-\chapter{La gestione del sistema}
+\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.
+\section{La lettura delle caratteristiche del sistema}
+\label{sec:sys_characteristics}
-\subsection{La misura del tempo in unix}
-\label{sec:intro_unix_time}
+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
+l'architettura hardware, l'implementazione del kernel e delle librerie, le
+opzioni di configurazione.
-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:
+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.
+
+
+\subsection{Limiti e parametri di sistema}
+\label{sec:sys_limits}
+
+Quando si devono determinare le le caratteristiche generali del sistema ci si
+trova di fronte a diverse possibilità; alcune di queste infatti possono
+dipendere dall'architettura dell'hardware (come le dimensioni dei tipi
+interi), o dal sistema operativo (come la presenza o meno dei \textit{saved
+ id}), altre invece possono dipendere dalle opzioni con cui si è costruito
+il sistema (ad esempio da come si è compilato il kernel), o dalla
+configurazione del medesimo; per questo motivo in generale sono necessari due
+tipi diversi di funzionalità:
+\begin{itemize*}
+\item la possibilità di determinare limiti ed opzioni al momento della
+ compilazione.
+\item la possibilità di determinare limiti ed opzioni durante l'esecuzione.
+\end{itemize*}
+
+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 di preprocessore 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}).
+
+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
+vedere per la maggior parte questi limiti attengono alle dimensioni dei dati
+interi, che sono in genere fissati dall'architettura hardware (le analoghe
+informazioni per i dati in virgola mobile sono definite a parte, ed
+accessibili includendo \file{float.h}). Lo standard prevede anche un'altra
+costante, \macro{FOPEN\_MAX}, che può non essere fissa e che pertanto non è
+definita in \file{limits.h}; essa deve essere definita in \file{stdio.h} ed
+avere un valore minimo di 8.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|r|l|}
+ \hline
+ \textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
+ \hline
+ \hline
+ \macro{MB\_LEN\_MAX}& 16 & massima dimensione di un
+ carattere esteso\\
+ \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
+ ANSI C.}
+ \label{tab:sys_ansic_macro}
+\end{table}
+
+\footnotetext[1]{il valore può essere 0 o \macro{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}
+ 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
+\ctyp{long long} introdotto con il nuovo standard, i relativi valori sono in
+\tabref{tab:sys_isoc90_macro}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|r|l|}
+ \hline
+ \textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
+ \hline
+ \hline
+ \macro{LLONG\_MAX}& 9223372036854775807& massimo di \ctyp{long long}\\
+ \macro{LLONG\_MIN}&-9223372036854775808& minimo di \ctyp{long long}\\
+ \macro{ULLONG\_MAX}&18446744073709551615&
+ massimo di \ctyp{unsigned long long}\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Macro definite in \file{limits.h} in conformità allo standard
+ ISO C90.}
+ \label{tab:sys_isoc90_macro}
+\end{table}
+
+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. 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
+\secref{sec:sys_file_limits}.
+
+Purtroppo la sezione dello standard che tratta questi argomenti è una delle
+meno chiare\footnote{tanto che Stevens, in \cite{APUE}, la porta come esempio
+ di ``standardese''.}. Lo standard prevede che ci siano 13 macro che
+descrivono le caratteristiche del sistema (7 per le caratteristiche generiche,
+riportate in \tabref{tab:sys_generic_macro}, e 6 per le caratteristiche dei
+file, riportate in \tabref{tab:sys_file_macro}).
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|r|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
+ \hline
+ \hline
+ \macro{ARG\_MAX} &131072& dimensione massima degli argomenti
+ passati ad una funzione della famiglia
+ \func{exec}.\\
+ \macro{CHILD\_MAX} & 999& numero massimo di processi contemporanei
+ che un utente può eseguire.\\
+ \macro{OPEN\_MAX} & 256& numero massimo di file che un processo
+ può mantenere aperti in contemporanea.\\
+ \macro{STREAM\_MAX}& 8& massimo numero di stream aperti per
+ processo in contemporanea.\\
+ \macro{TZNAME\_MAX}& 6& dimensione massima del nome di una
+ \texttt{timezone} (vedi ).\\
+ \macro{NGROUPS\_MAX}& 32& numero di gruppi supplementari per
+ processo (vedi \secref{sec:proc_access_id}).\\
+ \macro{SSIZE\_MAX}&32767& valore massimo del tipo \type{ssize\_t}.\\
+ \hline
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Costanti per i limiti del sistema.}
+ \label{tab:sys_generic_macro}
+\end{table}
+
+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}. 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 \macro{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 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}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|r|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
+ \hline
+ \hline
+ \macro{\_POSIX\_ARG\_MAX} & 4096& dimensione massima degli argomenti
+ passati ad una funzione della famiglia
+ \func{exec}.\\
+ \macro{\_POSIX\_CHILD\_MAX} & 6& numero massimo di processi
+ contemporanei che un utente può
+ eseguire.\\
+ \macro{\_POSIX\_OPEN\_MAX} & 16& numero massimo di file che un processo
+ può mantenere aperti in
+ contemporanea.\\
+ \macro{\_POSIX\_STREAM\_MAX} & 8& massimo numero di stream aperti per
+ processo in contemporanea.\\
+ \macro{\_POSIX\_TZNAME\_MAX} & & dimensione massima del nome di una
+ \texttt{timezone} (vedi ).\\
+ \macro{\_POSIX\_NGROUPS\_MAX}& 0& numero di gruppi supplementari per
+ processo (vedi
+ \secref{sec:proc_access_id}).\\
+ \macro{\_POSIX\_SSIZE\_MAX} &32767& valore massimo del tipo
+ \type{ssize\_t}.\\
+ \macro{\_POSIX\_AIO\_LISTIO\_MAX}&2& \\
+ \macro{\_POSIX\_AIO\_MAX} & 1& \\
+ \hline
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Macro dei valori minimi delle caratteristiche generali del sistema
+ per la conformità allo standard POSIX.1.}
+ \label{tab:sys_posix1_general}
+\end{table}
+
+In genere questi valori non servono a molto, la loro unica utilità è quella di
+indicare un limite superiore che assicura la portabilità senza necessità di
+ulteriori controlli. Tuttavia molti di essi sono ampiamente superati in tutti
+i sistemi POSIX in uso oggigiorno. Per questo è sempre meglio utilizzare i
+valori ottenuti da \func{sysconf}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Macro}&\textbf{Significato}\\
+ \hline
+ \hline
+ \macro{\_POSIX\_JOB\_CONTROL}& il sistema supporta il
+ \textit{job control} (vedi
+ \secref{sec:sess_xxx}).\\
+ \macro{\_POSIX\_SAVED\_IDS} & il sistema supporta i \textit{saved id}
+ (vedi \secref{sec:proc_access_id}).
+ per il controllo di accesso dei processi\\
+ \macro{\_POSIX\_VERSION} & fornisce la versione dello standard POSIX.1
+ supportata nel formato YYYYMML (ad esempio
+ 199009L).\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Alcune macro definite in \file{limits.h} in conformità allo standard
+ POSIX.1.}
+ \label{tab:sys_posix1_other}
+\end{table}
+
+Oltre ai precedenti valori (e a quelli relativi ai file elencati in
+\tabref{tab:sys_posix1_file}), che devono essere obbligatoriamente definiti,
+lo standard POSIX.1 ne prevede parecchi altri. La lista completa si trova
+dall'header file \file{bits/posix1\_lim.h} (da non usare mai direttamente, è
+incluso automaticamente all'interno di \file{limits.h}). Di questi vale la
+pena menzionare alcune macro di uso comune, (riportate in
+\tabref{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 dei \textit{saved id}).
+
+Oltre allo standard POSIX.1, anche lo standard POSIX.2 definisce una serie di
+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}.
+
+
+\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
+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
+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).}
+\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.h}, ed una lista più esaustiva, con le
+relative spiegazioni, si può trovare nel manuale delle \acr{glibc}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|l|p{9cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Parametro}&\textbf{Macro sostituita} &\textbf{Significato}\\
+ \hline
+ \hline
+ \texttt{\_SC\_ARG\_MAX} &\macro{ARG\_MAX}&
+ La dimensione massima degli argomenti passati ad una funzione
+ della famiglia \func{exec}.\\
+ \texttt{\_SC\_CHILD\_MAX}&\macro{\_CHILD\_MAX}&
+ Il numero massimo di processi contemporanei che un utente può
+ eseguire.\\
+ \texttt{\_SC\_OPEN\_MAX}&\macro{\_OPEN\_MAX}&
+ Il numero massimo di file che un processo può mantenere aperti in
+ contemporanea.\\
+ \texttt{\_SC\_STREAM\_MAX}& \macro{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}&
+ Massimo numero di gruppi supplementari che può avere un processo (vedi
+ \secref{sec:proc_access_id}).\\
+ \texttt{\_SC\_SSIZE\_MAX}&\macro{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\_JOB\_CONTROL}&\macro{\_POSIX\_JOB\_CONTROL}&
+ Indica se è supportato il \textit{job control} (vedi
+ \secref{sec:sess_xxx}) in stile POSIX.\\
+ \texttt{\_SC\_SAVED\_IDS}&\macro{\_POSIX\_SAVED\_IDS}&
+ Indica se il sistema supporta i \textit{saved id} (vedi
+ \secref{sec:proc_access_id}).\\
+ \texttt{\_SC\_VERSION}& \macro{\_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.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Parametri del sistema leggibili dalla funzione \func{sysconf}.}
+ \label{tab:sys_sysconf_par}
+\end{table}
+
+In generale ogni limite o caratteristica del sistema per cui è definita una
+macro, sia dagli standard ANSI C e ISO C90, che da POSIX.1 e POSIX.2, può
+essere ottenuto attraverso una chiamata a \func{sysconf}. Il valore si otterrà
+specificando come valore del parametro \param{name} il nome ottenuto
+aggiungendo \code{\_SC\_} ai nomi delle macro definite dai primi due, o
+sostituendolo a \code{\_POSIX\_} per le macro definite dagli gli altri due.
+
+In generale si dovrebbe fare uso di \func{sysconf} solo quando la relativa
+macro non è definita, quindi con un codice analogo al seguente:
+%\footnotesize
+\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}
+%\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.
+
+
+\subsection{I limiti dei file}
+\label{sec:sys_file_limits}
+
+Come per le caratteristiche generali del sistema anche per i file esistono una
+serie di limiti (come la lunghezza del nome del file o il numero massimo di
+link) che dipendono sia dall'implementazione che dal filesystem in uso; anche
+in questo caso lo standard prevede alcune macro che ne specificano il valore,
+riportate in \tabref{tab:sys_file_macro}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|r|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
+ \hline
+ \hline
+ \macro{NAME\_MAX}& 14 & lunghezza in byte di un nome di file. \\
+ \macro{PATH\_MAX}& 256 & lunghezza in byte di pathname.\\
+ \macro{PIPE\_BUF}& 512 & byte scrivibili atomicamente in una pipe\\
+ \macro{LINK\_MAX} &8 & numero massimo di link a un file\\
+ \macro{MAX\_CANON}&255 & spazio disponibile nella coda di input
+ canonica del terminale\\
+ \macro{MAX\_INPUT}&255 & spazio disponibile nella coda di input
+ del terminale\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Macro per i limiti sulle caratteristiche dei file.}
+ \label{tab:sys_file_macro}
+\end{table}
+
+Come per i limiti di sistema POSIX.1 detta una serie di valori minimi per
+queste caratteristiche, che ogni sistema che vuole essere conforme deve
+rispettare; le relative macro sono riportate in \tabref{tab:sys_posix1_file},
+e per esse vale lo stesso discorso fatto per le analoghe di
+\tabref{tab:sys_posix1_general}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|r|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
+ \hline
+ \hline
+ \textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
+ \macro{\_POSIX\_LINK\_MAX} &8 & numero massimo di link a un file\\
+ \macro{\_POSIX\_MAX\_CANON}&255 & spazio disponibile nella coda di input
+ canonica del terminale\\
+ \macro{\_POSIX\_MAX\_INPUT}&255 & spazio disponibile nella coda di input
+ del terminale\\
+ \macro{\_POSIX\_NAME\_MAX}& 14 & lunghezza in byte di un nome di file. \\
+ \macro{\_POSIX\_PATH\_MAX}& 256 & lunghezza in byte di pathname.\\
+ \macro{\_POSIX\_PIPE\_BUF}& 512 & byte scrivibili atomicamente in una
+ pipe\\
+% \macro{\_POSIX\_MQ\_OPEN\_MAX}& 8& \\
+% \macro{\_POSIX\_MQ\_PRIO\_MAX}& 32& \\
+% \macro{\_POSIX\_FD\_SETSIZE}& 16 & \\
+% \macro{\_POSIX\_DELAYTIMER\_MAX}& 32 & \\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Macro dei valori minimi delle caratteristiche dei file per la
+ conformità allo standard POSIX.1.}
+ \label{tab:sys_posix1_file}
+\end{table}
+
+Tutti questi limiti sono definiti in \file{limits.h}; come nel caso precedente
+il loro uso è di scarsa utilità in quanto ampiamente superati in tutte le
+implementazioni moderne.
+
+
+\subsection{La funzione \func{pathconf}}
+\label{sec:sys_pathconf}
+
+In generale i limiti per i file sono molto più soggetti ad essere variabili
+rispetto ai precedenti limiti generali del sistema; ad esempio parametri come
+la lunghezza del nome del file o il numero di link possono variare da
+filesystem a filesystem; per questo motivo questi limiti devono essere sempre
+controllati con la funzione \func{pathconf}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{unistd.h}{long pathconf(char *path, int name)}
+ Restituisce il valore del parametro \param{name} per il file \param{path}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce indietro il valore del parametro
+ richiesto, o -1 in caso di errore (ed \var{errno} viene settata ad uno
+ degli errori possibili relativi all'accesso a \param{path}).}
+\end{prototype}
+
+E si noti come la funzione in questo caso richieda un parametro che specifichi
+a quale file si fa riferimento, dato che il valore del limite cercato può
+variare a seconda del filesystem. Una seconda versione della funzione,
+\func{fpathconf}, opera su un file descriptor invece che su un pathname, il
+suo prototipo è:
+\begin{prototype}{unistd.h}{long fpathconf(int fd, int name)}
+ Restituisce il valore del parametro \param{name} per il file \param{fd}.
+
+ \bodydesc{È identica a \func{pathconf} solo che utilizza un file descriptor
+ invece di un pathname; pertanto gli errori restituiti cambiano di
+ conseguenza.}
+\end{prototype}
+\noindent ed il suo comportamento è identico a quello di \func{pathconf}.
+
+
+\subsection{La funzione \func{uname}}
+\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
+suo prototipo è:
+\begin{prototype}{sys/utsname.h}{int uname(struct utsname *info)}
+ Restituisce informazioni sul sistema nella struttura \param{info}.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e -1 in caso di
+ fallimento, nel qual caso \var{errno} viene settata a \macro{EFAULT}.}
+\end{prototype}
+
+La funzione, che viene usata dal comando \cmd{uname}, restituisce le
+informazioni richieste nella struttura \param{info}; anche questa struttura è
+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 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, 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} or \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
+delle lunghezze delle stringhe di 9 e 65 byte; la terza 65, restituisce anche
+l'ultimo campo con una lunghezza di 257 byte.
+
+
+\section{Opzioni e configurazione del sistema}
+\label{sec:sys_config}
+
+Come abbiamo accennato nella sezione precedente, non tutti i limiti che
+caratterizzano il sistema sono fissi, o perlomeno non lo sono in tutte le
+implementazioni. Finora abbiamo visto come si può fare per leggerli, ci manca
+di esaminare il meccanismo che permette, quando questi possono variare durante
+l'esecuzione del sistema, di modificarli.
+
+Inoltre, al di la di quelli che possono essere limiti caratteristici previsti
+da uno standard, ogni sistema può avere una sua serie di altri parametri di
+configurazione, che, non essendo mai fissi e variando da sistema a sistema,
+non sono stati inclusi nella standardizzazione della sezione precedente. Per
+questi occorre, oltre al meccanismo di settaggio, pure un meccanismo di
+lettura.
+
+Affronteremo questi argomenti in questa sezione, insieme alle funzioni che si
+usano per il controllo di altre caratteristiche generali del sistema, come
+quelle per la gestione dei filesystem e di utenti e gruppi.
+
+
+\subsection{La funzione \func{sysctl} ed il filesystem \file{/proc}}
+\label{sec:sys_sysctl}
+
+La funzione che permette la lettura ed il settaggio dei parametri del sistema
+è \func{sysctl}; è una funzione derivata da BSD4.4, ma l'implementazione è
+specifica di Linux; il suo prototipo è:
+\begin{functions}
+\headdecl{unistd.h}
+\headdecl{linux/unistd.h}
+\headdecl{linux/sysctl.h}
+\funcdecl{int sysctl(int *name, int nlen, void *oldval, size\_t *oldlenp, void
+ *newval, size\_t newlen)}
+
+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:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EPERM}] il processo non ha il permesso di accedere ad uno dei
+ componenti nel cammino specificato per il parametro, o non ha il permesso
+ di accesso al parametro nella modalità scelta.
+ \item[\macro{ENOTDIR}] non esiste un parametro corrispondente al nome
+ \param{name}.
+ \item[\macro{EFAULT}] si è specificato \param{oldlenp} zero quando
+ \param{oldval} è non nullo.
+ \item[\macro{EINVAL}] o si è specificato un valore non valido per il
+ parametro che si vuole settare o lo spazio provvisto per il ritorno di un
+ valore non è delle giuste dimensioni.
+ \item[\macro{ENOMEM}] talvolta viene usato più correttamente questo errore
+ quando non si è specificato sufficiente spazio per ricevere il valore di un
+ parametro.
+ \end{errlist}
+}
+\end{functions}
+
+I parametri a cui la funzione permettere di accedere sono organizzati in
+maniera gerarchica 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).
+
+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
+complessa, per questo motivo il 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 settare 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 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*}
+\item il nome di dominio
+\item i parametri del meccanismo di \textit{paging}.
+\item il filesystem montato come radice
+\item la data di compilazione del kernel
+\item i parametri dello stack TCP
+\item il numero massimo di file aperti
+\end{itemize*}
+
+Come accennato in Linux si ha una modalità alternativa per accedere alle
+stesse informazioni di \func{sysctl} attraverso l'uso del filesystem
+\file{/proc}. Questo è un filesystem virtuale, generato direttamente dal
+kernel, che non fa riferimento a nessun dispositivo fisico, ma presenta in
+forma di file alcune delle strutture interne del kernel stesso.
+
+In particolare l'albero dei valori di \func{sysctl} viene presentato in forma
+di file nella directory \file{/proc/sys}, cosicché è possibile accedervi
+specificando un pathname e leggendo e scrivendo sul file corrispondente al
+parametro scelto. Il kernel si occupa di generare al volo il contenuto ed i
+nomi dei file corrispondenti, e questo ha il grande vantaggio di rendere
+accessibili i vari parametri a qualunque comando di shell e di permettere la
+navigazione dell'albero dei valori.
+
+Alcune delle corrispondenze dei file presentin \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}
+\label{sec:sys_file_config}
+
+Come accennato in \secref{sec:file_organization} per poter accedere ai file
+occorre prima rendere disponibile al sistema il filesystem su cui essi sono
+memorizzati; l'operazione di attivazione del filesystem è chiamata
+\textsl{montaggio}, per far questo in Linux\footnote{la funzione è specifica
+ di Linux e non è portabile.} si usa la funzione \func{mount} il cui prototipo
+è:
+\begin{prototype}{sys/mount.h}
+{mount(const char *source, const char *target, const char *filesystemtype,
+ unsigned long mountflags, const void *data)}
+
+Monta il filesystem di tipo \param{filesystemtype} contenuto in \param{source}
+sulla directory \param{target}.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e -1 in caso di
+ fallimento, nel qual caso gli errori comuni a tutti i filesystem che possono
+ essere restituiti in \var{errno} sono:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EPERM}] il processo non ha i privilegi di amministratore.
+ \item[\macro{ENODEV}] \param{filesystemtype} non esiste o non è configurato
+ nel kernel.
+ \item[\macro{ENOTBLK}] non si è usato un \textit{block device} per
+ \param{source} quando era richiesto.
+ \item[\macro{EBUSY}] \param{source} è già montato, o non può essere
+ rimontato in read-only perché ci sono ancora file aperti in scrittura, o
+ \param{target} è ancora in uso.
+ \item[\macro{EINVAL}] il device \param{source} presenta un
+ \textit{superblock} non valido, o si è cercato di rimontare un filesystem
+ non ancora montato, o di montarlo senza che \param{target} sia un
+ \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
+ filesystem montato con l'opzione \macro{MS\_NODEV}.
+ \item[\macro{ENXIO}] il \textit{major number} del device \param{source} è
+ sbagliato.
+ \item[\macro{EMFILE}] la tabella dei device \textit{dummy} è piena.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \macro{ENOTDIR}, \macro{EFAULT}, \macro{ENOMEM},
+ \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT} o \macro{ELOOP}.}
+\end{prototype}
+
+La funzione monta sulla directory \param{target}, detta \textit{mount point},
+il filesystem contenuto in \param{source}. In generale un filesystem è
+contenuto su un disco, e l'operazione di montaggio corrisponde a rendere
+visibile al sistema il contenuto del suddetto disco, identificato attraverso
+il file di dispositivo ad esso associato.
+
+Ma la struttura del virtual filesystem vista in \secref{sec:file_vfs} è molto
+più flessibile e può essere usata anche per oggetti diversi da un disco. Ad
+esempio usando il \textit{loop device} si può montare un file qualunque (come
+l'immagine di un CD-ROM o di un floppy) che contiene un filesystem, inoltre
+alcuni filesystem, come \file{proc} o \file{devfs} sono del tutto virtuali, i
+loro dati sono generati al volo ad ogni lettura, e passati al kernel ad ogni
+scrittura.
+
+Il tipo di filesystem è specificato da \param{filesystemtype}, che deve essere
+una delle stringhe riportate in \file{/proc/filesystems}, che contiene
+l'elenco dei filesystem supportati dal kernel; nel caso si sia indicato uno
+dei filesystem virtuali, il contenuto di \param{source} viene ignorato.
+
+Dopo l'esecuzione della funzione il contenuto del filesystem viene resto
+disponibile nella directory specificata come \textit{mount point}, il
+precedente contenuto di detta directory viene mascherato dal contenuto della
+directory radice del filesystem montato.
+
+Dal kernel 2.4.x inoltre è divenuto possibile sia spostare atomicamente un
+\textit{mount point} da una directory ad un'altra, che montare in diversi
+\textit{mount point} lo stesso filesystem, che montare più filesystem sullo
+stesso \textit{mount point} (nel qual caso vale quanto appena detto, e solo il
+contenuto dell'ultimo filesystem montato sarà visibile).
+
+Ciascun filesystem è dotato di caratteristiche specifiche che possono essere
+attivate o meno, alcune di queste sono generali (anche se non è detto siano
+disponibili in ogni filesystem), e vengono specificate come opzioni di
+montaggio con l'argomento \param{mountflags}.
+
+In Linux \param{mountflags} deve essere un intero a 32 bit i cui 16 più
+significativi sono un \textit{magic number}\footnote{cioè un numero speciale
+ usato come identificativo, che nel caso è \code{0xC0ED}; si può usare la
+ costante \macro{MS\_MGC\_MSK} per ottenere la parte di \param{mountflags}
+ riservata al \textit{magic number}.} mentre i 16 meno significativi sono
+usati per specificare le opzioni; essi sono usati come maschera binaria e
+vanno settati con un OR aritmetico della costante \macro{MS\_MGC\_VAL} con i
+valori riportati in \ntab.
+
+\begin{table}[htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{tabular}[c]{|l|r|l|}
+ \hline
+ \textbf{Parametro} & \textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
+ \hline
+ \hline
+ \macro{MS\_RDONLY} & 1 & monta in sola lettura\\
+ \macro{MS\_NOSUID} & 2 & ignora i bit \acr{suid} e \acr{sgid}\\
+ \macro{MS\_NODEV} & 4 & impedisce l'accesso ai file di dispositivo\\
+ \macro{MS\_NOEXEC} & 8 & impedisce di eseguire programmi \\
+ \macro{MS\_SYNCHRONOUS}& 16 & abilita la scrittura sincrona \\
+ \macro{MS\_REMOUNT} & 32 & rimonta il filesystem cambiando i flag\\
+ \macro{MS\_MANDLOCK} & 64 & consente il \textit{mandatory locking} (vedi
+ \secref{sec:file_mand_locking})\\
+ \macro{S\_WRITE} & 128 & scrive normalmente \\
+ \macro{S\_APPEND} & 256 & consente la scrittura solo in \textit{append
+ mode} (vedi \secref{sec:file_sharing})\\
+ \macro{S\_IMMUTABLE} & 512 & impedisce che si possano modificare i file \\
+ \macro{MS\_NOATIME} &1024 & non aggiorna gli \textit{access time} (vedi
+ \secref{sec:file_file_times})\\
+ \macro{MS\_NODIRATIME}&2048 & non aggiorna gli \textit{access time} delle
+ directory\\
+ \macro{MS\_BIND} &4096 & monta il filesystem altrove\\
+ \macro{MS\_MOVE} &8192 & sposta atomicamente il punto di montaggio \\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Tabella dei codici dei flag di montaggio di un filesystem.}
+ \label{tab:sys_mount_flags}
+\end{table}
+
+Per il settaggio delle caratteristiche particolari di ciascun filesystem si
+usa invece l'argomento \param{data} che serve per passare le ulteriori
+informazioni necessarie, che ovviamente variano da filesystem a filesystem.
+
+La funzione \func{mount} può essere utilizzata anche per effettuare il
+\textsl{rimontaggio} di un filesystem, cosa che permette di cambiarne al volo
+alcune delle caratteristiche di funzionamento (ad esempio passare da sola
+lettura a lettura/scrittura). Questa operazione è attivata attraverso uno dei
+bit di \param{mountflags}, \macro{MS\_REMOUNT}, che se settato specifica che
+deve essere effettuato il rimontaggio del filesystem (con le opzioni
+specificate dagli altri bit), anche in questo caso il valore di \param{source}
+viene ignorato.
+
+
+Una volta che non si voglia più utilizzare un certo filesystem è possibile
+\textsl{smontarlo} usando la funzione \func{umount}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{sys/mount.h}{umount(const char *target)}
+
+ Smonta il filesystem montato sulla directory \param{target}.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e -1 in caso di
+ fallimento, nel qual caso \var{errno} viene settata a:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EPERM}] il processo non ha i privilegi di amministratore.
+ \item[\macro{EBUSY}] \param{target} è la directory di lavoro di qualche
+ processo, o contiene dei file aperti, o un altro mount point.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \macro{ENOTDIR}, \macro{EFAULT}, \macro{ENOMEM},
+ \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT} o \macro{ELOOP}.}
+\end{prototype}
+\noindent la funzione prende il nome della directory su cui il filesystem è
+montato e non il file o il dispositivo che è stato montato,\footnote{questo è
+ vero a partire dal kernel 2.3.99-pre7, prima esistevano due chiamate
+ separate e la funzione poteva essere usata anche specificando il file di
+ dispositivo.} in quanto con il kernel 2.4.x è possibile montare lo stesso
+dispositivo in più punti. Nel caso più di un filesystem sia stato montato
+sullo stesso \textit{mount point} viene smontato quello che è stato montato
+per ultimo.
+
+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 \macro{EBUSY}.
+
+Linux provvede inoltre una seconda funzione, \func{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 \macro{MNT\_FORCE}; gli altri bit devono essere nulli.
+Specificando \macro{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 \macro{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
+\func{statfs} e \func{fstatfs}, i cui prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/vfs.h}
+ \funcdecl{int statfs(const char *path, struct statfs *buf)}
+
+ \funcdecl{int fstatfs(int fd, struct statfs *buf)}
+
+ Restituisce in \param{buf} le informazioni relative al filesystem su cui è
+ posto il file specificato.
+
+ \bodydesc{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
+ supporta la funzione.
+ \end{errlist}
+ e \macro{EFAULT} ed \macro{EIO} per entrambe, \macro{EBADF} per
+ \func{fstatfs}, \macro{ENOTDIR}, \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT},
+ \macro{EACCES}, \macro{ELOOP} per \func{statfs}.}
+\end{functions}
+
+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} 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_blocks; /* blocchi totali nel filesystem */
+ long f_bfree; /* blocchi liberi nel filesystem */
+ long f_bavail; /* blocchi liberi agli utenti normali */
+ long f_files; /* inodes totali nel filesystem */
+ long f_ffree; /* inodes liberi nel filesystem */
+ fsid_t f_fsid; /* filesystem id */
+ long f_namelen; /* lunghezza massima dei nomi dei file */
+ long f_spare[6]; /* riservati per uso futuro */
+ };
+\end{lstlisting}
+ \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
+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
+\file{/etc/mtab} per inserire e rimuovere le voci presenti nel file.
+
+In generale si dovrebbero usare queste funzioni (in particolar modo 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 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,
+riconoscimento, ecc.) dalle modalità in cui i relativi dati vengono mantenuti.
+
+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 alll'utente specificato.
+
+ \bodydesc{Le funzioni ritornano il puntatore alla struttura contenente le
+ informazioni in caso di successo e \macro{NULL} in caso di errore, nel
+ qual caso \var{errno} viene settata ad \macro{ENOMEM}.}
+\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, restituendo un puntatore ad una struttura di tipo \type{passwd}, (la
+cui definizione è riportata in \figref{fig:sys_passwd_struct}), allocata
+staticamente.
+
+\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}
+
+
+\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{passwd} contenente le informazioni relative ad un
+ utente del sistema.}
+ \label{fig:sys_passwd_struct}
+\end{figure}
+
+
+\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 singoli processi, e le modalità con cui è possibile imporre dei
+limiti sul loro utilizzo.
+
+
+
+\subsection{L'uso delle risorse}
+\label{sec:sys_resource_use}
+
+
+
+\subsection{Limiti sulle risorse}
+\label{sec:sys_resource_limit}
+
+
+\subsection{Le risorse di memoria}
+\label{sec:sys_memory_res}
+
+
+\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 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}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \var{rusage} per la lettura delle informazioni dei
+ delle risorse usate da un processo.}
+ \label{fig:sys_rusage_struct}
+\end{figure}
+
+
+
+
+\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.
+
+
+\subsection{La misura del tempo in Unix}
+\label{sec:sys_unix_time}
+
+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{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
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 \func{time\_t}.
-\item \textit{process time}: talvolta anche detto tempo di CPU. Viene misurato
+ memorizzare questo tempo è stato riservato il tipo primitivo \type{time\_t}.
+\item \textit{process time}: detto anche tempo di processore. 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
- \func{clock\_t}, inoltre la costante \macro{HZ} restituisce la frequenza 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
+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} (la cui granularità
+minima è il secondo) e viene usato per tenere conto dei tempi di esecuzione
+dei processi. Per ciascun processo il kernel calcola tre tempi diversi:
+\begin{description*}
+\item[\textit{clock time}]: il tempo \textsl{reale} (viene chiamato anche
+ \textit{wall clock 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 che la CPU ha impiegato nell'esecuzione
+ delle istruzioni del processo in user space.
+\item[\textit{system time}]: il tempo che la CPU ha impiegato nel kernel per
+ eseguire delle system call per conto del processo.
+\end{description*}
+
+In genere la somma di \textit{user time} e \textit{system time} indica il
+tempo di processore totale in cui il sistema è stato effettivamente impegnato
+nell'eseguire un certo processo e viene chiamato \textit{CPU time}.
-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}.
\section{La gestione degli errori}
-\label{sec:intro_errors}
+\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
Esamineremo in questa sezione le sue caratteristiche principali.
-\subsection{La variabile \func{errno}}
-\label{sec:intro_errno}
+\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
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 \var{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.
+ renderla locale ai singoli thread.} definita nell'header \file{errno.h}; la
+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
costanti numeriche che identificano i vari errori; essi iniziano tutti per
\macro{E} e si possono considerare come nomi riservati. In seguito faremo
-sempre rifermento a tali valori, quando descriveremo i possibili errori
+sempre riferimento a tali valori, quando descriveremo i possibili errori
restituiti dalle funzioni. Il programma di esempio \cmd{errcode} stampa il
codice relativo ad un valore numerico con l'opzione \cmd{-l}.
\subsection{Le funzioni \func{strerror} e \func{perror}}
-\label{sec:intro_strerror}
+\label{sec:sys_strerror}
Benché gli errori siano identificati univocamente dal valore numerico di
\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:
-\begin{prototype}{string.h}{char * strerror(int errnum)}
- La funzione ritorna una stringa (statica) che descrive l'errore il cui
- codice è passato come parametro.
+\begin{prototype}{string.h}{char *strerror(int errnum)}
+ Ritorna una stringa (statica) che descrive l'errore il cui codice è passato
+ come parametro.
\end{prototype}
In generale \func{strerror} viene usata passando \var{errno} come parametro;
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:
+ standard POSIX.} una versione apposita:
\begin{prototype}{string.h}
-{char * strerror\_r(int errnum, char * buff, size\_t size)}
- La funzione è analoga a \func{strerror} ma ritorna il messaggio in un buffer
- specificato da \var{buff} di lunghezza massima (compreso il terminatore)
- \var{size}.
+{char *strerror\_r(int errnum, char *buff, size\_t size)}
+ Analoga a \func{strerror} ma ritorna il messaggio in un buffer
+ specificato da \param{buff} di lunghezza massima (compreso il terminatore)
+ \param{size}.
\end{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}
+globale\footnote{anche questa è un'estensione GNU.}
\var{program\_invocation\_short\_name} che riporta il nome del programma
attualmente in esecuzione.
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)}
- La funzione stampa il messaggio di errore relativo al valore corrente di
- \var{errno} sullo standard error; preceduto dalla stringa \var{message}.
+ Stampa il messaggio di errore relativo al valore corrente di \var{errno}
+ sullo standard error; preceduto dalla stringa \var{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
}
\end{lstlisting}
\caption{Codice per la stampa del messaggio di errore standard.}
- \label{fig:intro_err_mess}
+ \label{fig:sys_err_mess}
\end{figure}
-\subsection{Valori e limiti del sistema}
-\label{sec:sys_limits}
+%%% Local Variables:
+%%% mode: latex
+%%% TeX-master: "gapil"
+%%% End:
projects / gapil.git / blobdiff