_SSIZE\_MAX}&\macro{SSIZE\_MAX}&
+ sez.~\ref{sec:proc_access_id}).\\
+ \texttt{\_SC\_SSIZE\_MAX}&\const{SSIZE\_MAX}&
valore massimo del tipo di dato \type{ssize\_t}.\\
- \texttt{\_SC\_CLK\_TCK}& \macro{CLK\_TCK} &
- Il numero di \textit{clock tick} al secondo, cioè la frequenza delle
- interruzioni del timer di sistema (vedi \secref{sec:proc_priority}).\\
+ \texttt{\_SC\_CLK\_TCK}& \const{CLK\_TCK} &
+ Il numero di \textit{clock tick} al secondo, cioè l'unità di misura del
+ \textit{process time} (vedi sez.~\ref{sec:sys_unix_time}).\\
\texttt{\_SC\_JOB\_CONTROL}&\macro{\_POSIX\_JOB\_CONTROL}&
Indica se è supportato il \textit{job control} (vedi
- \secref{sec:sess_xxx}) in stile POSIX.\\
+ sez.~\ref{sec:sess_job_control}) in stile POSIX.\\
\texttt{\_SC\_SAVED\_IDS}&\macro{\_POSIX\_SAVED\_IDS}&
Indica se il sistema supporta i \textit{saved id} (vedi
- \secref{sec:proc_access_id}).\\
- \texttt{\_SC\_VERSION}& \macro{\_POSIX\_VERSION} &
+ sez.~\ref{sec:proc_access_id}).\\
+ \texttt{\_SC\_VERSION}& \const{\_POSIX\_VERSION} &
Indica il mese e l'anno di approvazione della revisione dello standard
POSIX.1 a cui il sistema fa riferimento, nel formato YYYYMML, la
revisione più recente è 199009L, che indica il Settembre 1990.\\
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
-speficando 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.
+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.
+\includecodesnip{listati/get_child_max.c}
+ma in realtà in Linux queste macro sono comunque definite, indicando però un
+limite generico. Per questo motivo è sempre meglio usare i valori restituiti
+da \func{sysconf}.
\subsection{I limiti dei file}
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}.
+riportate in tab.~\ref{tab:sys_file_macro}.
\begin{table}[htb]
\centering
\footnotesize
- \begin{tabular}[c]{|l|r|p{8cm}|}
+ \begin{tabular}[c]{|l|r|l|}
\hline
- \textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
+ \textbf{Costante}&\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\\
+ \const{LINK\_MAX} &8 & numero massimo di link a un file\\
+ \const{NAME\_MAX}& 14 & lunghezza in byte di un nome di file. \\
+ \const{PATH\_MAX}& 256 & lunghezza in byte di un pathname.\\
+ \const{PIPE\_BUF}&4096 & byte scrivibili atomicamente in una pipe
+ (vedi sez.~\ref{sec:ipc_pipes}).\\
+ \const{MAX\_CANON}&255 & dimensione di una riga di terminale in modo
+ canonico (vedi sez.~\ref{sec:term_design}).\\
+ \const{MAX\_INPUT}&255 & spazio disponibile nella coda di input
+ del terminale (vedi
+ sez.~\ref{sec:term_design}).\\
\hline
\end{tabular}
- \caption{Macro per i limiti sulle caratteristiche dei file.}
+ \caption{Costanti 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}.
+Come per i limiti di sistema, lo standard POSIX.1 detta una serie di valori
+minimi anche per queste caratteristiche, che ogni sistema che vuole essere
+conforme deve rispettare; le relative macro sono riportate in
+tab.~\ref{tab:sys_posix1_file}, e per esse vale lo stesso discorso fatto per
+le analoghe di tab.~\ref{tab:sys_posix1_general}.
\begin{table}[htb]
\centering
\footnotesize
- \begin{tabular}[c]{|l|r|p{8cm}|}
+ \begin{tabular}[c]{|l|r|l|}
\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 & \\
+ \const{\_POSIX\_LINK\_MAX} &8 & numero massimo di link a un file.\\
+ \const{\_POSIX\_NAME\_MAX}& 14 & lunghezza in byte di un nome di file. \\
+ \const{\_POSIX\_PATH\_MAX}& 256 & lunghezza in byte di un pathname.\\
+ \const{\_POSIX\_PIPE\_BUF}& 512 & byte scrivibili atomicamente in una
+ pipe.\\
+ \const{\_POSIX\_MAX\_CANON}&255 & dimensione di una riga di
+ terminale in modo canonico.\\
+ \const{\_POSIX\_MAX\_INPUT}&255 & spazio disponibile nella coda di input
+ del terminale.\\
+% \const{\_POSIX\_MQ\_OPEN\_MAX}& 8& \\
+% \const{\_POSIX\_MQ\_PRIO\_MAX}& 32& \\
+% \const{\_POSIX\_FD\_SETSIZE}& 16 & \\
+% \const{\_POSIX\_DELAYTIMER\_MAX}& 32 & \\
\hline
\end{tabular}
- \caption{Macro dei valori minimi delle caratteristiche dei file per la
+ \caption{Costanti dei valori minimi delle caratteristiche dei file per la
conformità allo standard POSIX.1.}
\label{tab:sys_posix1_file}
\end{table}
\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:
+rispetto ai 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 \funcd{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
+ richiesto, o -1 in caso di errore (ed \var{errno} viene impostata 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
+\funcd{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}.
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}.
+\noindent ed il suo comportamento è identico a quello di \func{pathconf}.
\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:
+Un'altra funzione che si può utilizzare per raccogliere informazioni sia
+riguardo al sistema che al computer su cui esso sta girando è \funcd{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}.}
+ fallimento, nel qual caso \var{errno} assumerà il valore \errval{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:
+La funzione, che viene usata dal comando \cmd{uname}, restituisce le
+informazioni richieste nella struttura \param{info}; anche questa struttura è
+definita in \file{sys/utsname.h}, secondo quanto mostrato in
+sez.~\ref{fig:sys_utsname}, e le informazioni memorizzate nei suoi membri
+indicano rispettivamente:
\begin{itemize*}
-\item il nome del systema operativo;
+\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).
+l'ultima informazione è stata aggiunta di recente e non è prevista dallo
+standard POSIX, essa è accessibile, come mostrato in
+fig.~\ref{fig:sys_utsname}, solo definendo \macro{\_GNU\_SOURCE}.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includestruct{listati/ustname.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{utsname}.}
+ \label{fig:sys_utsname}
+\end{figure}
+
+In generale si tenga presente che le dimensioni delle stringe di una
+\struct{utsname} non è specificata, e che esse sono sempre terminate con NUL;
+il manuale delle \acr{glibc} indica due diverse dimensioni,
+\const{\_UTSNAME\_LENGTH} per i campi standard e
+\const{\_UTSNAME\_DOMAIN\_LENGTH} per quello specifico per il nome di dominio;
+altri sistemi usano nomi diversi come \const{SYS\_NMLN} o \const{\_SYS\_NMLN}
+o \const{UTSLEN} che possono avere valori diversi.\footnote{Nel caso di Linux
+ \func{uname} corrisponde in realtà a 3 system call diverse, le prime due
+ usano rispettivamente delle lunghezze delle stringhe di 9 e 65 byte; la
+ terza usa anch'essa 65 byte, ma restituisce anche l'ultimo campo,
+ \var{domainname}, con una lunghezza di 257 byte.}
\section{Opzioni e configurazione del sistema}
di esaminare il meccanismo che permette, quando questi possono variare durante
l'esecuzione del sistema, di modificarli.
-Oltre ai precedenti poi ci sono anche tutta una serie di 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 la gestione ed il controllo dei filesystem.
+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 e variando da sistema a sistema,
+non sono stati inclusi nella standardizzazione della sezione precedente. Per
+questi occorre, oltre al meccanismo di impostazione, 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:
+La funzione che permette la lettura ed l'impostazione dei parametri del
+sistema è \funcd{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)}
+Legge o scrive uno dei parametri di sistema.
\bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
- errore, nel qual caso \var{errno} viene settato ai valori:
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei 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
+ \item[\errcode{EPERM}] non si ha il permesso di accedere ad uno dei
+ componenti nel cammino specificato per il parametro, o di accedere al
+ parametro nella modalità scelta.
+ \item[\errcode{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
+% \item[\errcode{EFAULT}] si è specificato \param{oldlenp} zero quando
+% \param{oldval} è non nullo.
+ \item[\errcode{EINVAL}] o si è specificato un valore non valido per il
+ parametro che si vuole impostare 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
+ \item[\errcode{ENOMEM}] talvolta viene usato più correttamente questo errore
quando non si è specificato sufficiente spazio per ricevere il valore di un
parametro.
\end{errlist}
+ ed inoltre \errval{EFAULT}.
}
\end{functions}
I parametri a cui la funzione permettere di accedere sono organizzati in
-maniera gerarchica, e per accedere ad uno di essi occorre specificare un
-cammino attraverso le varie strutture, 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}.
+maniera gerarchica all'interno di un albero;\footnote{si tenga presente che
+ includendo solo \file{unistd.h}, saranno definiti solo i parametri generici;
+ dato che ce ne sono molti specifici dell'implementazione, nel caso di Linux
+ occorrerà includere anche i file \file{linux/unistd.h} e
+ \file{linux/sysctl.h}.} per accedere ad uno di essi occorre specificare un
+cammino attraverso i vari nodi dell'albero, in maniera analoga a come avviene
+per la risoluzione di un pathname (da cui l'uso alternativo del filesystem
+\file{/proc}, che vedremo dopo).
+
+Ciascun nodo dell'albero è identificato da un valore intero, ed il cammino che
+arriva ad identificare un parametro specifico è passato alla funzione
+attraverso l'array \param{name}, di lunghezza \param{nlen}, che contiene la
+sequenza dei vari nodi da attraversare. Ogni parametro ha un valore in un
+formato specifico che può essere un intero, una stringa o anche una struttura
+complessa, per questo motivo i valori vengono passati come puntatori
+\ctyp{void}.
+
+L'indirizzo a cui il valore corrente del parametro 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 impostare nel sistema 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.
+valore letto restituito dalla funzione 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*}
+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*}
+\end{itemize}
Come accennato in Linux si ha una modalità alternativa per accedere alle
-stesse informazioni di \func{sysctl} attaverso l'uso del filesystem
+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
-speficando un pathname e leggendo e scrivendo sul file corrispondente al
+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}.
+Alcune delle corrispondenze dei file presenti in \file{/proc/sys} con i valori
+di \func{sysctl} sono riportate nei commenti del codice che può essere trovato
+in \file{linux/sysctl.h},\footnote{indicando un file di definizioni si fa
+ riferimento alla directory standard dei file di include, che in ogni
+ distribuzione che si rispetti è \file{/usr/include}.} la informazione
+disponibile in \file{/proc/sys} è riportata inoltre nella documentazione
+inclusa nei sorgenti del kernel, nella directory \file{Documentation/sysctl}.
+Ma oltre alle informazioni ottenibili da \func{sysctl} dentro \file{proc}
+sono disponibili moltissime altre informazioni, fra cui ad esempio anche
+quelle fornite da \func{uname} (vedi sez.~\ref{sec:sys_config}) che sono
+mantenute nei file \file{ostype}, \file{hostname}, \file{osrelease},
+\file{version} e \file{domainname} di \file{/proc/kernel/}.
-\subsection{La configurazione dei filesystem}
+
+
+\subsection{La gestione delle proprietà dei filesystem}
\label{sec:sys_file_config}
-\subsection{La funzione \func{statfs}}
-\label{sec:sys_file_stafs}
+Come accennato in sez.~\ref{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 \funcd{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[\errcode{EPERM}] il processo non ha i privilegi di amministratore.
+ \item[\errcode{ENODEV}] \param{filesystemtype} non esiste o non è configurato
+ nel kernel.
+ \item[\errcode{ENOTBLK}] non si è usato un \textit{block device} per
+ \param{source} quando era richiesto.
+ \item[\errcode{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[\errcode{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
+ \textit{mount point} o di spostarlo quando \param{target} non è un
+ \textit{mount point} o è \file{/}.
+ \item[\errcode{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 \const{MS\_NODEV}.
+ \item[\errcode{ENXIO}] il \textit{major number} del device \param{source} è
+ sbagliato.
+ \item[\errcode{EMFILE}] la tabella dei device \textit{dummy} è piena.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \errval{ENOTDIR}, \errval{EFAULT}, \errval{ENOMEM},
+ \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT} o \errval{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 sez.~\ref{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 nel file \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, sia montare in diversi
+\textit{mount point} lo stesso filesystem, sia 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 \const{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 impostati con un OR aritmetico della costante \const{MS\_MGC\_VAL} con i
+valori riportati in tab.~\ref{tab:sys_mount_flags}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{tabular}[c]{|l|r|l|}
+ \hline
+ \textbf{Parametro} & \textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
+ \hline
+ \hline
+ \const{MS\_RDONLY} & 1 & monta in sola lettura\\
+ \const{MS\_NOSUID} & 2 & ignora i bit \acr{suid} e \acr{sgid}\\
+ \const{MS\_NODEV} & 4 & impedisce l'accesso ai file di dispositivo\\
+ \const{MS\_NOEXEC} & 8 & impedisce di eseguire programmi \\
+ \const{MS\_SYNCHRONOUS}& 16 & abilita la scrittura sincrona \\
+ \const{MS\_REMOUNT} & 32 & rimonta il filesystem cambiando i flag\\
+ \const{MS\_MANDLOCK} & 64 & consente il \textit{mandatory locking} (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_mand_locking})\\
+ \const{S\_WRITE} & 128 & scrive normalmente \\
+ \const{S\_APPEND} & 256 & consente la scrittura solo in \textit{append
+ mode} (vedi sez.~\ref{sec:file_sharing})\\
+ \const{S\_IMMUTABLE} & 512 & impedisce che si possano modificare i file \\
+ \const{MS\_NOATIME} &1024 & non aggiorna gli \textit{access time} (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_file_times})\\
+ \const{MS\_NODIRATIME}&2048 & non aggiorna gli \textit{access time} delle
+ directory\\
+ \const{MS\_BIND} &4096 & monta il filesystem altrove\\
+ \const{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 l'impostazione 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}, \const{MS\_REMOUNT}, che se impostato 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 \funcd{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} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EPERM}] il processo non ha i privilegi di amministratore.
+ \item[\errcode{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 \errval{ENOTDIR}, \errval{EFAULT}, \errval{ENOMEM},
+ \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT} o \errval{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.
+
+Si tenga presente che la funzione fallisce quando il filesystem è
+\textsl{occupato}, questo avviene quando ci sono ancora file aperti sul
+filesystem, se questo contiene la directory di lavoro corrente di un qualunque
+processo o il mount point di un altro filesystem; in questo caso l'errore
+restituito è \errcode{EBUSY}.
+
+Linux provvede inoltre una seconda funzione, \funcd{umount2}, che in alcuni
+casi permette di forzare lo smontaggio di un filesystem, anche quando questo
+risulti occupato; il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{sys/mount.h}{umount2(const char *target, int flags)}
+
+ La funzione è identica a \func{umount} per comportamento e codici di errore,
+ ma con \param{flags} si può specificare se forzare lo smontaggio.
+\end{prototype}
+
+Il valore di \param{flags} è una maschera binaria, e al momento l'unico valore
+definito è il bit \const{MNT\_FORCE}; gli altri bit devono essere nulli.
+Specificando \const{MNT\_FORCE} la funzione cercherà di liberare il filesystem
+anche se è occupato per via di una delle condizioni descritte in precedenza. A
+seconda del tipo di filesystem alcune (o tutte) possono essere superate,
+evitando l'errore di \errcode{EBUSY}. In tutti i casi prima dello smontaggio
+viene eseguita una sincronizzazione dei dati.
+
+Altre due funzioni specifiche di Linux,\footnote{esse si trovano anche su BSD,
+ ma con una struttura diversa.} utili per ottenere in maniera diretta
+informazioni riguardo al filesystem su cui si trova un certo file, sono
+\funcd{statfs} e \funcd{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{Le funzioni ritornano 0 in caso di successo e -1 in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{ENOSYS}] il filesystem su cui si trova il file specificato non
+ supporta la funzione.
+ \end{errlist}
+ e \errval{EFAULT} ed \errval{EIO} per entrambe, \errval{EBADF} per
+ \func{fstatfs}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
+ \errval{EACCES}, \errval{ELOOP} per \func{statfs}.}
+\end{functions}
+
+Queste funzioni permettono di ottenere una serie di informazioni generali
+riguardo al filesystem su cui si trova il file specificato; queste vengono
+restituite all'indirizzo \param{buf} di una struttura \struct{statfs} definita
+come in fig.~\ref{fig:sys_statfs}, ed i campi che sono indefiniti per il
+filesystem in esame sono impostati a zero. I valori del campo \var{f\_type}
+sono definiti per i vari filesystem nei relativi file di header dei sorgenti
+del kernel da costanti del tipo \var{XXX\_SUPER\_MAGIC}, dove \var{XXX} in
+genere è il nome del filesystem stesso.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includestruct{listati/statfs.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{statfs}.}
+ \label{fig:sys_statfs}
+\end{figure}
+
+
+Le \acr{glibc} provvedono infine una serie di funzioni per la gestione dei due
+file \file{/etc/fstab} ed \file{/etc/mtab}, che convenzionalmente sono usati
+in quasi tutti i sistemi unix-like per mantenere rispettivamente le
+informazioni riguardo ai filesystem da montare e a quelli correntemente
+montati. Le funzioni servono a leggere il contenuto di questi file in
+opportune strutture \struct{fstab} e \struct{mntent}, e, per \file{/etc/mtab}
+per inserire e rimuovere le voci presenti nel file.
+In generale si dovrebbero usare queste funzioni (in particolare quelle
+relative a \file{/etc/mtab}), quando si debba scrivere un programma che
+effettua il montaggio di un filesystem; in realtà in questi casi è molto più
+semplice invocare direttamente il programma \cmd{mount}, per cui ne
+tralasceremo la trattazione, rimandando al manuale delle \acr{glibc}
+\cite{glibc} per la documentazione completa.
+
+
+\subsection{La gestione delle informazioni su utenti e gruppi}
+\label{sec:sys_user_group}
+
+Tradizionalmente le informazioni utilizzate nella gestione di utenti e gruppi
+(password, corripondenze fra nomi simbolici e user-id, home directory, ecc.)
+venivano registrate all'interno dei due file di testo \file{/etc/passwd} ed
+\file{/etc/group},\footnote{in realtà oltre a questi nelle distribuzioni più
+ recenti è stato introdotto il sistema delle \textit{shadow password} che
+ prevede anche i due file \file{/etc/shadow} e \file{/etc/gshadow}, in cui
+ sono state spostate le informazioni di autenticazione (ed inserite alcune
+ estensioni) per toglierle dagli altri file che devono poter essere letti per
+ poter effettuare l'associazione fra username e \acr{uid}.} il cui formato è
+descritto dalle relative pagine del manuale\footnote{nella quinta sezione,
+ quella dei file di configurazione, occorre cioè usare \cmd{man 5 passwd}
+ dato che altrimenti si avrebbe la pagina di manuale del comando
+ \cmd{passwd}.} e tutte le funzioni che richiedevano l'accesso a queste
+informazione andavano a leggere direttamente il contenuto di questi file.
+
+Col tempo però questa impostazione ha incominciato a mostrare dei limiti: da
+una parte il meccanismo classico di autenticazione è stato ampliato, ed oggi
+la maggior parte delle distribuzioni di GNU/Linux usa la libreria PAM (sigla
+che sta per \textit{Pluggable Authentication Method}) che fornisce una
+interfaccia comune per i processi di autenticazione,\footnote{il
+ \textit{Pluggable Authentication Method} è un sistema modulare, in cui è
+ possibile utilizzare anche più meccanismi insieme, diventa così possibile
+ avere vari sistemi di riconoscimento (biometria, chiavi hardware, ecc.),
+ diversi formati per le password e diversi supporti per le informazioni, il
+ tutto in maniera trasparente per le applicazioni purché per ciascun
+ meccanismo si disponga della opportuna libreria che implementa l'interfaccia
+ di PAM.} svincolando completamente le singole applicazione dai dettagli del
+come questa viene eseguita e di dove vengono mantenuti i dati relativi;
+dall'altra con il diffondersi delle reti la necessità di centralizzare le
+informazioni degli utenti e dei gruppi per insiemi di macchine, in modo da
+mantenere coerenti i dati, ha portato anche alla necessità di poter recuperare
+e memorizzare dette informazioni su supporti diversi, introducendo il sistema
+del \textit{Name Service Switch} che tratteremo brevemente più avanti (in
+sez.~\ref{sec:sock_resolver}) dato che la maggior parte delle sua applicazioni
+sono relative alla risoluzioni di nomi di rete.
+
+In questo paragrafo ci limiteremo comunque a trattere le funzioni classiche
+per la lettura delle informazioni relative a utenti e gruppi tralasciando
+completamente quelle relative all'autenticazione.
+% Per questo non tratteremo
+% affatto l'interfaccia di PAM, ma approfondiremo invece il sistema del
+% \textit{Name Service Switch}, un meccanismo messo a disposizione dalle
+% \acr{glibc} per modularizzare l'accesso a tutti i servizi in cui sia
+% necessario trovare una corrispondenza fra un nome ed un numero (od altra
+% informazione) ad esso associato, come appunto, quella fra uno username ed un
+% \acr{uid} o fra un \acr{gid} ed il nome del gruppo corrispondente.
+Le prime funzioni che vedremo sono quelle previste dallo standard POSIX.1;
+queste sono del tutto generiche e si appoggiano direttamente al \textit{Name
+ Service Switch}, per cui sono in grado di ricevere informazioni qualunque
+sia il supporto su cui esse vengono mantenute. Per leggere le informazioni
+relative ad un utente si possono usare due funzioni, \funcd{getpwuid} e
+\funcd{getpwnam}, i cui prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{pwd.h}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \funcdecl{struct passwd *getpwuid(uid\_t uid)}
+
+ \funcdecl{struct passwd *getpwnam(const char *name)}
+
+ Restituiscono le informazioni relative all'utente specificato.
+
+ \bodydesc{Le funzioni ritornano il puntatore alla struttura contenente le
+ informazioni in caso di successo e \val{NULL} nel caso non sia stato
+ trovato nessun utente corrispondente a quanto specificato.}
+\end{functions}
+
+Le due funzioni forniscono le informazioni memorizzate nel registro degli
+utenti (che nelle versioni più recenti possono essere ottenute attraverso PAM)
+relative all'utente specificato attraverso il suo \acr{uid} o il nome di
+login. Entrambe le funzioni restituiscono un puntatore ad una struttura di
+tipo \struct{passwd} la cui definizione (anch'essa eseguita in \file{pwd.h}) è
+riportata in fig.~\ref{fig:sys_passwd_struct}, dove è pure brevemente
+illustrato il significato dei vari campi.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includestruct{listati/passwd.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{passwd} contenente le informazioni relative ad
+ un utente del sistema.}
+ \label{fig:sys_passwd_struct}
+\end{figure}
+
+La struttura usata da entrambe le funzioni è allocata staticamente, per questo
+motivo viene sovrascritta ad ogni nuova invocazione, lo stesso dicasi per la
+memoria dove sono scritte le stringhe a cui i puntatori in essa contenuti
+fanno riferimento. Ovviamente questo implica che dette funzioni non possono
+essere rientranti; per questo motivo ne esistono anche due versioni
+alternative (denotate dalla solita estensione \code{\_r}), i cui prototipi
+sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{pwd.h}
+
+ \headdecl{sys/types.h}
+
+ \funcdecl{struct passwd *getpwuid\_r(uid\_t uid, struct passwd *password,
+ char *buffer, size\_t buflen, struct passwd **result)}
+
+ \funcdecl{struct passwd *getpwnam\_r(const char *name, struct passwd
+ *password, char *buffer, size\_t buflen, struct passwd **result)}
+
+ Restituiscono le informazioni relative all'utente specificato.
+
+ \bodydesc{Le funzioni ritornano 0 in caso di successo e un codice d'errore
+ altrimenti, nel qual caso \var{errno} sarà impostata opportunamente.}
+\end{functions}
+
+In questo caso l'uso è molto più complesso, in quanto bisogna prima allocare
+la memoria necessaria a contenere le informazioni. In particolare i valori
+della struttura \struct{passwd} saranno restituiti all'indirizzo
+\param{password} mentre la memoria allocata all'indirizzo \param{buffer}, per
+un massimo di \param{buflen} byte, sarà utilizzata per contenere le stringhe
+puntate dai campi di \param{password}. Infine all'indirizzo puntato da
+\param{result} viene restituito il puntatore ai dati ottenuti, cioè
+\param{buffer} nel caso l'utente esista, o \val{NULL} altrimenti. Qualora i
+dati non possano essere contenuti nei byte specificati da \param{buflen}, la
+funzione fallirà restituendo \errcode{ERANGE} (e \param{result} sarà comunque
+impostato a \val{NULL}).
+
+Del tutto analoghe alle precedenti sono le funzioni \funcd{getgrnam} e
+\funcd{getgrgid} (e le relative analoghe rientranti con la stessa estensione
+\code{\_r}) che permettono di leggere le informazioni relative ai gruppi, i
+loro prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{grp.h}
+ \headdecl{sys/types.h}
+
+ \funcdecl{struct group *getgrgid(gid\_t gid)}
+
+ \funcdecl{struct group *getgrnam(const char *name)}
+
+ \funcdecl{struct group *getpwuid\_r(gid\_t gid, struct group *password,
+ char *buffer, size\_t buflen, struct group **result)}
+
+ \funcdecl{struct group *getpwnam\_r(const char *name, struct group
+ *password, char *buffer, size\_t buflen, struct group **result)}
+
+ Restituiscono le informazioni relative al gruppo specificato.
+
+ \bodydesc{Le funzioni ritornano 0 in caso di successo e un codice d'errore
+ altrimenti, nel qual caso \var{errno} sarà impostata opportunamente.}
+\end{functions}
+
+Il comportamento di tutte queste funzioni è assolutamente identico alle
+precedenti che leggono le informazioni sugli utenti, l'unica differenza è che
+in questo caso le informazioni vengono restituite in una struttura di tipo
+\struct{group}, la cui definizione è riportata in
+fig.~\ref{fig:sys_group_struct}.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includestruct{listati/group.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{group} contenente le informazioni relative ad
+ un gruppo del sistema.}
+ \label{fig:sys_group_struct}
+\end{figure}
+
+Le funzioni viste finora sono in grado di leggere le informazioni sia
+direttamente dal file delle password in \file{/etc/passwd} che tramite il
+sistema del \textit{Name Service Switch} e sono completamente generiche. Si
+noti però che non c'è una funzione che permetta di impostare direttamente una
+password.\footnote{in realtà questo può essere fatto ricorrendo a PAM, ma
+ questo è un altro discorso.} Dato che POSIX non prevede questa possibilità
+esiste un'altra interfaccia che lo fa, derivata da SVID le cui funzioni sono
+riportate in tab.~\ref{tab:sys_passwd_func}. Questa però funziona soltanto
+quando le informazioni sono mantenute su un apposito file di \textsl{registro}
+di utenti e gruppi, con il formato classico di \file{/etc/passwd} e
+\file{/etc/group}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Funzione} & \textbf{Significato}\\
+ \hline
+ \hline
+ \func{fgetpwent} & Legge una voce dal file di registro degli utenti
+ specificato.\\
+ \func{fgetpwent\_r}& Come la precedente, ma rientrante.\\
+ \func{putpwent} & Immette una voce in un file di registro degli
+ utenti.\\
+ \func{getpwent} & Legge una voce da \file{/etc/passwd}.\\
+ \func{getpwent\_r} & Come la precedente, ma rientrante.\\
+ \func{setpwent} & Ritorna all'inizio di \file{/etc/passwd}.\\
+ \func{endpwent} & Chiude \file{/etc/passwd}.\\
+ \func{fgetgrent} & Legge una voce dal file di registro dei gruppi
+ specificato.\\
+ \func{fgetgrent\_r}& Come la precedente, ma rientrante.\\
+ \func{putgrent} & Immette una voce in un file di registro dei gruppi.\\
+ \func{getgrent} & Legge una voce da \file{/etc/group}.\\
+ \func{getgrent\_r} & Come la precedente, ma rientrante.\\
+ \func{setgrent} & Ritorna all'inizio di \file{/etc/group}.\\
+ \func{endgrent} & Chiude \file{/etc/group}.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Funzioni per la manipolazione dei campi di un file usato come
+ registro per utenti o gruppi nel formato di \file{/etc/passwd} e
+ \file{/etc/groups}.}
+ \label{tab:sys_passwd_func}
+\end{table}
+
+Dato che oramai la gran parte delle distribuzioni di GNU/Linux utilizzano
+almeno le \textit{shadow password} (quindi con delle modifiche rispetto al
+formato classico del file \file{/etc/passwd}), si tenga presente che le
+funzioni di questa interfaccia che permettono di scrivere delle voci in un
+\textsl{registro} degli utenti (cioè \func{putpwent} e \func{putgrent}) non
+hanno la capacità di farlo specificando tutti i contenuti necessari rispetto a
+questa estensione. Per questo motivo l'uso di queste funzioni è deprecato, in
+quanto comunque non funzionale, pertanto ci limiteremo a fornire soltanto
+l'elenco di tab.~\ref{tab:sys_passwd_func}, senza nessuna spiegazione
+ulteriore. Chi volesse insistere ad usare questa interfaccia può fare
+riferimento alle pagine di manuale delle rispettive funzioni ed al manuale
+delle \acr{glibc} per i dettagli del funzionamento.
+
+
+
+\subsection{Il registro della \textsl{contabilità} degli utenti}
+\label{sec:sys_accounting}
+
+L'ultimo insieme di funzioni relative alla gestione del sistema che
+esamineremo è quello che permette di accedere ai dati del registro della
+cosiddetta \textsl{contabilità} (o \textit{accounting}) degli utenti. In esso
+vengono mantenute una serie di informazioni storiche relative sia agli utenti
+che si sono collegati al sistema, (tanto per quelli correntemente collegati,
+che per la registrazione degli accessi precedenti), sia relative all'intero
+sistema, come il momento di lancio di processi da parte di \cmd{init}, il
+cambiamento dell'orologio di sistema, il cambiamento di runlevel o il riavvio
+della macchina.
+
+I dati vengono usualmente\footnote{questa è la locazione specificata dal
+ \textit{Linux Filesystem Hierarchy Standard}, adottato dalla gran parte
+ delle distribuzioni.} memorizzati nei due file \file{/var/run/utmp} e
+\file{/var/log/wtmp}. Quando un utente si collega viene aggiunta una voce a
+\file{/var/run/utmp} in cui viene memorizzato il nome di login, il terminale
+da cui ci si collega, l'\acr{uid} della shell di login, l'orario della
+connessione ed altre informazioni. La voce resta nel file fino al logout,
+quando viene cancellata e spostata in \file{/var/log/wtmp}.
+
+In questo modo il primo file viene utilizzato per registrare chi sta
+utilizzando il sistema al momento corrente, mentre il secondo mantiene la
+registrazione delle attività degli utenti. A quest'ultimo vengono anche
+aggiunte delle voci speciali per tenere conto dei cambiamenti del sistema,
+come la modifica del runlevel, il riavvio della macchina, ecc. Tutte queste
+informazioni sono descritte in dettaglio nel manuale delle \acr{glibc}.
+
+Questi file non devono mai essere letti direttamente, ma le informazioni che
+contengono possono essere ricavate attraverso le opportune funzioni di
+libreria. Queste sono analoghe alle precedenti funzioni (vedi
+tab.~\ref{tab:sys_passwd_func}) usate per accedere al registro degli utenti,
+solo che in questo caso la struttura del registro della \textsl{contabilità} è
+molto più complessa, dato che contiene diversi tipi di informazione.
+
+Le prime tre funzioni, \funcd{setutent}, \funcd{endutent} e \funcd{utmpname}
+servono rispettivamente a aprire e a chiudere il file che contiene il
+registro, e a specificare su quale file esso viene mantenuto. I loro prototipi
+sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{utmp.h}
+
+ \funcdecl{void utmpname(const char *file)} Specifica il file da usare come
+ registro.
+
+ \funcdecl{void setutent(void)} Apre il file del registro, posizionandosi al
+ suo inizio.
+
+ \funcdecl{void endutent(void)} Chiude il file del registro.
+
+ \bodydesc{Le funzioni non ritornano codici di errore.}
+\end{functions}
+
+In caso questo non venga specificato nessun file viene usato il valore
+standard \const{\_PATH\_UTMP} (che è definito in \file{paths.h}); in genere
+\func{utmpname} prevede due possibili valori:
+\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
+\item[\const{\_PATH\_UTMP}] Specifica il registro per gli utenti correntemente
+ collegati.
+\item[\const{\_PATH\_WTMP}] Specifica il registro per l'archivio storico degli
+ utenti collegati.
+\end{basedescript}
+corrispondenti ai file \file{/var/run/utmp} e \file{/var/log/wtmp} visti in
+precedenza.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includestruct{listati/utmp.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{utmp} contenente le informazioni di una voce
+ del registro di \textsl{contabilità}.}
+ \label{fig:sys_utmp_struct}
+\end{figure}
+
+Una volta aperto il file si può eseguire una scansione leggendo o scrivendo
+una voce con le funzioni \funcd{getutent}, \funcd{getutid}, \funcd{getutline}
+e \funcd{pututline}, i cui prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{utmp.h}
+
+ \funcdecl{struct utmp *getutent(void)}
+ Legge una voce dal dalla posizione corrente nel registro.
+
+ \funcdecl{struct utmp *getutid(struct utmp *ut)} Ricerca una voce sul
+ registro in base al contenuto di \param{ut}.
+
+ \funcdecl{struct utmp *getutline(struct utmp *ut)}
+ Ricerca nel registro la prima voce corrispondente ad un processo sulla linea
+ di terminale specificata tramite \param{ut}.
+
+ \funcdecl{struct utmp *pututline(struct utmp *ut)}
+ Scrive una voce nel registro.
+
+ \bodydesc{Le funzioni ritornano il puntatore ad una struttura \struct{utmp}
+ in caso di successo e \val{NULL} in caso di errore.}
+\end{functions}
+
+Tutte queste funzioni fanno riferimento ad una struttura di tipo
+\struct{utmp}, la cui definizione in Linux è riportata in
+fig.~\ref{fig:sys_utmp_struct}. Le prime tre funzioni servono per leggere una
+voce dal registro; \func{getutent} legge semplicemente la prima voce
+disponibile; le altre due permettono di eseguire una ricerca.
+
+Con \func{getutid} si può cercare una voce specifica, a seconda del valore del
+campo \var{ut\_type} dell'argomento \param{ut}. Questo può assumere i valori
+riportati in tab.~\ref{tab:sys_ut_type}, quando assume i valori
+\const{RUN\_LVL}, \const{BOOT\_TIME}, \const{OLD\_TIME}, \const{NEW\_TIME},
+verrà restituito la prima voce che corrisponde al tipo determinato; quando
+invece assume i valori \const{INIT\_PROCESS}, \const{LOGIN\_PROCESS},
+\const{USER\_PROCESS} o \const{DEAD\_PROCESS} verrà restituita la prima voce
+corrispondente al valore del campo \var{ut\_id} specificato in \param{ut}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Valore} & \textbf{Significato}\\
+ \hline
+ \hline
+ \const{EMPTY} & Non contiene informazioni valide. \\
+ \const{RUN\_LVL} & Identica il runlevel del sistema. \\
+ \const{BOOT\_TIME} & Identifica il tempo di avvio del sistema \\
+ \const{OLD\_TIME} & Identifica quando è stato modificato l'orologio di
+ sistema. \\
+ \const{NEW\_TIME} & Identifica da quanto è stato modificato il
+ sistema. \\
+ \const{INIT\_PROCESS} & Identifica un processo lanciato da \cmd{init}. \\
+ \const{LOGIN\_PROCESS}& Identifica un processo di login. \\
+ \const{USER\_PROCESS} & Identifica un processo utente. \\
+ \const{DEAD\_PROCESS} & Identifica un processo terminato. \\
+% \const{ACCOUNTING} & ??? \\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Classificazione delle voci del registro a seconda dei
+ possibili valori del campo \var{ut\_type}.}
+ \label{tab:sys_ut_type}
+\end{table}
+
+La funzione \func{getutline} esegue la ricerca sulle voci che hanno
+\var{ut\_type} uguale a \const{LOGIN\_PROCESS} o \const{USER\_PROCESS},
+restituendo la prima che corrisponde al valore di \var{ut\_line}, che
+specifica il device\footnote{espresso senza il \file{/dev/} iniziale.} di
+terminale che interessa. Lo stesso criterio di ricerca è usato da
+\func{pututline} per trovare uno spazio dove inserire la voce specificata,
+qualora non sia trovata la voce viene aggiunta in coda al registro.
+
+In generale occorre però tenere conto che queste funzioni non sono
+completamente standardizzate, e che in sistemi diversi possono esserci
+differenze; ad esempio \func{pututline} restituisce \code{void} in vari
+sistemi (compreso Linux, fino alle \acr{libc5}). Qui seguiremo la sintassi
+fornita dalle \acr{glibc}, ma gli standard POSIX 1003.1-2001 e XPG4.2 hanno
+introdotto delle nuove strutture (e relativi file) di tipo \code{utmpx}, che
+sono un sovrainsieme di \code{utmp}.
+
+Le \acr{glibc} utilizzano già una versione estesa di \code{utmp}, che rende
+inutili queste nuove strutture; pertanto esse e le relative funzioni di
+gestione (\func{getutxent}, \func{getutxid}, \func{getutxline},
+\func{pututxline}, \func{setutxent} e \func{endutxent}) sono ridefinite come
+sinonimi delle funzioni appena viste.
+
+Come visto in sez.~\ref{sec:sys_user_group}, l'uso di strutture allocate
+staticamente rende le funzioni di lettura non rientranti; per questo motivo le
+\acr{glibc} forniscono anche delle versioni rientranti: \func{getutent\_r},
+\func{getutid\_r}, \func{getutline\_r}, che invece di restituire un puntatore
+restituiscono un intero e prendono due argomenti aggiuntivi. Le funzioni si
+comportano esattamente come le analoghe non rientranti, solo che restituiscono
+il risultato all'indirizzo specificato dal primo argomento aggiuntivo (di tipo
+\code{struct utmp *buffer}) mentre il secondo (di tipo \code{struct utmp
+ **result)} viene usato per restituire il puntatore allo stesso buffer.
+
+Infine le \acr{glibc} forniscono come estensione per la scrittura delle voci
+in \file{wmtp} altre due funzioni, \funcd{updwtmp} e \funcd{logwtmp}, i cui
+prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{utmp.h}
+
+ \funcdecl{void updwtmp(const char *wtmp\_file, const struct utmp *ut)}
+ Aggiunge la voce \param{ut} nel registro \file{wmtp}.
+
+ \funcdecl{void logwtmp(const char *line, const char *name, const char
+ *host)} Aggiunge nel registro una voce con i valori specificati.
+\end{functions}
+
+La prima funzione permette l'aggiunta di una voce a \file{wmtp} specificando
+direttamente una struttura \struct{utmp}, mentre la seconda utilizza gli
+argomenti \param{line}, \param{name} e \param{host} per costruire la voce che
+poi aggiunge chiamando \func{updwtmp}.
\section{Limitazione ed uso delle risorse}
\label{sec:sys_res_limits}
-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.
+Dopo aver esaminato le funzioni che permettono di controllare le varie
+caratteristiche, capacità e limiti del sistema a livello globale, in questa
+sezione tratteremo le varie funzioni che vengono usate per quantificare le
+risorse (CPU, memoria, ecc.) utilizzate da ogni singolo processo e quelle che
+permettono di imporre a ciascuno di essi vincoli e limiti di
+utilizzo.
\subsection{L'uso delle risorse}
\label{sec:sys_resource_use}
+Come abbiamo accennato in sez.~\ref{sec:proc_wait4} le informazioni riguardo
+l'utilizzo delle risorse da parte di un processo è mantenuto in una struttura
+di tipo \struct{rusage}, la cui definizione (che si trova in
+\file{sys/resource.h}) è riportata in fig.~\ref{fig:sys_rusage_struct}.
-\subsection{Limiti sulle risorse}
-\label{sec:sys_resource_limit}
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includestruct{listati/rusage.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{rusage} per la lettura delle informazioni dei
+ delle risorse usate da un processo.}
+ \label{fig:sys_rusage_struct}
+\end{figure}
+La definizione della struttura in fig.~\ref{fig:sys_rusage_struct} è ripresa
+da BSD 4.3,\footnote{questo non ha a nulla a che fare con il \textit{BSD
+ accounting} che si trova nelle opzioni di compilazione del kernel (e di
+ norma è disabilitato) che serve per mantenere una contabilità delle risorse
+ usate da ciascun processo in maniera molto più dettagliata.} ma attualmente
+(con i kernel della serie 2.4.x e 2.6.x) i soli campi che sono mantenuti sono:
+\var{ru\_utime}, \var{ru\_stime}, \var{ru\_minflt}, \var{ru\_majflt}, e
+\var{ru\_nswap}. I primi due indicano rispettivamente il tempo impiegato dal
+processo nell'eseguire le istruzioni in user space, e quello impiegato dal
+kernel nelle system call eseguite per conto del processo.
+
+Gli altri tre campi servono a quantificare l'uso della memoria
+virtuale\index{memoria virtuale} e corrispondono rispettivamente al numero di
+\textit{page fault}\index{page fault} (vedi sez.~\ref{sec:proc_mem_gen})
+avvenuti senza richiedere I/O su disco (i cosiddetti \textit{minor page
+ fault}), a quelli che invece han richiesto I/O su disco (detti invece
+\textit{major page fault}) ed al numero di volte che il processo è stato
+completamente tolto dalla memoria per essere inserito nello swap.
+
+In genere includere esplicitamente \file{<sys/time.h>} non è più strettamente
+necessario, ma aumenta la portabilità, e serve comunque quando, come nella
+maggior parte dei casi, si debba accedere ai campi di \struct{rusage} relativi
+ai tempi di utilizzo del processore, che sono definiti come strutture di tipo
+\struct{timeval}.
+
+Questa è la stessa struttura utilizzata da \func{wait4} (si ricordi quando
+visto in sez.~\ref{sec:proc_wait4}) per ricavare la quantità di risorse
+impiegate dal processo di cui si è letto lo stato di terminazione, ma essa può
+anche essere letta direttamente utilizzando la funzione \funcd{getrusage}, il
+cui prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/time.h}
+ \headdecl{sys/resource.h}
+ \headdecl{unistd.h}
+
+ \funcdecl{int getrusage(int who, struct rusage *usage)}
+ Legge la quantità di risorse usate da un processo.
-\subsection{Le risorse di memoria}
-\label{sec:sys_memory_res}
+ \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e -1 in caso di errore,
+ nel qual caso \var{errno} può essere \errval{EINVAL} o \errval{EFAULT}.}
+\end{functions}
-\subsection{Le risorse di processore}
-\label{sec:sys_cpu_load}
+L'argomento \param{who} permette di specificare il processo di cui si vuole
+leggere l'uso delle risorse; esso può assumere solo i due valori
+\const{RUSAGE\_SELF} per indicare il processo corrente e
+\const{RUSAGE\_CHILDREN} per indicare l'insieme dei processi figli di cui si è
+ricevuto lo stato di terminazione.
+\subsection{Limiti sulle risorse}
+\label{sec:sys_resource_limit}
+
+Come accennato nell'introduzione oltre a mantenere i dati relativi all'uso
+delle risorse da parte dei vari processi, il kernel mette anche a disposizione
+delle funzioni con cui si possono imporre dei limiti sulle risorse che essi
+possono utilizzare. In generale ad ogni processo vengono associati due
+diversi limiti per ogni risorsa; questi sono detti il \textsl{limite corrente}
+(o \textit{current limit}) che esprime il valore massimo che attualmente il
+processo non può superare, ed il \textsl{limite massimo} (o \textit{maximum
+ limit}) che esprime il valore massimo che può assumere il \textsl{limite
+ corrente}.
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize
\centering
\begin{minipage}[c]{15cm}
- \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
-struct rusage {
- struct timeval ru_utime; /* user time used */
- struct timeval ru_stime; /* system time used */
- long ru_maxrss; /* maximum resident set size */
- long ru_ixrss; /* integral shared memory size */
- long ru_idrss; /* integral unshared data size */
- long ru_isrss; /* integral unshared stack size */
- long ru_minflt; /* page reclaims */
- long ru_majflt; /* page faults */
- long ru_nswap; /* swaps */
- long ru_inblock; /* block input operations */
- long ru_oublock; /* block output operations */
- long ru_msgsnd; /* messages sent */
- long ru_msgrcv; /* messages received */
- long ru_nsignals; ; /* signals received */
- long ru_nvcsw; /* voluntary context switches */
- long ru_nivcsw; /* involuntary context switches */
-};
- \end{lstlisting}
+ \includestruct{listati/rlimit.h}
\end{minipage}
\normalsize
- \caption{La struttura \var{rusage} per la lettura delle informazioni dei
+ \caption{La struttura \structd{rlimit} per impostare i limiti di utilizzo
delle risorse usate da un processo.}
- \label{fig:sys_rusage_struct}
+ \label{fig:sys_rlimit_struct}
\end{figure}
+In generale il primo viene chiamato anche \textsl{limite soffice} (o
+\textit{soft limit}) dato che il suo valore può essere aumentato fino al
+valore del secondo, mentre il secondo è detto \textsl{limite duro} (o
+\textit{hard limit}), in quanto un processo normale può solo diminuirne il
+valore. Il valore di questi due limiti è mantenuto in una struttura
+\struct{rlimit}, la cui definizione è riportata in
+fig.~\ref{fig:sys_rlimit_struct}, ed i cui campi corrispondono appunto a
+limite corrente e limite massimo.
+
+In genere il superamento di un limite comporta o l'emissione di un segnale o
+il fallimento della system call che lo ha provocato; per permettere di leggere
+e di impostare i limiti di utilizzo delle risorse da parte di un processo
+Linux prevede due funzioni, \funcd{getrlimit} e \funcd{setrlimit}, i cui
+prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/time.h}
+ \headdecl{sys/resource.h}
+ \headdecl{unistd.h}
+
+ \funcdecl{int getrlimit(int resource, struct rlimit *rlim)}
+
+ Legge il limite corrente per la risorsa \param{resource}.
+
+ \funcdecl{int setrlimit(int resource, const struct rlimit *rlim)}
+
+ Imposta il limite per la risorsa \param{resource}.
+
+ \bodydesc{Le funzioni ritornano 0 in caso di successo e -1 in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EINVAL}] I valori per \param{resource} non sono validi.
+ \item[\errcode{EPERM}] Un processo senza i privilegi di amministratore ha
+ cercato di innalzare i propri limiti.
+ \end{errlist}
+ ed \errval{EFAULT}.}
+\end{functions}
+
+
+Entrambe le funzioni permettono di specificare, attraverso l'argomento
+\param{resource}, su quale risorsa si vuole operare: i possibili valori di
+questo argomento sono elencati in sez.~\ref{tab:sys_rlimit_values}. L'acceso
+(rispettivamente in lettura e scrittura) ai valori effettivi dei limiti viene
+poi effettuato attraverso la struttura \struct{rlimit} puntata da
+\param{rlim}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{12cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Valore} & \textbf{Significato}\\
+ \hline
+ \hline
+ \const{RLIMIT\_CPU} & Il massimo tempo di CPU che il processo può
+ usare. Il superamento del limite comporta
+ l'emissione di un segnale di \const{SIGXCPU}.\\
+ \const{RLIMIT\_FSIZE} & La massima dimensione di un file che un processo
+ può usare. Se il processo cerca di scrivere
+ oltre questa dimensione riceverà un segnale di
+ \const{SIGXFSZ}.\\
+ \const{RLIMIT\_DATA} & La massima dimensione della memoria dati di un
+ processo. Il tentativo di allocare più memoria
+ causa il fallimento della funzione di
+ allocazione. \\
+ \const{RLIMIT\_STACK} & La massima dimensione dello stack del
+ processo. Se il processo esegue operazioni che
+ estendano lo stack oltre questa dimensione
+ riceverà un segnale di \const{SIGSEGV}.\\
+ \const{RLIMIT\_CORE} & La massima dimensione di un file di \textit{core
+ dump} creato da un processo. Nel caso le
+ dimensioni dovessero essere maggiori il file non
+ verrebbe generato.\footnotemark\\
+ \const{RLIMIT\_RSS} & L'ammontare massimo di memoria fisica dato al
+ processo. Il limite è solo una indicazione per
+ il kernel, qualora ci fosse un surplus di
+ memoria questa verrebbe assegnata.\\
+ \const{RLIMIT\_NPROC} & Il numero massimo di processi che possono essere
+ creati sullo stesso user id. Se il limite viene
+ raggiunto \func{fork} fallirà con un
+ \errcode{EAGAIN}.\\
+ \const{RLIMIT\_NOFILE} & Il numero massimo di file che il processo può
+ aprire. L'apertura di un ulteriore file fallirà
+ con un errore \errcode{EMFILE}.\\
+ \const{RLIMIT\_MEMLOCK}& L'ammontare massimo di memoria che può essere
+ bloccata in RAM senza
+ paginazione\index{paginazione} (vedi
+ sez.~\ref{sec:proc_mem_lock}).\\
+ \const{RLIMIT\_AS} & La dimensione massima di tutta la memoria che il
+ processo può ottenere. Se il processo tenta di
+ allocarne di più funzioni come \func{brk},
+ \func{malloc} o \func{mmap} falliranno. \\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Valori possibili dell'argomento \param{resource} delle funzioni
+ \func{getrlimit} e \func{setrlimit}.}
+ \label{tab:sys_rlimit_values}
+\end{table}
+
+\footnotetext{Impostare questo limite a zero è la maniera più semplice per
+ evitare la creazione di \file{core} file (al proposito si veda
+ sez.~\ref{sec:sig_prog_error}).}
+Nello specificare un limite, oltre a fornire dei valori specifici, si può
+anche usare la costante \const{RLIM\_INFINITY} che permette di sbloccare l'uso
+di una risorsa; ma si ricordi che solo un processo con i privilegi di
+amministratore può innalzare un limite al di sopra del valore corrente del
+limite massimo. Si tenga conto infine che tutti i limiti vengono ereditati dal
+processo padre attraverso una \func{fork} (vedi sez.~\ref{sec:proc_fork}) e
+mantenuti per gli altri programmi eseguiti attraverso una \func{exec} (vedi
+sez.~\ref{sec:proc_exec}).
-\var{tms\_utime}, \var{tms\_stime}, \var{tms\_cutime}, \var{tms\_uetime}
+\subsection{Le risorse di memoria e processore}
+\label{sec:sys_memory_res}
+
+La gestione della memoria è già stata affrontata in dettaglio in
+sez.~\ref{sec:proc_memory}; abbiamo visto allora che il kernel provvede il
+meccanismo della memoria virtuale\index{memoria virtuale} attraverso la
+divisione della memoria fisica in pagine.
+
+In genere tutto ciò è del tutto trasparente al singolo processo, ma in certi
+casi, come per l'I/O mappato in memoria (vedi sez.~\ref{sec:file_memory_map})
+che usa lo stesso meccanismo per accedere ai file, è necessario conoscere le
+dimensioni delle pagine usate dal kernel. Lo stesso vale quando si vuole
+gestire in maniera ottimale l'interazione della memoria che si sta allocando
+con il meccanismo della paginazione\index{paginazione}.
+
+Di solito la dimensione delle pagine di memoria è fissata dall'architettura
+hardware, per cui il suo valore di norma veniva mantenuto in una costante che
+bastava utilizzare in fase di compilazione, ma oggi, con la presenza di alcune
+architetture (ad esempio Sun Sparc) che permettono di variare questa
+dimensione, per non dover ricompilare i programmi per ogni possibile modello e
+scelta di dimensioni, è necessario poter utilizzare una funzione.
+
+Dato che si tratta di una caratteristica generale del sistema, questa
+dimensione può essere ottenuta come tutte le altre attraverso una chiamata a
+\func{sysconf} (nel caso \code{sysconf(\_SC\_PAGESIZE)}, ma in BSD 4.2 è stata
+introdotta una apposita funzione, \funcd{getpagesize}, che restituisce la
+dimensione delle pagine di memoria; il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{unistd.h}{int getpagesize(void)}
+ Legge le dimensioni delle pagine di memoria.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna la dimensione di una pagina in byte, e non
+ sono previsti errori.}
+\end{prototype}
+
+La funzione è prevista in SVr4, BSD 4.4 e SUSv2, anche se questo ultimo
+standard la etichetta come obsoleta, mentre lo standard POSIX 1003.1-2001 la
+ha eliminata. In Linux è implementata come una system call nelle architetture
+in cui essa è necessaria, ed in genere restituisce il valore del simbolo
+\const{PAGE\_SIZE} del kernel, anche se le versioni delle librerie del C
+precedenti le \acr{glibc} 2.1 implementavano questa funzione restituendo
+sempre un valore statico.
+
+Le \acr{glibc} forniscono, come specifica estensione GNU, altre due funzioni,
+\funcd{get\_phys\_pages} e \funcd{get\_avphys\_pages} che permettono di
+ottenere informazioni riguardo la memoria; i loro prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/sysinfo.h}
+
+ \funcdecl{long int get\_phys\_pages(void)}
+
+ Legge il numero totale di pagine di memoria disponibili per il sistema.
+
+ \funcdecl{long int get\_avphys\_pages(void)}
+
+ Legge il numero di pagine di memoria disponibili nel sistema.
+
+ \bodydesc{Le funzioni restituiscono un numero di pagine.}
+\end{functions}
+
+Queste funzioni sono equivalenti all'uso della funzione \func{sysconf}
+rispettivamente con i parametri \const{\_SC\_PHYS\_PAGES} e
+\const{\_SC\_AVPHYS\_PAGES}. La prima restituisce il numero totale di pagine
+corrispondenti alla RAM della macchina; la seconda invece la memoria
+effettivamente disponibile per i processi.
+
+Le \acr{glibc} supportano inoltre, come estensioni GNU, due funzioni che
+restituiscono il numero di processori della macchina (e quello dei processori
+attivi); anche queste sono informazioni comunque ottenibili attraverso
+\func{sysconf} utilizzando rispettivamente i parametri
+\const{\_SC\_NPROCESSORS\_CONF} e \const{\_SC\_NPROCESSORS\_ONLN}.
+
+Infine le \acr{glibc} riprendono da BSD la funzione \funcd{getloadavg} che
+permette di ottenere il carico di processore della macchina, in questo modo è
+possibile prendere decisioni su quando far partire eventuali nuovi processi.
+Il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{stdlib.h}{int getloadavg(double loadavg[], int nelem)}
+ Legge il carico medio della macchina.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna il numero di elementi scritti o -1 in caso di
+ errore.}
+\end{prototype}
+
+La funzione restituisce in ciascun elemento di \param{loadavg} il numero medio
+di processi attivi sulla coda dello scheduler\index{scheduler}, calcolato su
+un diverso intervalli di tempo. Il numero di intervalli che si vogliono
+leggere è specificato da \param{nelem}, dato che nel caso di Linux il carico
+viene valutato solo su tre intervalli (corrispondenti a 1, 5 e 15 minuti),
+questo è anche il massimo valore che può essere assegnato a questo argomento.
\section{La gestione dei tempi del sistema}
\label{sec:sys_time}
-In questa sezione tratteremo le varie funzioni per la gestione delle
-date e del tempo in un sistema unix-like, e quelle per convertire i vari
-tempi nelle differenti rappresentazioni che vengono utilizzate.
+In questa sezione, una volta introdotti i concetti base della gestione dei
+tempi da parte del sistema, tratteremo le varie funzioni attinenti alla
+gestione del tempo in un sistema unix-like, a partire da quelle per misurare i
+veri tempi di sistema associati ai processi, a quelle per convertire i vari
+tempi nelle differenti rappresentazioni che vengono utilizzate, a quelle della
+gestione di data e ora.
-\subsection{La misura del tempo in unix}
+\subsection{La misura del tempo in Unix}
\label{sec:sys_unix_time}
-Storicamente i sistemi unix-like hanno sempre mantenuto due distinti
-valori per i tempi all'interno del sistema, essi sono rispettivamente
-chiamati \textit{calendar time} e \textit{process time}, secondo le
-definizioni:
-\begin{itemize}
-\item \textit{calendar time}: è il numero di secondi dalla mezzanotte del
- primo gennaio 1970, in tempo universale coordinato (o UTC), data che viene
- usualmente indicata con 00:00:00 Jan, 1 1970 (UTC) e chiamata \textit{the
- Epoch}. Questo tempo viene anche chiamato anche GMT (Greenwich Mean Time)
- dato che l'UTC corrisponde all'ora locale di Greenwich. È il tempo su cui
- viene mantenuto l'orologio del calcolatore, e viene usato ad esempio per
- indicare le date di modifica dei file o quelle di avvio dei processi. Per
- memorizzare questo tempo è stato riservato il tipo primitivo \type{time\_t}.
-\item \textit{process time}: talvolta anche detto tempo di CPU. Viene misurato
- in \textit{clock tick}, corrispondenti al numero di interruzioni effettuate
- dal timer di sistema, e che per Linux avvengono ogni centesimo di
- secondo\footnote{eccetto per la piattaforma alpha dove avvengono ogni
- millesimo di secondo}. Il dato primitivo usato per questo tempo è
- \type{clock\_t}, inoltre la costante \macro{HZ} restituisce la frequenza di
- operazione del timer, e corrisponde dunque al numero di tick al secondo. Lo
- standard POSIX definisce allo stesso modo la costante \macro{CLK\_TCK});
- questo valore può comunque essere ottenuto con \func{sysconf} (vedi
- \secref{sec:sys_limits}).
-\end{itemize}
-
-In genere si usa il \textit{calendar time} per tenere le date dei file e le
-informazioni analoghe che riguardano i tempi di ``orologio'', usati ad esempio
-per i demoni che compiono lavori amministrativi ad ore definite, come
-\cmd{cron}. Di solito questo vene convertito automaticamente dal valore in UTC
-al tempo locale, utilizzando le opportune informazioni di localizzazione
+Storicamente i sistemi unix-like hanno sempre mantenuto due distinti tipi di
+dati per la misure dei tempi all'interno del sistema: essi sono
+rispettivamente chiamati \textit{calendar time} e \textit{process time},
+secondo le definizioni:
+\begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
+\item[\textit{calendar time}] detto anche \textsl{tempo di calendario}. È il
+ numero di secondi dalla mezzanotte del primo gennaio 1970, in tempo
+ universale coordinato (o UTC), data che viene usualmente indicata con
+ 00:00:00 Jan, 1 1970 (UTC) e chiamata \textit{the Epoch}. Questo tempo viene
+ anche chiamato anche GMT (Greenwich Mean Time) dato che l'UTC corrisponde
+ all'ora locale di Greenwich. È il tempo su cui viene mantenuto l'orologio
+ del kernel, e viene usato ad esempio per indicare le date di modifica dei
+ file o quelle di avvio dei processi. Per memorizzare questo tempo è stato
+ riservato il tipo primitivo \type{time\_t}.
+\item[\textit{process time}] detto talvolta \textsl{tempo di processore}.
+ Viene misurato in \textit{clock tick}. Un tempo questo corrispondeva al
+ numero di interruzioni effettuate dal timer di sistema, adesso lo standard
+ POSIX richiede che esso sia pari al valore della costante
+ \const{CLOCKS\_PER\_SEC}, che deve essere definita come 1000000, qualunque
+ sia la risoluzione reale dell'orologio di sistema e la frequenza delle
+ interruzioni del timer.\footnote{quest'ultima, come accennato in
+ sez.~\ref{sec:proc_hierarchy}, è invece data dalla costante \const{HZ}.}
+ Il dato primitivo usato per questo tempo è \type{clock\_t}, che ha quindi
+ una risoluzione del microsecondo. Il numero di tick al secondo può essere
+ ricavato anche attraverso \func{sysconf} (vedi sez.~\ref{sec:sys_sysconf}).
+ Il vecchio simbolo \const{CLK\_TCK} definito in \file{time.h} è ormai
+ considerato obsoleto.
+\end{basedescript}
+
+In genere si usa il \textit{calendar time} per esprimere le date dei file e le
+informazioni analoghe che riguardano i cosiddetti \textsl{tempi di orologio},
+che vengono usati ad esempio per i demoni che compiono lavori amministrativi
+ad ore definite, come \cmd{cron}.
+
+Di solito questo tempo viene convertito automaticamente dal valore in UTC al
+tempo locale, utilizzando le opportune informazioni di localizzazione
(specificate in \file{/etc/timezone}). E da tenere presente che questo tempo è
-mantenuto dal sistema e non corrisponde all'orologio hardware del calcolatore.
+mantenuto dal sistema e non è detto che corrisponda al tempo tenuto
+dall'orologio hardware del calcolatore.
+
+Anche il \textit{process time} di solito si esprime in secondi, ma provvede
+una precisione ovviamente superiore al \textit{calendar time} (che è mantenuto
+dal sistema con una granularità di un secondo) e viene usato per tenere conto
+dei tempi di esecuzione dei processi. Per ciascun processo il kernel calcola
+tre tempi diversi:
+\begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
+\item[\textit{clock time}] il tempo \textsl{reale} (viene chiamato anche
+ \textit{wall clock time} o \textit{elapsed time}) passato dall'avvio del
+ processo. Chiaramente tale tempo dipende anche dal carico del sistema e da
+ quanti altri processi stavano girando nello stesso periodo.
+
+\item[\textit{user time}] il tempo effettivo che il processore ha impiegato
+ nell'esecuzione delle istruzioni del processo in user space. È quello
+ riportato nella risorsa \var{ru\_utime} di \struct{rusage} vista in
+ sez.~\ref{sec:sys_resource_use}.
+
+\item[\textit{system time}] il tempo effettivo che il processore ha impiegato
+ per eseguire codice delle system call nel kernel per conto del processo. È
+ quello riportato nella risorsa \var{ru\_stime} di \struct{rusage} vista in
+ sez.~\ref{sec:sys_resource_use}.
+\end{basedescript}
+
+In genere la somma di \textit{user time} e \textit{system time} indica il
+tempo di processore totale che il sistema ha effettivamente utilizzato per
+eseguire un certo processo, questo viene chiamato anche \textit{CPU time} o
+\textsl{tempo di CPU}. Si può ottenere un riassunto dei valori di questi tempi
+quando si esegue un qualsiasi programma lanciando quest'ultimo come argomento
+del comando \cmd{time}.
+
+
+
+\subsection{La gestione del \textit{process time}}
+\label{sec:sys_cpu_times}
+
+Di norma tutte le operazioni del sistema fanno sempre riferimento al
+\textit{calendar time}, l'uso del \textit{process time} è riservato a quei
+casi in cui serve conoscere i tempi di esecuzione di un processo (ad esempio
+per valutarne l'efficienza). In tal caso infatti fare ricorso al
+\textit{calendar time} è inutile in quanto il tempo può essere trascorso mentre
+un altro processo era in esecuzione o in attesa del risultato di una
+operazione di I/O.
+
+La funzione più semplice per leggere il \textit{process time} di un processo è
+\funcd{clock}, che da una valutazione approssimativa del tempo di CPU
+utilizzato dallo stesso; il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{time.h}{clock\_t clock(void)}
+ Legge il valore corrente del tempo di CPU.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna il tempo di CPU usato dal programma e -1 in
+ caso di errore.}
+\end{prototype}
-Il \textit{process time} di solito si esprime in secondi e viene usato appunto
-per tenere conto dei tempi di esecuzione dei processi. Per ciascun processo il
-kernel tiene tre di questi tempi:
-\begin{itemize*}
-\item \textit{clock time}
-\item \textit{user time}
-\item \textit{system time}
-\end{itemize*}
-il primo è il tempo ``reale'' (viene anche chiamato \textit{wall clock time})
-dall'avvio del processo, e misura il tempo trascorso fino alla sua
-conclusione; chiaramente un tale tempo dipende anche dal carico del sistema e
-da quanti altri processi stavano girando nello stesso periodo. Il secondo
-tempo è quello che la CPU ha speso nell'esecuzione delle istruzioni del
-processo in user space. Il terzo è il tempo impiegato dal kernel per eseguire
-delle system call per conto del processo medesimo (tipo quello usato per
-eseguire una \func{write} su un file). In genere la somma di user e system
-time viene chiamato \textit{CPU time}.
+La funzione restituisce il tempo in tick, quindi se si vuole il tempo in
+secondi occorre moltiplicare il risultato per la costante
+\const{CLOCKS\_PER\_SEC}.\footnote{le \acr{glibc} seguono lo standard ANSI C,
+ POSIX richiede che \const{CLOCKS\_PER\_SEC} sia definito pari a 1000000
+ indipendentemente dalla risoluzione del timer di sistema.} In genere
+\type{clock\_t} viene rappresentato come intero a 32 bit, il che comporta un
+valore massimo corrispondente a circa 72 minuti, dopo i quali il contatore
+riprenderà lo stesso valore iniziale.
+
+Come accennato in sez.~\ref{sec:sys_unix_time} il tempo di CPU è la somma di
+altri due tempi, l'\textit{user time} ed il \textit{system time} che sono
+quelli effettivamente mantenuti dal kernel per ciascun processo. Questi
+possono essere letti attraverso la funzione \funcd{times}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{sys/times.h}{clock\_t times(struct tms *buf)}
+ Legge in \param{buf} il valore corrente dei tempi di processore.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna il numero di clock tick dall'avvio del sistema
+ in caso di successo e -1 in caso di errore.}
+\end{prototype}
+
+La funzione restituisce i valori di process time del processo corrente in una
+struttura di tipo \struct{tms}, la cui definizione è riportata in
+sez.~\ref{fig:sys_tms_struct}. La struttura prevede quattro campi; i primi due,
+\var{tms\_utime} e \var{tms\_stime}, sono l'\textit{user time} ed il
+\textit{system time} del processo, così come definiti in
+sez.~\ref{sec:sys_unix_time}.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includestruct{listati/tms.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{tms} dei tempi di processore associati a un
+ processo.}
+ \label{fig:sys_tms_struct}
+\end{figure}
+
+Gli altri due campi mantengono rispettivamente la somma dell'\textit{user
+ time} ed del \textit{system time} di tutti i processi figli che sono
+terminati; il kernel cioè somma in \var{tms\_cutime} il valore di
+\var{tms\_utime} e \var{tms\_cutime} per ciascun figlio del quale è stato
+ricevuto lo stato di terminazione, e lo stesso vale per \var{tms\_cstime}.
+
+Si tenga conto che l'aggiornamento di \var{tms\_cutime} e \var{tms\_cstime}
+viene eseguito solo quando una chiamata a \func{wait} o \func{waitpid} è
+ritornata. Per questo motivo se un processo figlio termina prima di ricevere
+lo stato di terminazione di tutti i suoi figli, questi processi ``nipoti'' non
+verranno considerati nel calcolo di questi tempi.
+
+
+\subsection{Le funzioni per il \textit{calendar time}}
+\label{sec:sys_time_base}
+
+Come anticipato in sez.~\ref{sec:sys_unix_time} il \textit{calendar time} è
+mantenuto dal kernel in una variabile di tipo \type{time\_t}, che usualmente
+corrisponde ad un tipo elementare (in Linux è definito come \ctyp{long int},
+che di norma corrisponde a 32 bit). Il valore corrente del \textit{calendar
+ time}, che indicheremo come \textsl{tempo di sistema}, può essere ottenuto
+con la funzione \funcd{time} che lo restituisce nel suddetto formato; il suo
+prototipo è:
+\begin{prototype}{time.h}{time\_t time(time\_t *t)}
+ Legge il valore corrente del \textit{calendar time}.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna il valore del \textit{calendar time} in caso
+ di successo e -1 in caso di errore, che può essere solo \errval{EFAULT}.}
+\end{prototype}
+\noindent dove \param{t}, se non nullo, deve essere l'indirizzo di una
+variabile su cui duplicare il valore di ritorno.
+
+Analoga a \func{time} è la funzione \funcd{stime} che serve per effettuare
+l'operazione inversa, e cioè per impostare il tempo di sistema qualora questo
+sia necessario; il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{time.h}{int stime(time\_t *t)}
+ Imposta a \param{t} il valore corrente del \textit{calendar time}.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e -1 in caso di errore,
+ che può essere \errval{EFAULT} o \errval{EPERM}.}
+\end{prototype}
+\noindent dato che modificare l'ora ha un impatto su tutto il sistema
+il cambiamento dell'orologio è una operazione privilegiata e questa funzione
+può essere usata solo da un processo con i privilegi di amministratore,
+altrimenti la chiamata fallirà con un errore di \errcode{EPERM}.
+
+Data la scarsa precisione nell'uso di \type{time\_t} (che ha una risoluzione
+massima di un secondo) quando si devono effettuare operazioni sui tempi di
+norma l'uso delle funzioni precedenti è sconsigliato, ed esse sono di solito
+sostituite da \funcd{gettimeofday} e \funcd{settimeofday},\footnote{le due
+ funzioni \func{time} e \func{stime} sono più antiche e derivano da SVr4,
+ \func{gettimeofday} e \func{settimeofday} sono state introdotte da BSD, ed
+ in BSD4.3 sono indicate come sostitute delle precedenti.} i cui prototipi
+sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/time.h}
+ \headdecl{time.h}
+
+ \funcdecl{int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz)}
+
+ Legge il tempo corrente del sistema.
+
+ \funcdecl{int settimeofday(const struct timeval *tv, const struct timezone
+ *tz)}
+
+ Imposta il tempo di sistema.
+
+ \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in
+ caso di errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori
+ \errval{EINVAL} \errval{EFAULT} e per \func{settimeofday} anche
+ \errval{EPERM}.}
+\end{functions}
+
+Queste funzioni utilizzano una struttura di tipo \struct{timeval}, la cui
+definizione, insieme a quella della analoga \struct{timespec}, è riportata in
+fig.~\ref{fig:sys_timeval_struct}. Le \acr{glibc} infatti forniscono queste due
+rappresentazioni alternative del \textit{calendar time} che rispetto a
+\type{time\_t} consentono rispettivamente precisioni del microsecondo e del
+nanosecondo.\footnote{la precisione è solo teorica, la precisione reale della
+ misura del tempo dell'orologio di sistema non dipende dall'uso di queste
+ strutture.}
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includestruct{listati/timeval.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Le strutture \structd{timeval} e \structd{timespec} usate per una
+ rappresentazione ad alta risoluzione del \textit{calendar time}.}
+ \label{fig:sys_timeval_struct}
+\end{figure}
+
+Come nel caso di \func{stime} anche \func{settimeofday} (la cosa continua a
+valere per qualunque funzione che vada a modificare l'orologio di sistema,
+quindi anche per quelle che tratteremo in seguito) può essere utilizzata solo
+da un processo coi privilegi di amministratore.
+
+Il secondo parametro di entrambe le funzioni è una struttura
+\struct{timezone}, che storicamente veniva utilizzata per specificare appunto
+la \textit{time zone}, cioè l'insieme del fuso orario e delle convenzioni per
+l'ora legale che permettevano il passaggio dal tempo universale all'ora
+locale. Questo parametro oggi è obsoleto ed in Linux non è mai stato
+utilizzato; esso non è supportato né dalle vecchie \textsl{libc5}, né dalle
+\textsl{glibc}: pertanto quando si chiama questa funzione deve essere sempre
+impostato a \val{NULL}.
+
+Modificare l'orologio di sistema con queste funzioni è comunque problematico,
+in quanto esse effettuano un cambiamento immediato. Questo può creare dei
+buchi o delle ripetizioni nello scorrere dell'orologio di sistema, con
+conseguenze indesiderate. Ad esempio se si porta avanti l'orologio si possono
+perdere delle esecuzioni di \cmd{cron} programmate nell'intervallo che si è
+saltato. Oppure se si porta indietro l'orologio si possono eseguire due volte
+delle operazioni previste nell'intervallo di tempo che viene ripetuto.
+
+Per questo motivo la modalità più corretta per impostare l'ora è quella di
+usare la funzione \funcd{adjtime}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{sys/time.h}
+{int adjtime(const struct timeval *delta, struct timeval *olddelta)}
+
+ Aggiusta del valore \param{delta} l'orologio di sistema.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il valore \errcode{EPERM}.}
+\end{prototype}
+
+Questa funzione permette di avere un aggiustamento graduale del tempo di
+sistema in modo che esso sia sempre crescente in maniera monotona. Il valore
+di \param{delta} esprime il valore di cui si vuole spostare l'orologio; se è
+positivo l'orologio sarà accelerato per un certo tempo in modo da guadagnare
+il tempo richiesto, altrimenti sarà rallentato. Il secondo parametro viene
+usato, se non nullo, per ricevere il valore dell'ultimo aggiustamento
+effettuato.
+
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includestruct{listati/timex.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{timex} per il controllo dell'orologio di
+ sistema.}
+ \label{fig:sys_timex_struct}
+\end{figure}
+
+Linux poi prevede un'altra funzione, che consente un aggiustamento molto più
+dettagliato del tempo, permettendo ad esempio anche di modificare anche la
+velocità dell'orologio di sistema. La funzione è \funcd{adjtimex} ed il suo
+prototipo è:
+\begin{prototype}{sys/timex.h}
+{int adjtimex(struct timex *buf)}
+
+ Aggiusta del valore \param{delta} l'orologio di sistema.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce lo stato dell'orologio (un valore $>0$) in
+ caso di successo e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno}
+ assumerà i valori \errval{EFAULT}, \errval{EINVAL} ed \errval{EPERM}.}
+\end{prototype}
+
+La funzione richiede una struttura di tipo \struct{timex}, la cui definizione,
+così come effettuata in \file{sys/timex.h}, è riportata in
+fig.~\ref{fig:sys_timex_struct}. L'azione della funzione dipende dal valore del
+campo \var{mode}, che specifica quale parametro dell'orologio di sistema,
+specificato in un opportuno campo di \struct{timex}, deve essere impostato. Un
+valore nullo serve per leggere i parametri correnti; i valori diversi da zero
+devono essere specificati come OR binario delle costanti riportate in
+sez.~\ref{tab:sys_timex_mode}.
+
+La funzione utilizza il meccanismo di David L. Mills, descritto
+nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1305.txt}{RFC~1305}, che è alla base del
+protocollo NTP. La funzione è specifica di Linux e non deve essere usata se la
+portabilità è un requisito, le \acr{glibc} provvedono anche un suo omonimo
+\func{ntp\_adjtime}. La trattazione completa di questa funzione necessita di
+una lettura approfondita del meccanismo descritto nell'RFC~1305, ci limitiamo
+a descrivere in tab.~\ref{tab:sys_timex_mode} i principali valori utilizzabili
+per il campo \var{mode}, un elenco più dettagliato del significato dei vari
+campi della struttura \struct{timex} può essere ritrovato in \cite{glibc}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{tabular}[c]{|l|c|p{7cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Nome} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato}\\
+ \hline
+ \hline
+ \const{ADJ\_OFFSET} & 0x0001 & Imposta la differenza fra il tempo
+ reale e l'orologio di sistema, che
+ deve essere indicata in microsecondi
+ nel campo \var{offset} di
+ \struct{timex}.\\
+ \const{ADJ\_FREQUENCY} & 0x0002 & Imposta la differenze in frequenza
+ fra il tempo reale e l'orologio di
+ sistema, che deve essere indicata
+ in parti per milione nel campo
+ \var{frequency} di \struct{timex}.\\
+ \const{ADJ\_MAXERROR} & 0x0004 & Imposta il valore massimo
+ dell'errore
+ sul tempo, espresso in microsecondi
+ nel campo \var{maxerror} di
+ \struct{timex}.\\
+ \const{ADJ\_ESTERROR} & 0x0008 & Imposta la stima dell'errore
+ sul tempo, espresso in microsecondi
+ nel campo \var{esterror} di
+ \struct{timex}.\\
+ \const{ADJ\_STATUS} & 0x0010 & Imposta alcuni
+ valori di stato interni usati dal
+ sistema nella gestione
+ dell'orologio specificati nel campo
+ \var{status} di \struct{timex}.\\
+ \const{ADJ\_TIMECONST} & 0x0020 & Imposta la larghezza di banda del
+ PLL implementato dal kernel,
+ specificato nel campo
+ \var{constant} di \struct{timex}.\\
+ \const{ADJ\_TICK} & 0x4000 & Imposta il valore dei tick del timer
+ in microsecondi, espresso nel campo
+ \var{tick} di \struct{timex}.\\
+ \const{ADJ\_OFFSET\_SINGLESHOT}&0x8001&Imposta uno spostamento una tantum
+ dell'orologio secondo il valore del
+ campo \var{offset} simulando il
+ comportamento di \func{adjtime}.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Costanti per l'assegnazione del valore del campo \var{mode} della
+ struttura \struct{timex}.}
+ \label{tab:sys_timex_mode}
+\end{table}
+
+Il valore delle costanti per \var{mode} può essere anche espresso, secondo la
+sintassi specificata per la forma equivalente di questa funzione definita come
+\func{ntp\_adjtime}, utilizzando il prefisso \code{MOD} al posto di
+\code{ADJ}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{tabular}[c]{|l|c|l|}
+ \hline
+ \textbf{Nome} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato}\\
+ \hline
+ \hline
+ \const{TIME\_OK} & 0 & L'orologio è sincronizzato.\\
+ \const{TIME\_INS} & 1 & insert leap second.\\
+ \const{TIME\_DEL} & 2 & delete leap second.\\
+ \const{TIME\_OOP} & 3 & leap second in progress.\\
+ \const{TIME\_WAIT} & 4 & leap second has occurred.\\
+ \const{TIME\_BAD} & 5 & L'orologio non è sincronizzato.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Possibili valori di ritorno di \func{adjtimex}.}
+ \label{tab:sys_adjtimex_return}
+\end{table}
+La funzione ritorna un valore positivo che esprime lo stato dell'orologio di
+sistema; questo può assumere i valori riportati in
+tab.~\ref{tab:sys_adjtimex_return}. Un valore di -1 viene usato per riportare
+un errore; al solito se si cercherà di modificare l'orologio di sistema
+(specificando un \var{mode} diverso da zero) senza avere i privilegi di
+amministratore si otterrà un errore di \errcode{EPERM}.
+
+
+\subsection{La gestione delle date.}
+\label{sec:sys_date}
+
+Le funzioni viste al paragrafo precedente sono molto utili per trattare le
+operazioni elementari sui tempi, però le rappresentazioni del tempo ivi
+illustrate, se han senso per specificare un intervallo, non sono molto
+intuitive quando si deve esprimere un'ora o una data. Per questo motivo è
+stata introdotta una ulteriore rappresentazione, detta \textit{broken-down
+ time}, che permette appunto di \textsl{suddividere} il \textit{calendar
+ time} usuale in ore, minuti, secondi, ecc.
+
+Questo viene effettuato attraverso una opportuna struttura \struct{tm}, la cui
+definizione è riportata in fig.~\ref{fig:sys_tm_struct}, ed è in genere questa
+struttura che si utilizza quando si deve specificare un tempo a partire dai
+dati naturali (ora e data), dato che essa consente anche di trattare la
+gestione del fuso orario e dell'ora legale.\footnote{in realtà i due campi
+ \var{tm\_gmtoff} e \var{tm\_zone} sono estensioni previste da BSD e dalle
+ \acr{glibc}, che, quando è definita \macro{\_BSD\_SOURCE}, hanno la forma in
+ fig.~\ref{fig:sys_tm_struct}.}
+
+Le funzioni per la gestione del \textit{broken-down time} sono varie e vanno
+da quelle usate per convertire gli altri formati in questo, usando o meno
+l'ora locale o il tempo universale, a quelle per trasformare il valore di un
+tempo in una stringa contenente data ed ora, i loro prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{time.h}
+ \funcdecl{char *asctime(const struct tm *tm)}
+ Produce una stringa con data e ora partendo da un valore espresso in
+ \textit{broken-down time}.
+
+ \funcdecl{char *ctime(const time\_t *timep)}
+ Produce una stringa con data e ora partendo da un valore espresso in
+ in formato \type{time\_t}.
+
+ \funcdecl{struct tm *gmtime(const time\_t *timep)}
+ Converte il \textit{calendar time} dato in formato \type{time\_t} in un
+ \textit{broken-down time} espresso in UTC.
+ \funcdecl{struct tm *localtime(const time\_t *timep)}
+ Converte il \textit{calendar time} dato in formato \type{time\_t} in un
+ \textit{broken-down time} espresso nell'ora locale.
+
+ \funcdecl{time\_t mktime(struct tm *tm)}
+ Converte il \textit{broken-down time} in formato \type{time\_t}.
+
+ \bodydesc{Tutte le funzioni restituiscono un puntatore al risultato in caso
+ di successo e \val{NULL} in caso di errore, tranne che \func{mktime} che
+ restituisce direttamente il valore o -1 in caso di errore.}
+\end{functions}
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includestruct{listati/tm.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{tm} per una rappresentazione del tempo in
+ termini di ora, minuti, secondi, ecc.}
+ \label{fig:sys_tm_struct}
+\end{figure}
+
+
+
+Le prime due funzioni, \func{asctime} e \func{ctime} servono per poter
+stampare in forma leggibile un tempo; esse restituiscono il puntatore ad una
+stringa, allocata staticamente, nella forma:
+\begin{verbatim}
+"Wed Jun 30 21:49:08 1993\n"
+\end{verbatim}
+e impostano anche la variabile \var{tzname} con l'informazione della
+\textit{time zone} corrente; \func{ctime} è banalmente definita in termini di
+\func{asctime} come \code{asctime(localtime(t)}. Dato che l'uso di una stringa
+statica rende le funzioni non rientranti POSIX.1c e SUSv2 prevedono due
+sostitute rientranti, il cui nome è al solito ottenuto appendendo un
+\code{\_r}, che prendono un secondo parametro \code{char *buf}, in cui
+l'utente deve specificare il buffer su cui la stringa deve essere copiata
+(deve essere di almeno 26 caratteri).
+
+Le altre tre funzioni, \func{gmtime}, \func{localtime} e \func{mktime} servono
+per convertire il tempo dal formato \type{time\_t} a quello di \struct{tm} e
+viceversa; \func{gmtime} effettua la conversione usando il tempo coordinato
+universale (UTC), cioè l'ora di Greenwich; mentre \func{localtime} usa l'ora
+locale; \func{mktime} esegue la conversione inversa.
+
+Anche in questo caso le prime due funzioni restituiscono l'indirizzo di una
+struttura allocata staticamente, per questo sono state definite anche altre
+due versioni rientranti (con la solita estensione \code{\_r}), che prevedono
+un secondo parametro \code{struct tm *result}, fornito dal chiamante, che deve
+preallocare la struttura su cui sarà restituita la conversione.
+
+Come mostrato in fig.~\ref{fig:sys_tm_struct} il \textit{broken-down time}
+permette di tenere conto anche della differenza fra tempo universale e ora
+locale, compresa l'eventuale ora legale. Questo viene fatto attraverso le tre
+variabili globali mostrate in fig.~\ref{fig:sys_tzname}, cui si accede quando
+si include \file{time.h}. Queste variabili vengono impostate quando si chiama
+una delle precedenti funzioni di conversione, oppure invocando direttamente la
+funzione \funcd{tzset}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{sys/timex.h}
+{void tzset(void)}
+
+ Imposta le variabili globali della \textit{time zone}.
+
+ \bodydesc{La funzione non ritorna niente e non dà errori.}
+\end{prototype}
+
+La funzione inizializza le variabili di fig.~\ref{fig:sys_tzname} a partire dal
+valore della variabile di ambiente \const{TZ}, se quest'ultima non è definita
+verrà usato il file \file{/etc/localtime}.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includestruct{listati/time_zone_var.c}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Le variabili globali usate per la gestione delle \textit{time
+ zone}.}
+ \label{fig:sys_tzname}
+\end{figure}
+
+La variabile \var{tzname} contiene due stringhe, che indicano i due nomi
+standard della \textit{time zone} corrente. La prima è il nome per l'ora
+solare, la seconda per l'ora legale.\footnote{anche se sono indicati come
+ \code{char *} non è il caso di modificare queste stringhe.} La variabile
+\var{timezone} indica la differenza di fuso orario in secondi, mentre
+\var{daylight} indica se è attiva o meno l'ora legale.
+
+Benché la funzione \func{asctime} fornisca la modalità più immediata per
+stampare un tempo o una data, la flessibilità non fa parte delle sue
+caratteristiche; quando si vuole poter stampare solo una parte (l'ora, o il
+giorno) di un tempo si può ricorrere alla più sofisticata \funcd{strftime},
+il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{time.h}
+{size\_t strftime(char *s, size\_t max, const char *format,
+ const struct tm *tm)}
+
+Stampa il tempo \param{tm} nella stringa \param{s} secondo il formato
+\param{format}.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna il numero di caratteri stampati in \param{s},
+ altrimenti restituisce 0.}
+\end{prototype}
+
+La funzione converte opportunamente il tempo \param{tm} in una stringa di
+testo da salvare in \param{s}, purché essa sia di dimensione, indicata da
+\param{size}, sufficiente. I caratteri generati dalla funzione vengono
+restituiti come valore di ritorno, ma non tengono conto del terminatore
+finale, che invece viene considerato nel computo della dimensione; se
+quest'ultima è eccessiva viene restituito 0 e lo stato di \param{s} è
+indefinito.
+
+\begin{table}[htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{tabular}[c]{|c|l|p{6cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Modificatore} & \textbf{Esempio} & \textbf{Significato}\\
+ \hline
+ \hline
+ \var{\%a}&\texttt{Wed} & Nome del giorno, abbreviato.\\
+ \var{\%A}&\texttt{Wednesday} & Nome del giorno, completo.\\
+ \var{\%b}&\texttt{Apr} & Nome del mese, abbreviato.\\
+ \var{\%B}&\texttt{April} & Nome del mese, completo.\\
+ \var{\%c}&\texttt{Wed Apr 24 18:40:50 2002}& Data e ora.\\
+ \var{\%d}&\texttt{24} & Giorno del mese.\\
+ \var{\%H}&\texttt{18} & Ora del giorno, da 0 a 24.\\
+ \var{\%I}&\texttt{06} & Ora del giorno, da 0 a 12.\\
+ \var{\%j}&\texttt{114} & Giorno dell'anno.\\
+ \var{\%m}&\texttt{04} & Mese dell'anno.\\
+ \var{\%M}&\texttt{40} & Minuto.\\
+ \var{\%p}&\texttt{PM} & AM/PM.\\
+ \var{\%S}&\texttt{50} & Secondo.\\
+ \var{\%U}&\texttt{16} & Settimana dell'anno (partendo dalla
+ domenica).\\
+ \var{\%w}&\texttt{3} & Giorno della settimana. \\
+ \var{\%W}&\texttt{16} & Settimana dell'anno (partendo dal
+ lunedì).\\
+ \var{\%x}&\texttt{04/24/02} & La data.\\
+ \var{\%X}&\texttt{18:40:50} & L'ora.\\
+ \var{\%y}&\texttt{02} & Anno nel secolo.\\
+ \var{\%Y}&\texttt{2002} & Anno.\\
+ \var{\%Z}&\texttt{CEST} & Nome della \textit{timezone}.\\
+ \var{\%\%}&\texttt{\%} & Il carattere \%.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Valori previsti dallo standard ANSI C per modificatore della
+ stringa di formato di \func{strftime}.}
+ \label{tab:sys_strftime_format}
+\end{table}
+
+Il risultato della funzione è controllato dalla stringa di formato
+\param{format}, tutti i caratteri restano invariati eccetto \texttt{\%} che
+viene utilizzato come modificatore; alcuni\footnote{per la precisione quelli
+ definiti dallo standard ANSI C, che sono anche quelli riportati da POSIX.1;
+ le \acr{glibc} provvedono tutte le estensioni introdotte da POSIX.2 per il
+ comando \cmd{date}, i valori introdotti da SVID3 e ulteriori estensioni GNU;
+ l'elenco completo dei possibili valori è riportato nella pagina di manuale
+ della funzione.} dei possibili valori che esso può assumere sono riportati
+in tab.~\ref{tab:sys_strftime_format}. La funzione tiene conto anche della
+presenza di una localizzazione per stampare in maniera adeguata i vari nomi.
\section{La gestione degli errori}
\label{sec:sys_errors}
-La gestione degli errori è in genere una materia complessa. Inoltre il modello
-utilizzato dai sistema unix-like è basato sull'architettura a processi, e
-presenta una serie di problemi nel caso lo si debba usare con i thread.
-Esamineremo in questa sezione le sue caratteristiche principali.
+In questa sezione esamineremo le caratteristiche principali della gestione
+degli errori in un sistema unix-like. Infatti a parte il caso particolare di
+alcuni segnali (che tratteremo in cap.~\ref{cha:signals}) in un sistema
+unix-like il kernel non avvisa mai direttamente un processo dell'occorrenza di
+un errore nell'esecuzione di una funzione, ma di norma questo viene riportato
+semplicemente usando un opportuno valore di ritorno della funzione invocata.
+Inoltre il sistema di classificazione degli errori è basato sull'architettura
+a processi, e presenta una serie di problemi nel caso lo si debba usare con i
+thread.
\subsection{La variabile \var{errno}}
\label{sec:sys_errno}
Quasi tutte le funzioni delle librerie del C sono in grado di individuare e
-riportare condizioni di errore, ed è una buona norma di programmazione
-controllare sempre che le funzioni chiamate si siano concluse correttamente.
+riportare condizioni di errore, ed è una norma fondamentale di buona
+programmazione controllare \textbf{sempre} che le funzioni chiamate si siano
+concluse correttamente.
In genere le funzioni di libreria usano un valore speciale per indicare che
c'è stato un errore. Di solito questo valore è -1 o un puntatore nullo o la
-costante \macro{EOF} (a seconda della funzione); ma questo valore segnala solo
-che c'è stato un errore, non il tipo di errore.
+costante \val{EOF} (a seconda della funzione); ma questo valore segnala solo
+che c'è stato un errore, non il tipo di errore.
Per riportare il tipo di errore il sistema usa la variabile globale
-\var{errno}\footnote{L'uso di una variabile globale può comportare alcuni
+\var{errno},\footnote{L'uso di una variabile globale può comportare alcuni
problemi (ad esempio nel caso dei thread) ma lo standard ISO C consente
anche di definire \var{errno} come un \textit{modifiable lvalue}, quindi si
può anche usare una macro, e questo è infatti il modo usato da Linux per
- renderla locale ai singoli thread.}, definita nell'header \file{errno.h}; la
-variabile è in genere definita come \type{volatile} dato che può essere
-cambiata in modo asincrono da un segnale (per una descrizione dei segnali si
-veda \secref{cha:signals}), ma dato che un manipolatore di segnale scritto
-bene salva e ripristina il valore della variabile, di questo non è necessario
-preoccuparsi nella programmazione normale.
-
-I valori che può assumere \var{errno} sono riportati in \capref{cha:errors},
+ renderla locale ai singoli thread.} definita nell'header \file{errno.h}; la
+variabile è in genere definita come \direct{volatile} dato che può essere
+cambiata in modo asincrono da un segnale (si veda sez.~\ref{sec:sig_sigchld}
+per un esempio, ricordando quanto trattato in sez.~\ref{sec:proc_race_cond}),
+ma dato che un gestore di segnale scritto bene salva e ripristina il valore
+della variabile, di questo non è necessario preoccuparsi nella programmazione
+normale.
+
+I valori che può assumere \var{errno} sono riportati in app.~\ref{cha:errors},
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
+\val{E} e si possono considerare come nomi riservati. In seguito faremo
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}.
-Il valore di \var{errno} viene sempre settato a zero all'avvio di un
-programma, gran parte delle funzioni di libreria settano \var{errno} ad un
+Il valore di \var{errno} viene sempre impostato a zero all'avvio di un
+programma, gran parte delle funzioni di libreria impostano \var{errno} ad un
valore diverso da zero in caso di errore. Il valore è invece indefinito in
caso di successo, perché anche se una funzione ha successo, può chiamarne
altre al suo interno che falliscono, modificando così \var{errno}.
\var{errno} le librerie provvedono alcune funzioni e variabili utili per
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:
+\funcd{strerror}, il cui prototipo è:
\begin{prototype}{string.h}{char *strerror(int errnum)}
- Ritorna una stringa (statica) che descrive l'errore il cui codice è passato
- come parametro.
+ Restituisce una stringa con il messaggio di errore relativo ad
+ \param{errnum}.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore ad una stringa di errore.}
\end{prototype}
-In generale \func{strerror} viene usata passando \var{errno} come parametro;
-nel caso si specifichi un codice sbagliato verrà restituito un messaggio di
-errore sconosciuto. La funzione utilizza una stringa statica che non deve
-essere modificata dal programma e che è utilizzabile solo fino ad una chiamata
-successiva a \func{strerror}; nel caso si usino i thread è
-provvista\footnote{questa funzione è una estensione GNU, non fa parte dello
- standard POSIX} una versione apposita:
+
+La funzione ritorna il puntatore alla stringa contenente il messaggio di
+errore corrispondente al valore di \param{errnum}, se questo non è un valore
+valido verrà comunque restituita una stringa valida contenente un messaggio
+che dice che l'errore è sconosciuto, e \var{errno} verrà modificata assumendo
+il valore \errval{EINVAL}.
+
+In generale \func{strerror} viene usata passando \var{errno} come parametro,
+ed il valore di quest'ultima non verrà modificato. La funzione inoltre tiene
+conto del valore della variabile di ambiente \val{LC\_MESSAGES} per usare le
+appropriate traduzioni dei messaggi d'errore nella localizzazione presente.
+
+La funzione utilizza una stringa statica che non deve essere modificata dal
+programma; essa è utilizzabile solo fino ad una chiamata successiva a
+\func{strerror} o \func{perror}, nessun'altra funzione di libreria tocca
+questa stringa. In ogni caso l'uso di una stringa statica rende la funzione
+non rientrante, per cui nel caso nel caso si usino i thread le librerie
+forniscono\footnote{questa funzione è la versione prevista dalle \acr{glibc},
+ ed effettivamente definita in \file{string.h}, ne esiste una analoga nello
+ standard SUSv3 (quella riportata dalla pagina di manuale), che restituisce
+ \code{int} al posto di \code{char *}, e che tronca la stringa restituita a
+ \param{size}.} una apposita versione rientrante \func{strerror\_r}, il cui
+prototipo è:
\begin{prototype}{string.h}
-{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}.
+ {char * strerror\_r(int errnum, char *buf, size\_t size)}
+
+ Restituisce una stringa con il messaggio di errore relativo ad
+ \param{errnum}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce l'indirizzo del messaggio in caso di
+ successo e \val{NULL} in caso di errore; nel qual caso \var{errno}
+ assumerà i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EINVAL}] si è specificato un valore di \param{errnum} non
+ valido.
+ \item[\errcode{ERANGE}] la lunghezza di \param{buf} è insufficiente a
+ contenere la stringa di errore.
+ \end{errlist}}
\end{prototype}
\noindent
-che utilizza un buffer che il singolo thread deve allocare, per evitare i
-problemi connessi alla condivisione del buffer statico. Infine, per completare
-la caratterizzazione dell'errore, si può usare anche la variabile
-globale\footnote{anche questa è una estensione GNU}
-\var{program\_invocation\_short\_name} che riporta il nome del programma
-attualmente in esecuzione.
+
+La funzione è analoga a \func{strerror} ma restituisce la stringa di errore
+nel buffer \param{buf} che il singolo thread deve allocare autonomamente per
+evitare i problemi connessi alla condivisione del buffer statico. Il messaggio
+è copiato fino alla dimensione massima del buffer, specificata dall'argomento
+\param{size}, che deve comprendere pure il carattere di terminazione;
+altrimenti la stringa viene troncata.
Una seconda funzione usata per riportare i codici di errore in maniera
-automatizzata sullo standard error (vedi \secref{sec:file_std_descr}) è
-\func{perror}, il cui prototipo è:
-\begin{prototype}{stdio.h}{void perror (const char *message)}
+automatizzata sullo standard error (vedi sez.~\ref{sec:file_std_descr}) è
+\funcd{perror}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{stdio.h}{void perror(const char *message)}
Stampa il messaggio di errore relativo al valore corrente di \var{errno}
- sullo standard error; preceduto dalla stringa \var{message}.
+ sullo standard error; preceduto dalla stringa \param{message}.
\end{prototype}
-i messaggi di errore stampati sono gli stessi di \func{strerror}, (riportati
-in \capref{cha:errors}), e, usando il valore corrente di \var{errno}, si
+
+I messaggi di errore stampati sono gli stessi di \func{strerror}, (riportati
+in app.~\ref{cha:errors}), e, usando il valore corrente di \var{errno}, si
riferiscono all'ultimo errore avvenuto. La stringa specificata con
-\var{message} viene stampato prime del messaggio d'errore, seguita dai due
+\param{message} viene stampato prima del messaggio d'errore, seguita dai due
punti e da uno spazio, il messaggio è terminato con un a capo.
-Il messaggio può essere riportato anche usando altre variabili globali
-dichiarate in \file{errno.h}:
-\begin{verbatim}
- const char *sys_errlist[];
- int sys_nerr;
-\end{verbatim}
-la prima contiene i puntatori alle stringhe di errore indicizzati da
-\var{errno}; la seconda esprime il valore più alto per un codice di errore,
-l'utilizzo di questa stringa è sostanzialmente equivalente a quello di
-\func{strerror}.
-
-In \nfig\ è riportata la sezione attinente del codice del programma
-\cmd{errcode}, che può essere usato per stampare i messaggi di errore e le
-costanti usate per identificare i singoli errori; il sorgente completo del
-programma è allegato nel file \file{ErrCode.c} e contiene pure la gestione
-delle opzioni e tutte le definizioni necessarie ad associare il valore
-numerico alla costante simbolica. In particolare si è riportata la sezione che
-converte la stringa passata come parametro in un intero (\texttt{\small
- 1--2}), controllando con i valori di ritorno di \func{strtol} che la
-conversione sia avvenuta correttamente (\texttt{\small 4--10}), e poi stampa,
-a seconda dell'opzione scelta il messaggio di errore (\texttt{\small 11--14})
-o la macro (\texttt{\small 15--17}) associate a quel codice.
+Il messaggio può essere riportato anche usando le due variabili globali:
+\includecodesnip{listati/errlist.c}
+dichiarate in \file{errno.h}. La prima contiene i puntatori alle stringhe di
+errore indicizzati da \var{errno}; la seconda esprime il valore più alto per
+un codice di errore, l'utilizzo di questa stringa è sostanzialmente
+equivalente a quello di \func{strerror}.
\begin{figure}[!htb]
- \footnotesize
- \begin{lstlisting}{}
- /* convert string to number */
- err = strtol(argv[optind], NULL, 10);
- /* testing error condition on conversion */
- if (err==LONG_MIN) {
- perror("Underflow on error code");
- return 1;
- } else if (err==LONG_MIN) {
- perror("Overflow on error code");
- return 1;
- }
- /* conversion is fine */
- if (message) {
- printf("Error message for %d is %s\n", err, strerror(err));
- }
- if (label) {
- printf("Error label for %d is %s\n", err, err_code[err]);
- }
- \end{lstlisting}
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includecodesample{listati/errcode_mess.c}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
\caption{Codice per la stampa del messaggio di errore standard.}
\label{fig:sys_err_mess}
\end{figure}
+In fig.~\ref{fig:sys_err_mess} è riportata la sezione attinente del codice del
+programma \cmd{errcode}, che può essere usato per stampare i messaggi di
+errore e le costanti usate per identificare i singoli errori; il sorgente
+completo del programma è allegato nel file \file{ErrCode.c} e contiene pure la
+gestione delle opzioni e tutte le definizioni necessarie ad associare il
+valore numerico alla costante simbolica. In particolare si è riportata la
+sezione che converte la stringa passata come parametro in un intero
+(\texttt{\small 1--2}), controllando con i valori di ritorno di \func{strtol}
+che la conversione sia avvenuta correttamente (\texttt{\small 4--10}), e poi
+stampa, a seconda dell'opzione scelta il messaggio di errore (\texttt{\small
+ 11--14}) o la macro (\texttt{\small 15--17}) associate a quel codice.
+
+
+
+\subsection{Alcune estensioni GNU}
+\label{sec:sys_err_GNU}
+
+Le precedenti funzioni sono quelle definite ed usate nei vari standard; le
+\acr{glibc} hanno però introdotto una serie di estensioni ``GNU'' che
+forniscono alcune funzionalità aggiuntive per una gestione degli errori
+semplificata e più efficiente.
+
+La prima estensione consiste in due variabili, \code{char *
+ program\_invocation\_name} e \code{char * program\_invocation\_short\_name}
+servono per ricavare il nome del programma; queste sono utili quando si deve
+aggiungere il nome del programma (cosa comune quando si ha un programma che
+non viene lanciato da linea di comando e salva gli errori in un file di log)
+al messaggio d'errore. La prima contiene il nome usato per lanciare il
+programma (ed è equivalente ad \code{argv[0]}); la seconda mantiene solo il
+nome del programma (senza eventuali directory in testa).
+
+Uno dei problemi che si hanno con l'uso di \func{perror} è che non c'è
+flessibilità su quello che si può aggiungere al messaggio di errore, che può
+essere solo una stringa. In molte occasioni invece serve poter scrivere dei
+messaggi con maggiore informazione; ad esempio negli standard di
+programmazione GNU si richiede che ogni messaggio di errore sia preceduto dal
+nome del programma, ed in generale si può voler stampare il contenuto di
+qualche variabile; per questo le \acr{glibc} definiscono la funzione
+\funcd{error}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{stdio.h}
+{void error(int status, int errnum, const char *format, ...)}
+
+Stampa un messaggio di errore formattato.
+
+\bodydesc{La funzione non restituisce nulla e non riporta errori.}
+\end{prototype}
+
+La funzione fa parte delle estensioni GNU per la gestione degli errori,
+l'argomento \param{format} prende la stessa sintassi di \func{printf}, ed i
+relativi parametri devono essere forniti allo stesso modo, mentre
+\param{errnum} indica l'errore che si vuole segnalare (non viene quindi usato
+il valore corrente di \var{errno}); la funzione stampa sullo standard error il
+nome del programma, come indicato dalla variabile globale \var{program\_name},
+seguito da due punti ed uno spazio, poi dalla stringa generata da
+\param{format} e dagli argomenti seguenti, seguita da due punti ed uno spazio
+infine il messaggio di errore relativo ad \param{errnum}, il tutto è terminato
+da un a capo.
+
+Il comportamento della funzione può essere ulteriormente controllato se si
+definisce una variabile \var{error\_print\_progname} come puntatore ad una
+funzione \ctyp{void} che restituisce \ctyp{void} che si incarichi di stampare
+il nome del programma.
+
+L'argomento \param{status} può essere usato per terminare direttamente il
+programma in caso di errore, nel qual caso \func{error} dopo la stampa del
+messaggio di errore chiama \func{exit} con questo stato di uscita. Se invece
+il valore è nullo \func{error} ritorna normalmente ma viene incrementata
+un'altra variabile globale, \var{error\_message\_count}, che tiene conto di
+quanti errori ci sono stati.
+
+Un'altra funzione per la stampa degli errori, ancora più sofisticata, che
+prende due argomenti aggiuntivi per indicare linea e file su cui è avvenuto
+l'errore è \funcd{error\_at\_line}; il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{stdio.h}
+{void error\_at\_line(int status, int errnum, const char *fname,
+ unsigned int lineno, const char *format, ...)}
+
+Stampa un messaggio di errore formattato.
+
+\bodydesc{La funzione non restituisce nulla e non riporta errori.}
+\end{prototype}
+\noindent ed il suo comportamento è identico a quello di \func{error} se non
+per il fatto che, separati con il solito due punti-spazio, vengono inseriti un
+nome di file indicato da \param{fname} ed un numero di linea subito dopo la
+stampa del nome del programma. Inoltre essa usa un'altra variabile globale,
+\var{error\_one\_per\_line}, che impostata ad un valore diverso da zero fa si
+che errori relativi alla stessa linea non vengano ripetuti.
+
-\section{La gestione di utenti e gruppi}
-\label{sec:sys_user_group}
%%% Local Variables:
projects / gapil.git / blobdiff