-\chapter{La gestione del sistema, delle risorse, e degli errori}
+fo \chapter{La gestione del sistema, delle risorse, 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.
\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
-standard per ricavare sia le caratteristiche specifiche del sistema, che
-quelle dei file.
+aspetti più complessi e controversi con cui le diverse standardizzazioni si
+sono dovute confrontare, spesso con risultati spesso tutt'altro che chiari.
+Proveremo comunque a dare una descrizione dei principali metodi previsti dai
+vari standard per ricavare sia le caratteristiche specifiche del sistema, che
+quelle della gestione dei file.
\subsection{Limiti e parametri di sistema}
\secref{sec:sys_sysconf}).
Lo standard ANSI C definisce dei limiti che sono tutti fissi, pertanto questo
-saranno sempre disponibili al momento della compilazione; un elenco, ripreso
+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
vedere per la maggior parte questi limiti attengono alle dimensioni dei dati
interi, che sono in genere fissati dall'architettura hardware (le analoghe
\hline
\macro{MB\_LEN\_MAX}& 16 & massima dimensione di un
carattere esteso\\
- \macro{CHAR\_BIT} & 8 & bit di \type{char}\\
- \macro{UCHAR\_MAX}& 255 & massimo di \type{unsigned char}\\
- \macro{SCHAR\_MIN}& -128 & minimo di \type{signed char}\\
- \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}\\
+ \macro{CHAR\_BIT} & 8 & bit di \ctyp{char}\\
+ \macro{UCHAR\_MAX}& 255 & massimo di \ctyp{unsigned char}\\
+ \macro{SCHAR\_MIN}& -128 & minimo di \ctyp{signed char}\\
+ \macro{SCHAR\_MAX}& 127 & massimo di \ctyp{signed char}\\
+ \macro{CHAR\_MIN} &\footnotemark& minimo di \ctyp{char}\\
+ \macro{CHAR\_MAX} &\footnotemark& massimo di \ctyp{char}\\
+ \macro{SHRT\_MIN} & -32768 & minimo di \ctyp{short}\\
+ \macro{SHRT\_MAX} & 32767 & massimo di \ctyp{short}\\
+ \macro{USHRT\_MAX}& 65535 & massimo di \ctyp{unsigned short}\\
+ \macro{INT\_MAX} & 2147483647 & minimo di \ctyp{int}\\
+ \macro{INT\_MIN} &-2147483648 & minimo di \ctyp{int}\\
+ \macro{UINT\_MAX} & 4294967295 & massimo di \ctyp{unsigned int}\\
+ \macro{LONG\_MAX} & 2147483647 & massimo di \ctyp{long}\\
+ \macro{LONG\_MIN} &-2147483648 & minimo di \ctyp{long}\\
+ \macro{ULONG\_MAX}& 4294967295 & massimo di \ctyp{unsigned long}\\
\hline
\end{tabular}
\caption{Costanti definite in \file{limits.h} in conformità allo standard
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
+\ctyp{long long} introdotto con il nuovo standard, i relativi valori sono in
\tabref{tab:sys_isoc90_macro}.
\begin{table}[htb]
\textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
\hline
\hline
- \macro{LLONG\_MAX}& 9223372036854775807& massimo di \type{long long}\\
- \macro{LLONG\_MIN}&-9223372036854775808& minimo di \type{long long}\\
+ \macro{LLONG\_MAX}& 9223372036854775807& massimo di \ctyp{long long}\\
+ \macro{LLONG\_MIN}&-9223372036854775808& minimo di \ctyp{long long}\\
\macro{ULLONG\_MAX}&18446744073709551615&
- massimo di \type{unsigned long long}\\
+ massimo di \ctyp{unsigned long long}\\
\hline
\end{tabular}
\caption{Macro definite in \file{limits.h} in conformità allo standard
\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
+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
+compilato il kernel, o alcuni dei parametri modificabili a run time, è
+necessario ottenerne il valore attraverso la funzione \func{sysconf}. Il
prototipo di questa funzione è:
\begin{prototype}{unistd.h}{long sysconf(int name)}
Restituisce il valore del parametro di sistema \param{name}.
In generale si dovrebbe fare uso di \func{sysconf} solo quando la relativa
macro non è definita, quindi con un codice analogo al seguente:
-\footnotesize
+%\footnotesize
\begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
get_child_max(void)
{
return val;
}
\end{lstlisting}
-\normalsize
-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.
+%\normalsize
+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}
\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
+\tabref{tab:sys_posix1_file}, e per esse vale lo stesso discorso fatto per le
+analoghe di \tabref{tab:sys_posix1_general}.
\begin{table}[htb]
\centering
\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 \func{pathconf}, il cui prototipo è:
\begin{prototype}{unistd.h}{long pathconf(char *path, int name)}
Restituisce il valore del parametro \param{name} per il file \param{path}.
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
+\func{fpathconf}, opera su un file descriptor invece che su un pathname. Il
suo prototipo è:
\begin{prototype}{unistd.h}{long fpathconf(int fd, int name)}
Restituisce il valore del parametro \param{name} per il file \param{fd}.
\label{sec:sys_uname}
Un'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
+riguardo al sistema che al computer su cui esso sta girando è \func{uname}; il
suo prototipo è:
\begin{prototype}{sys/utsname.h}{int uname(struct utsname *info)}
Restituisce informazioni sul sistema nella struttura \param{info}.
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} 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:
+definita in \file{sys/utsname.h}, secondo quanto mostrato in
+\secref{fig:sys_utsname}, e le informazioni memorizzate nei suoi membri
+indicano rispettivamente:
\begin{itemize*}
\item il nome del sistema operativo;
\item il nome della release del kernel;
\item il nome della 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 \figref{fig:sig_stack_t},
+solo definendo \macro{\_GNU\_SOURCE}.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
+struct utsname {
+ char sysname[];
+ char nodename[];
+ char release[];
+ char version[];
+ char machine[];
+#ifdef _GNU_SOURCE
+ char domainname[];
+#endif
+};
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \var{utsname}.}
+ \label{fig:sys_utsname}
+\end{figure}
+
+In generale si tenga presente che le dimensioni delle stringe di una
+\var{utsname} non è specificata, e che esse sono sempre terminate con
+\macro{NULL}; il manuale delle \acr{glibc} indica due diverse dimensioni,
+\macro{\_UTSNAME\_LENGTH} per i campi standard e
+\macro{\_UTSNAME\_DOMAIN\_LENGTH} per quello specifico per il nome di dominio;
+altri sistemi usano nomi diversi come \macro{SYS\_NMLN} o \macro{\_SYS\_NMLN}
+or \macro{UTSLEN} che possono avere valori diversi. 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}
maniera gerarchica all'interno un albero; 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).
+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 chee può essere un intero, una stringa o anche una struttura
+formato specifico che può essere un intero, una stringa o anche una struttura
complessa, per questo motivo il valori vengono passati come puntatori
-\type{void}.
+\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
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 \secref{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 gestione delle proprietà dei filesystem}
\item[\macro{EINVAL}] il device \param{source} presenta un
\textit{superblock} non valido, o si è cercato di rimontare un filesystem
non ancora montato, o di montarlo senza che \param{target} sia un
- \type{mount point} o di spostarlo quando \param{target} non è un
- \type{mount point} o è \file{/}.
+ \textit{mount point} o di spostarlo quando \param{target} non è un
+ \textit{mount point} o è \file{/}.
\item[\macro{EACCES}] non si ha il permesso di accesso su uno dei componenti
del pathname, o si è cercato di montare un filesystem disponibile in sola
lettura senza averlo specificato o il device \param{source} è su un
scrittura.
Il tipo di filesystem è specificato da \param{filesystemtype}, che deve essere
-una delle stringhe riportate in \file{/proc/filesystems}, che contiene
+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.
directory radice del filesystem montato.
Dal kernel 2.4.x inoltre è divenuto possibile sia spostare atomicamente un
-\textit{mount point} da una directory ad un'altra, che montare in diversi
-\textit{mount point} lo stesso filesystem, che montare più filesystem sullo
+\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).
valori riportati in \ntab.
\begin{table}[htb]
+ \footnotesize
\centering
\begin{tabular}[c]{|l|r|l|}
\hline
specificate dagli altri bit), anche in questo caso il valore di \param{source}
viene ignorato.
-
Una volta che non si voglia più utilizzare un certo filesystem è possibile
\textsl{smontarlo} usando la funzione \func{umount}, il cui prototipo è:
\begin{prototype}{sys/mount.h}{umount(const char *target)}
informazioni riguardo al filesystem su cui si trova un certo file, sono
\func{statfs} e \func{fstatfs}, i cui prototipi sono:
\begin{functions}
- \headdecl{sys/vfs.h} \funcdecl{int statfs(const char *path, struct statfs
- *buf)} \funcdecl{int fstatfs(int fd, struct statfs *buf)} Restituisce in
- \param{buf} le informazioni relative al filesystem su cui è posto il file
- specificato.
+ \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{Li funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in caso di
+ \bodydesc{Le funzioni ritornano 0 in caso di successo e -1 in caso di
errore, nel qual caso \var{errno} viene settato ai valori:
\begin{errlist}
\item[\macro{ENOSYS}] il filesystem su cui si trova il file specificato non
Queste funzioni permettono di ottenere una serie di informazioni generali
riguardo al filesystem su cui si trova il file specificato; queste vengono
-restituite una struttura \param{buf} definita come:
-\begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
+restituite una struttura \param{buf} di tipo \type{statfs} definita come in
+\ref{fig:sys_statfs}, ed i campi che sono indefiniti per il filesystem in
+esame sono settati 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 \macro{XXX\_SUPER\_MAGIC}, dove \macro{XXX} in genere è il
+nome del filesystem stesso.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
struct statfs {
long f_type; /* tipo di filesystem */
long f_bsize; /* dimensione ottimale dei blocchi di I/O */
long f_spare[6]; /* riservati per uso futuro */
};
\end{lstlisting}
-ed i campi che sono indefiniti per il filesystem in esame sono settati 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
-\macro{XXX\_SUPER\_MAGIC}, dove \macro{XXX} in genere è il nome del filesystem
-stesso.
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \var{statfs}.}
+ \label{fig:sys_statfs}
+\end{figure}
+
Le \acr{glibc} provvedono infine una serie di funzioni per la gestione dei due
file standard \file{/etc/fstab} e \file{/etc/mtab}, che convenzionalmente sono
-usati in quasi tutti i sistemi unix per mantenere rispettivamente le
+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 \var{struct fstab} e \var{struct mntent}, e, per
\subsection{La gestione di utenti e gruppi}
\label{sec:sys_user_group}
-L'ultimo argomento di questa sezione è quello che riguarda le funzioni
-utilizzate per gestire utenti e gruppi all'interno del sistema.
Tradizionalmente l'informazione per la gestione di utenti e gruppi veniva
-tenuta tutta nei due file di testo \file{/etc/passwd} ed \file{/etc/group};
-oggi la maggior parte delle distribuzioni di Linux usa la libreria PAM (sigla
-che sta \textit{Pluggable Authentication Method}) che permette di separare
-completamente i meccanismi di gestione degli utenti (autenticazione,
-riconoscimeto, ecc.) dal
+tenuta tutta nei due file di testo \file{/etc/passwd} ed \file{/etc/group}, e
+tutte le funzioni facevano riferimento ad essi. Oggi la maggior parte delle
+distribuzioni di Linux usa la libreria PAM (sigla che sta \textit{Pluggable
+ Authentication Method}) che permette di separare completamente i meccanismi
+di gestione degli utenti (autenticazione, riconoscimento, ecc.) dalle modalità
+in cui i relativi dati vengono mantenuti, per cui pur restando in gran parte
+le stesse\footnote{in genere quello che viene cambiato è l'informazione usata
+ per l'autenticazione, che non è più necessariamente una password criptata da
+ verificare, ma può assumere le forme più diverse, come impronte digitali,
+ chiavi elettroniche, ecc.}, le informazioni non sono più necessariamente
+mantenute in quei file.
+
+In questo paragrafo ci limiteremo comunque alle funzioni classiche per la
+lettura delle informazioni relative a utenti e gruppi previste dallo standard
+POSIX.1, che fanno riferimento a quanto memorizzato nei due file appena
+citati, il cui formato è descritto dalle relative pagine del manuale (cioè
+\cmd{man 5 passwd} e \cmd{man 5 group}).
+
+Per leggere le informazioni relative ad un utente si possono usare due
+funzioni, \func{getpwuid} e \func{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 \macro{NULL} nel caso non sia stato
+ trovato nessun utente corrispondente a quanto specificato.}
+\end{functions}
+Le due funzioni forniscono le informazioni memorizzate nel database 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 \type{passwd} la cui definizione (anch'essa eseguita in \file{pwd.h}) è
+riportata in \figref{fig:sys_passwd_struct}, dove è pure brevemente illustrato
+il significato dei vari campi.
-Lo standard POSIX.1 definisce una serie di funzioni
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
+struct passwd {
+ char *pw_name; /* user name */
+ char *pw_passwd; /* user password */
+ uid_t pw_uid; /* user id */
+ gid_t pw_gid; /* group id */
+ char *pw_gecos; /* real name */
+ char *pw_dir; /* home directory */
+ char *pw_shell; /* shell program */
+};
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \var{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 posono
+essere rientranti, per cui 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 settato opportunamente.}
+\end{functions}
-\section{Limitazione ed uso delle risorse}
-\label{sec:sys_res_limits}
+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 \var{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 \macro{NULL} altrimenti. Qualora i dati non possano essere
+contenuti nei byte specificati da \param{buflen}, la funzione fallirà
+restituendo \macro{ERANGE} (e \param{result} sarà comunque settato a
+\macro{NULL}).
+
+Del tutto analoghe alle precedenti sono le funzioni \func{getgrnam} e
+\func{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}
-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.
+ \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 settato 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
+\type{group}, la cui definizione è riportata in \figref{fig:sys_group_struct}.
-\subsection{L'uso delle risorse}
-\label{sec:sys_resource_use}
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
+struct group {
+ char *gr_name; /* group name */
+ char *gr_passwd; /* group password */
+ gid_t gr_gid; /* group id */
+ char **gr_mem; /* group members */
+};
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \var{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 dal file
+delle password in \file{/etc/passwd} che con qualunque altro metodo sia stato
+utilizzato per mantenere il database degli utenti. Non permettono però di
+settare direttamente le password; questo è possibile con un'altra interfaccia
+al database degli utenti, derivata da SVID, che però funziona soltanto con un
+database che sia tenuto su un file che abbia il formato classico di
+\file{/etc/passwd}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Funzione} & \textbf{Significato}\\
+ \hline
+ \hline
+ \func{fgetpwent} & Legge una voce dal database utenti da un file
+ specificato aprendolo la prima volta.\\
+ \func{fgetpwent\_r}& Come la precedente, ma rientrante.\\
+ \func{getpwent} & Legge una voce dal database utenti (da
+ \file{/etc/passwd}) aprendolo la prima volta.\\
+ \func{getpwent\_r} & Come la precedente, ma rientrante.\\
+ \func{setpwent} & Ritorna all'inizio del database.\\
+ \func{putpwent} & Immette una voce nel database utenti.\\
+ \func{endpwent} & Chiude il database degli utenti.\\
+ \func{fgetgrent} & Legge una voce dal database dei gruppi da un file
+ specificato aprendolo la prima volta.\\
+ \func{fgetgrent\_r}& Come la precedente, ma rientrante.\\
+ \func{getgrent} & Legge una voce dal database dei gruppi (da
+ \file{/etc/passwd}) aprendolo la prima volta.\\
+ \func{getgrent\_r} & Come la precedente, ma rientrante.\\
+ \func{setgrent} & Immette una voce nel database dei gruppi.\\
+ \func{putgrent} & Immette una voce nel database dei gruppi.\\
+ \func{endgrent} & Chiude il database dei gruppi.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Funzioni per la manipolazione dei campi di un file usato come
+ database di utenti e gruppi nel formato di \file{/etc/passwd} e
+ \file{/etc/groups}.}
+ \label{tab:sys_passwd_func}
+\end{table}
+Dato che ormai la gran parte delle distribuzioni di Linux utilizzano PAM, che
+come minimo usa almeno le \textit{shadow password} (quindi con delle modifiche
+rispetto al formato classico di \file{/etc/passwd}), le funzioni che danno la
+capacità scrivere delle voci nel database (cioè \func{putpwent} e
+\func{putgrent}) non permettono di effettuarne una specificazione in maniera
+completa. Per questo motivo l'uso di queste funzioni è deprecato in favore
+dell'uso di PAM, ci limiteremo pertanto ad elencarle in
+\tabref{tab:sys_passwd_func}, rimandando chi fosse interessato alle rispettive
+man page e al manuale delle \acr{glibc} per i dettagli del loro funzionamento.
+
+
+
+\subsection{Il database di accounting}
+\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 database di
+\textit{accounting}. 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 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 (vedi
+\tabref{tab:sys_passwd_func}) usate per accedere al database degli utenti,
+solo che in questo caso la struttura del database di accounting è molto più
+complessa, dato che contiene diversi tipi di informazione.
+
+Le prime tre funzioni, \func{setutent}, \func{endutent} e \func{utmpname}
+servono rispettivamente a aprire e a chiudere il file che contiene il
+database, 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
+ database di \textit{accounting}.
+
+ \funcdecl{void setutent(void)} Apre il file del database di
+ \textit{accounting}, posizionandosi al suo inizio.
+
+ \funcdecl{void endutent(void)} Chiude il file del database di
+ \textit{accounting}.
+
+ \bodydesc{Le funzioni non ritornano codici di errore.}
+\end{functions}
+In caso questo non venga specificato nessun file viene usato il valore
+standard \macro{\_PATH\_UTMP} (che è definito in \file{paths.h}); in genere
+\func{utmpname} prevede due possibili valori:
+\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
+\item[\macro{\_PATH\_UTMP}] Specifica il database di accounting per gli utenti
+ correntemente collegati.
+\item[\macro{\_PATH\_WTMP}] Specifica il database di accounting per l'archivio
+ storico degli utenti collegati.
+\end{basedescript}
+corrispondenti ai file \file{/var/run/utmp} e \file{/var/log/wtmp} visti in
+precedenza.
+
+Una volta aperto il file si può eseguire una scansione leggendo o scrivendo
+una voce con le funzioni \func{getutent}, \func{getutid}, \func{getutline} e
+\func{pututline}, i cui prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{utmp.h}
+ \funcdecl{struct utmp *getutent(void)}
+ Legge una voce dal dalla posizione corrente nel database.
+
+ \funcdecl{struct utmp *getutid(struct utmp *ut)}
+ Ricerca una voce sul database in base al contenuto di \param{ut}.
-\subsection{Limiti sulle risorse}
-\label{sec:sys_resource_limit}
+ \funcdecl{struct utmp *getutline(struct utmp *ut)}
+ Ricerca nel database 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 database.
-\subsection{Le risorse di memoria}
-\label{sec:sys_memory_res}
+ \bodydesc{Le funzioni ritornano il puntatore ad una struttura \var{utmp} in
+ caso di successo e \macro{NULL} in caso di errore.}
+\end{functions}
+Tutte queste funzioni fanno riferimento ad una struttura di tipo \var{utmp},
+la cui definizione in Linux è riportata in \secref{fig:sys_utmp_struct}. Le
+prime tre funzioni servono per leggere una voce dal database; \func{getutent}
+legge semplicemente la prima voce disponibile; le altre due permettono di
+eseguire una ricerca.
-\subsection{Le risorse di processore}
-\label{sec:sys_cpu_load}
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
+struct utmp
+{
+ short int ut_type; /* Type of login. */
+ pid_t ut_pid; /* Process ID of login process. */
+ char ut_line[UT_LINESIZE]; /* Devicename. */
+ char ut_id[4]; /* Inittab ID. */
+ char ut_user[UT_NAMESIZE]; /* Username. */
+ char ut_host[UT_HOSTSIZE]; /* Hostname for remote login. */
+ struct exit_status ut_exit; /* Exit status of a process marked
+ as DEAD_PROCESS. */
+ long int ut_session; /* Session ID, used for windowing. */
+ struct timeval ut_tv; /* Time entry was made. */
+ int32_t ut_addr_v6[4]; /* Internet address of remote host. */
+ char __unused[20]; /* Reserved for future use. */
+};
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \var{utmp} contenente le informazioni di una voce del
+ database di \textit{accounting}.}
+ \label{fig:sys_utmp_struct}
+\end{figure}
+
+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 \tabref{tab:sys_ut_type}, quando assume i valori
+\macro{RUN\_LVL}, \macro{BOOT\_TIME}, \macro{OLD\_TIME}, \macro{NEW\_TIME},
+verrà restituito la prima voce che corrisponde al tipo determinato; quando
+invece assume i valori \macro{INIT\_PROCESS}, \macro{LOGIN\_PROCESS},
+\macro{USER\_PROCESS} o \macro{DEAD\_PROCESS} verrà restiuita la prima voce
+corripondente al valore del campo \var{ut\_id} specificato in \param{ut}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Funzione} & \textbf{Significato}\\
+ \hline
+ \hline
+ \macro{EMPTY} & Non contiene informazioni valide. \\
+ \macro{RUN\_LVL} & Identica il runlevel del sistema. \\
+ \macro{BOOT\_TIME} & Identifica il tempo di avvio del sistema \\
+ \macro{OLD\_TIME} & Identifica quando è stato modificato l'orologio di
+ sistema. \\
+ \macro{NEW\_TIME} & Identifica da quanto è stato modificato il
+ sistema. \\
+ \macro{INIT\_PROCESS} & Identifica un processo lanciato da \cmd{init}. \\
+ \macro{LOGIN\_PROCESS}& Identifica un processo di login. \\
+ \macro{USER\_PROCESS} & Identifica un processo utente. \\
+ \macro{DEAD\_PROCESS} & Identifica un processo terminato. \\
+ \macro{ACCOUNTING} & ??? \\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Classificazione delle voci del database di accounting 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 \macro{LOGIN\_PROCESS} o \macro{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 database.
+
+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 \secref{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 analoge 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, \func{updwtmp} e \func{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 database di accounting \file{wmtp}.
+
+ \funcdecl{void logwtmp(const char *line, const char *name, const char
+ *host)} Aggiunge nel database di accounting una voce con i valori
+ specificati.
+
+ \bodydesc{Le funzioni ritornano il puntatore ad una struttura \var{utmp} in
+ caso di successo e \macro{NULL} in caso di errore.}
+\end{functions}
+
+La prima funzione permette l'aggiunta di una voce a \file{wmtp} specificando
+direttamente una struttura \type{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}
+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 \secref{sec:proc_wait4} le informazioni riguardo
+l'utilizzo delle risorse da parte di un processo è mantenuto in una struttura
+di tipo \code{struct }\type{rusage}, la cui definizione (che si trova in
+\file{sys/resource.h}) è riportata in \figref{fig:sys_rusage_struct}.
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize
\centering
\begin{minipage}[c]{15cm}
- \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
+ \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 */
+ 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}
\end{minipage}
\label{fig:sys_rusage_struct}
\end{figure}
+La struttura è ripresa da BSD 4.3, ma attualmente (con i kernel della serie
+2.4.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 e
+corrispondono rispettivamente al numero di \textit{page fault}\index{page
+ fault} (vedi \secref{sec:proc_mem_gen}) avvenuti senza richiedere I/O (i
+cosiddetti \textit{minor page fault}), a quelli che invece han richiesto I/O
+(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 necessario,
+ma aumenta la portabilità, e serve comunque quando, come nella maggior parte
+dei casi, si debba accedere ai campi di \var{rusage} relativi ai tempi di
+utilizzo del processore, che sono definiti come \code{struct }\type{timeval}.
+
+
+Questa è la stessa struttura utilizzata da \func{wait4} per ricavare la
+quantità di risorse impiegato dal processo di cui si è letto lo stato di
+terminazione, ma essa può anche essere letta direttamente utilizzando la
+funzione \func{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.
+
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e -1 in caso di errore,
+ nel qual caso \var{errno} può essere \macro{EINVAL} o \macro{EFAULT}.}
+\end{functions}
+
+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
+\macro{RUSAGE\_SELF} per indicare il processo corrente e
+\macro{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 leggere l'uso delle risorse da parte
+di un processo si possono anche imporre dei limiti sulle sue capacità. Ogni
+processo ha in generale due limiti associati ad ogni risorsa; questi sono
+detti il \textsl{limite corrente} (o \textit{current limit}) che esprime il
+valore 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}.
+
+In generale il primo viene chiamato un limite \textsl{soffice} (o \textit{soft
+ limit}) dato che il suo valore può essere aumentato, mentre il secondo è
+detto \textsl{duro} (o \textit{hard limit}), in quanto un processo normale non
+può modificarne il valore. Il valore di questi limiti è mantenuto in una
+struttura \var{rlimit}, la cui definizione è riportata in
+\figref{fig:sys_rlimit_struct}, ed i cui campi corrispondono appunto a limite
+corrente e massimo.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
+ struct rlimit {
+ rlim_t rlim_cur;
+ rlim_t rlim_max;
+ };
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \var{rlimit} per impostare i limiti di utilizzo
+ delle risorse usate da un processo.}
+ \label{fig:sys_rlimit_struct}
+\end{figure}
+
+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 far leggere o settare
+i limiti di utilizzo delle risorse da parte di un processo le \acr{glibc}
+prevedono due funzioni, \func{getrlimit} e \func{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)}
+
+ Setta 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} viene settata ai valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{INVAL}] I valori per \param{resource} non sono validi.
+ \item[\macro{EPERM}] Un processo senza i privilegi di amministratore ha
+ cercato di innalzare i propri limiti.
+ \end{errlist}
+ ed \macro{EFAULT}.}
+\end{functions}
+
+Entrambe le funzioni permettono di specificare su quale risorsa si vuole
+operare attraverso \param{resource}, i cui possibili valori sono elencati in
+\secref{tab:sys_rlimit_values}, e utilizzano una struttura \var{rlimit} per
+specificarne i valori.
+
+\begin{table}[htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{12cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Valore} & \textbf{Significato}\\
+ \hline
+ \hline
+ \macro{RLIMIT\_CPU} & Il massimo tempo di CPU che il processo può
+ usare. Il superamento del limite comporta
+ l'emissione di un segnale di \macro{SIGXCPU}.\\
+ \macro{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
+ \macro{SIGXFSZ}.\\
+ \macro{RLIMIT\_DATA} & La massima dimensione della memoria dati di un
+ processo. Il tentatico di allocare più memoria
+ causa il fallimento della funzione di
+ allocazione. \\
+ \macro{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 \macro{SIGSEGV}.\\
+ \macro{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\\
+ \macro{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.\\
+ \macro{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
+ \macro{EAGAIN}.\\
+ \macro{RLIMIT\_NOFILE} & Il numero massimo di file che il processo può
+ aprire. L'apertura di un ulteriore file fallirà
+ con un errore \macro{EMFILE}.\\
+ \macro{RLIMIT\_MEMLOCK}& L'ammontare massimo di memoria che può essere
+ bloccata (vedi \secref{sec:proc_mem_lock}).\\
+ \macro{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{Settare questo limite a zero è la maniera più semplice per
+ evitare la creazione di \file{core} file.}
+
+È inoltre definita la costante \macro{RLIM\_INFINITY} che permette di
+sbloccare l'uso di una risorsa, ma 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 \secref{sec:proc_fork}) e
+mantenuti attraverso una \func{exec} (vedi \secref{sec:proc_exec}).
+
+
+\subsection{Le risorse relative alla memoria}
+\label{sec:sys_memory_res}
+
+La gestione della memoria è già stata affrontata in dettaglio in
+\secref{sec:proc_memory}; abbiamo visto allora che il kernel provvede il
+meccanismo della memoria virtuale attraverso la divisione della memoria fisica
+in pagine.
+
+In genere questo è del tutto trasparente al singolo processo, ma in certi
+casi, come per l'I/O mappato in memoria (vedi \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 allocata con il
+meccanismo della paginazione.
+
+Di solito la dimensione delle pagine di memoria è fissata dall'architettura
+hardware, per cui in genere la dimensione delle pagine di memoria era una
+costante definita in fase di compilazione, ma oggi alcune architetture (ad
+esempio su Sun Sparc) permettono di variare questa dimensione, e non volendo
+dover fornire binari diversi per ogni possibile modello, è necessario poter
+utilizzare una funzione.
+
+In genere questa dimensione può essere ottenuta attraverso una chiamata a
+\func{sysconf} come \func{sysconf(\_SC\_PAGESIZE)}, ma in BSD 4.2 è stata
+introdotta una apposita funzione, \func{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, 4.4BSD 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 serve, in genere restituisce il valore del simbolo
+\macro{PAGE\_SIZE} del kernel, anche se le versioni delle librerie del C
+precedenti le \acr{glibc} 2.1 implementavano questa funzione restituendo un
+valore statico.
+
+Le \acr{glibc} forniscono, come specifica estensione GNU, altre due funzioni,
+\func{get\_phys\_pages} e \func{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 memorie disponibili per il sistema.
+
+ \funcdecl{long int get\_avphys\_pages(void)}
+
+ Legge il numero.
+
+ \bodydesc{}
+\end{functions}
+
+
+
+\subsection{Le risorse di processore}
+\label{sec:sys_cpu_load}
+
-\var{tms\_utime}, \var{tms\_stime}, \var{tms\_cutime}, \var{tms\_uetime}
\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 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.
\subsection{La misura del tempo in Unix}
+\subsection{I tempi di processore}
+\label{sec:sys_cpu_times}
+
+
+\var{tms\_utime}, \var{tms\_stime}, \var{tms\_cutime}, \var{tms\_uetime}
+
+
+
\section{La gestione degli errori}
\label{sec:sys_errors}
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.
+variabile è in genere definita come \ctyp{volatile} dato che può essere
+cambiata in modo asincrono da un segnale (si veda \ref{sec:sig_sigchld} per un
+esempio, ricordando quanto trattato in \ref{sec:proc_race_cond}), 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},
nell'header \file{errno.h} sono anche definiti i nomi simbolici per le
projects / gapil.git / blobdiff