-\chapter{La gestione del sistema, delle risorse, e degli errori}
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+
+\chapter{La gestione del sistema, del tempo e degli errori}
\label{cha:system}
-In questo capitolo tratteremo varie interfacce che attengono agli aspetti più
+In questo capitolo tratteremo varie interfacce che attengono agli aspetti più
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,
e degli errori.
-
-\section{La lettura delle caratteristiche del sistema}
+\section{La gestione di caratteristiche e parametri del sistema}
\label{sec:sys_characteristics}
-In questa sezione tratteremo le varie modalità con cui un programma può
-ottenere informazioni riguardo alle capacità del sistema. Ogni sistema
-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 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}
+In questa sezione tratteremo le varie modalità con cui un programma può
+ottenere informazioni riguardo alle capacità del sistema, e, per quelle per
+cui è possibile, sul come modificarle. 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. Il kernel inoltre mette a disposizione l'accesso ad alcuni
+parametri che possono modificarne il comportamento.
+
+La definizione di queste caratteristiche ed il tentativo di fornire dei
+meccanismi generali che i programmi possono usare per ricavarle è uno degli
+aspetti più complessi e controversi con cui le diverse standardizzazioni si
+sono dovute confrontare, con risultati spesso tutt'altro che chiari. Daremo
+comunque una descrizione dei principali metodi previsti dai vari standard per
+ricavare sia le caratteristiche specifiche del sistema che quelle della
+gestione dei file, e prenderemo in esame le modalità con cui è possibile
+intervenire sui parametri del kernel.
+
+\subsection{Limiti e caratteristiche del 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
+Quando si devono determinare le caratteristiche generali del sistema ci si
+trova di fronte a diverse possibilità; alcune di queste infatti possono
dipendere dall'architettura dell'hardware (come le dimensioni dei tipi
-interi), o dal sistema operativo (come la presenza o meno dei \textit{saved
- id}), altre invece possono dipendere dalle opzioni con cui si è costruito
-il sistema (ad esempio da come si è compilato il kernel), o dalla
-configurazione del medesimo; per questo motivo in generale sono necessari due
-tipi diversi di funzionalità:
+interi), o dal sistema operativo (come la presenza o meno del gruppo degli
+identificatori \textit{saved}), altre invece possono dipendere dalle opzioni
+con cui si è costruito il sistema (ad esempio da come si è compilato il
+kernel), o dalla configurazione del medesimo; per questo motivo in generale
+sono necessari due tipi diversi di funzionalità:
\begin{itemize*}
-\item la possibilità di determinare limiti ed opzioni al momento della
+\item la possibilità di determinare limiti ed opzioni al momento della
compilazione.
-\item la possibilità di determinare limiti ed opzioni durante l'esecuzione.
+\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.
+La prima funzionalità si può ottenere includendo gli opportuni file di
+intestazione 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 \headfile{limits.h}, se invece possono variare, il loro
+valore sarà ottenibile tramite la funzione \func{sysconf} (che esamineremo a
+breve).
\begin{table}[htb]
\centering
\footnotesize
\begin{tabular}[c]{|l|r|l|}
\hline
- \textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
+ \textbf{Costante}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
\hline
\hline
- \macro{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}\\
+ \constd{MB\_LEN\_MAX}& 16 & Massima dimensione di un
+ carattere esteso.\\
+ \constd{CHAR\_BIT} & 8 & Numero di bit di \ctyp{char}.\\
+ \constd{UCHAR\_MAX}& 255 & Massimo di \ctyp{unsigned char}.\\
+ \constd{SCHAR\_MIN}& -128 & Minimo di \ctyp{signed char}.\\
+ \constd{SCHAR\_MAX}& 127 & Massimo di \ctyp{signed char}.\\
+ \constd{CHAR\_MIN} & 0 o -128 & Minimo di \ctyp{char}.\footnotemark\\
+ \constd{CHAR\_MAX} & 127 o 255 & Massimo di \ctyp{char}.\footnotemark\\
+ \constd{SHRT\_MIN} & -32768 & Minimo di \ctyp{short}.\\
+ \constd{SHRT\_MAX} & 32767 & Massimo di \ctyp{short}.\\
+ \constd{USHRT\_MAX}& 65535 & Massimo di \ctyp{unsigned short}.\\
+ \constd{INT\_MAX} & 2147483647 & Minimo di \ctyp{int}.\\
+ \constd{INT\_MIN} &-2147483648 & Minimo di \ctyp{int}.\\
+ \constd{UINT\_MAX} & 4294967295 & Massimo di \ctyp{unsigned int}.\\
+ \constd{LONG\_MAX} & 2147483647 & Massimo di \ctyp{long}.\\
+ \constd{LONG\_MIN} &-2147483648 & Minimo di \ctyp{long}.\\
+ \constd{ULONG\_MAX}& 4294967295 & Massimo di \ctyp{unsigned long}.\\
\hline
\end{tabular}
- \caption{Costanti definite in \file{limits.h} in conformità allo standard
+ \caption{Costanti definite in \headfile{limits.h} in conformità allo standard
ANSI C.}
\label{tab:sys_ansic_macro}
\end{table}
-\footnotetext[1]{il valore può essere 0 o \macro{SCHAR\_MIN} a seconda che il
+\footnotetext[1]{il valore può essere 0 o \const{SCHAR\_MIN} a seconda che il
sistema usi caratteri con segno o meno.}
-\footnotetext[2]{il valore può essere \macro{UCHAR\_MAX} o \macro{SCHAR\_MAX}
+\footnotetext[2]{il valore può essere \const{UCHAR\_MAX} o \const{SCHAR\_MAX}
a seconda che il sistema usi caratteri con segno o meno.}
-A questi valori lo standard ISO C90 ne aggiunge altri tre, relativi al tipo
-\ctyp{long long} introdotto con il nuovo standard, i relativi valori sono in
-\tabref{tab:sys_isoc90_macro}.
+Lo standard ANSI C definisce dei limiti che sono tutti fissi, pertanto questo
+saranno sempre disponibili al momento della compilazione. Un elenco, ripreso
+da \headfile{limits.h}, è riportato in tab.~\ref{tab:sys_ansic_macro}. Come si
+può vedere per la maggior parte questi limiti attengono alle dimensioni dei
+dati interi, che sono in genere fissati dall'architettura hardware, le
+analoghe informazioni per i dati in virgola mobile sono definite a parte, ed
+accessibili includendo \headfiled{float.h}.
\begin{table}[htb]
\centering
\footnotesize
\begin{tabular}[c]{|l|r|l|}
\hline
- \textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
+ \textbf{Costante}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
\hline
\hline
- \macro{LLONG\_MAX}& 9223372036854775807& massimo di \ctyp{long long}\\
- \macro{LLONG\_MIN}&-9223372036854775808& minimo di \ctyp{long long}\\
- \macro{ULLONG\_MAX}&18446744073709551615&
- massimo di \ctyp{unsigned long long}\\
+ \constd{LLONG\_MAX} & 9223372036854775807& Massimo di \ctyp{long long}.\\
+ \constd{LLONG\_MIN} &-9223372036854775808& Minimo di \ctyp{long long}.\\
+ \constd{ULLONG\_MAX}&18446744073709551615& Massimo di \ctyp{unsigned long
+ long}.\\
\hline
\end{tabular}
- \caption{Macro definite in \file{limits.h} in conformità allo standard
+ \caption{Macro definite in \headfile{limits.h} in conformità allo standard
ISO C90.}
\label{tab:sys_isoc90_macro}
\end{table}
+Lo standard prevede anche un'altra costante, \constd{FOPEN\_MAX}, che può non
+essere fissa e che pertanto non è definita in \headfile{limits.h}, essa deve
+essere definita in \headfile{stdio.h} ed avere un valore minimo di 8. 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
+tab.~\ref{tab:sys_isoc90_macro}.
+
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}).
+sez.~\ref{sec:sys_file_limits}.
\begin{table}[htb]
\centering
\footnotesize
- \begin{tabular}[c]{|l|r|p{8cm}|}
- \hline
- \textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
+ \begin{tabular}[c]{|l|r|p{9cm}|}
\hline
+ \textbf{Costante}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
\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
+ \constd{ARG\_MAX} &131072& Dimensione massima degli argomenti
+ passati ad una funzione della famiglia
+ \func{exec}.\\
+ \constd{CHILD\_MAX} & 999& Numero massimo di processi contemporanei
+ che un utente può eseguire.\\
+ \constd{OPEN\_MAX} & 256& Numero massimo di file che un processo
+ può mantenere aperti in contemporanea.\\
+ \constd{STREAM\_MAX}& 8& Massimo numero di stream aperti per
+ processo in contemporanea.\\
+ \constd{TZNAME\_MAX}& 6& Dimensione massima del nome di una
+ \textit{timezone} (vedi
+ sez.~\ref{sec:sys_time_base})).\\
+ \constd{NGROUPS\_MAX}& 32& Numero di gruppi supplementari per
+ processo (vedi sez.~\ref{sec:proc_access_id}).\\
+ \constd{SSIZE\_MAX}&32767& Valore massimo del tipo \type{ssize\_t}.\\
\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}.
+Purtroppo la sezione dello standard che tratta questi argomenti è una delle
+meno chiare, tanto che Stevens, in \cite{APUE}, la porta come esempio di
+``\textsl{standardese}''. Lo standard prevede che ci siano 13 macro che
+descrivono le caratteristiche del sistema: 7 per le caratteristiche generiche,
+riportate in tab.~\ref{tab:sys_generic_macro}, e 6 per le caratteristiche dei
+file, riportate in tab.~\ref{tab:sys_file_macro}.
\begin{table}[htb]
\centering
\footnotesize
- \begin{tabular}[c]{|l|r|p{8cm}|}
+ \begin{tabular}[c]{|l|r|p{9cm}|}
\hline
- \textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
+ \textbf{Costante}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
\hline
\hline
- \macro{\_POSIX\_ARG\_MAX} & 4096& dimensione massima degli argomenti
+ \macrod{\_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
+ \macrod{\_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
+ \macrod{\_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
+ \macrod{\_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
+ \macrod{\_POSIX\_TZNAME\_MAX}& 6& Dimensione massima del nome di una
+ \textit{timezone}
+ (vedi sez.~\ref{sec:sys_date}). \\
+ \macrod{\_POSIX\_RTSIG\_MAX} & 8& Numero massimo di segnali
+ \textit{real-time} (vedi
+ sez.~\ref{sec:sig_real_time}).\\
+ \macrod{\_POSIX\_NGROUPS\_MAX}& 0& Numero di gruppi supplementari per
processo (vedi
- \secref{sec:proc_access_id}).\\
- \macro{\_POSIX\_SSIZE\_MAX} &32767& valore massimo del tipo
+ sez.~\ref{sec:proc_access_id}).\\
+ \macrod{\_POSIX\_SSIZE\_MAX} &32767& Valore massimo del tipo
\type{ssize\_t}.\\
- \macro{\_POSIX\_AIO\_LISTIO\_MAX}&2& \\
- \macro{\_POSIX\_AIO\_MAX} & 1& \\
- \hline
+ % \macrod{\_POSIX\_AIO\_LISTIO\_MAX}&2& \\
+ % \macrod{\_POSIX\_AIO\_MAX} & 1& \\
\hline
\end{tabular}
- \caption{Macro dei valori minimi delle caratteristiche generali del sistema
- per la conformità allo standard POSIX.1.}
+ \caption{Macro dei valori minimi di alcune 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
+Lo standard dice che queste macro devono essere definite in
+\headfile{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
+\const{CHILD\_MAX}), e non è pertanto il caso di utilizzarli per allocare
+staticamente della memoria.
+
+A complicare la faccenda si aggiunge il fatto che POSIX.1 prevede una serie di
+altre 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, alcuni dei questi
+valori sono riportati in tab.~\ref{tab:sys_posix1_general}.
+
+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
+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}|}
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{9cm}|}
\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).\\
+ \macrod{\_POSIX\_JOB\_CONTROL}& Il sistema supporta il
+ \textit{job control} (vedi
+ sez.~\ref{sec:sess_job_control}).\\
+ \macrod{\_POSIX\_SAVED\_IDS} & Il sistema supporta gli identificatori del
+ gruppo \textit{saved} (vedi
+ sez.~\ref{sec:proc_access_id})
+ per il controllo di accesso dei processi.\\
+ \macrod{\_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.}
+ \caption{Alcune macro definite in \headfile{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 ai precedenti valori e a quelli relativi ai file elencati in
+tab.~\ref{tab:sys_posix1_file}, che devono essere obbligatoriamente definiti,
+lo standard POSIX.1 ne prevede molti 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 \headfile{limits.h}). Di questi vale la
+pena menzionarne alcune macro di uso comune, riportate in
+tab.~\ref{tab:sys_posix1_other}, che non indicano un valore specifico, ma
+denotano la presenza di alcune funzionalità nel sistema, come il supporto del
+\textit{job control} o degli identificatori del gruppo \textit{saved}.
Oltre allo standard POSIX.1, anche lo standard POSIX.2 definisce una serie di
altre 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, 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, 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}.
-
- \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}
+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 pagina di manuale di \func{sysconf} e
+nel manuale della \acr{glibc}.
+
+Quando uno dei limiti o delle caratteristiche del sistema può variare, per non
+dover essere costretti a ricompilare un programma tutte le volte che si
+cambiano le opzioni con cui è compilato il kernel, o alcuni dei parametri
+modificabili al momento dell'esecuzione, è necessario ottenerne il valore
+attraverso la funzione \funcd{sysconf}, cui prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{unistd.h}
+\fdecl{long sysconf(int name)}
+\fdesc{Restituisce il valore di un parametro di sistema.}
+}
+
+{La funzione ritorna in caso di successo il valore del parametro richiesto, o
+ 1 se si tratta di un'opzione disponibile, 0 se l'opzione non è disponibile e
+ $-1$ per un errore, nel qual caso però \var{errno} non viene impostata.}
+\end{funcproto}
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}.
+vuole conoscere. Uno specchietto contenente i principali valori disponibili in
+Linux è riportato in tab.~\ref{tab:sys_sysconf_par}, l'elenco completo è
+contenuto in \file{bits/confname.h}, ed una lista più esaustiva, con le
+relative spiegazioni, si può trovare nel manuale della \acr{glibc}.
\begin{table}[htb]
\centering
\footnotesize
- \begin{tabular}[c]{|l|l|p{9cm}|}
+ \begin{tabular}[c]{|l|l|p{8cm}|}
\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
- \secref{sec:sys_date}).\\
- \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 l'unità di misura del
- \textit{process time} (vedi \secref{sec:sys_unix_time}).\\
+ \texttt{\_SC\_ARG\_MAX} & \const{ARG\_MAX}&
+ La dimensione massima degli argomenti passati
+ ad una funzione della famiglia \func{exec}.\\
+ \texttt{\_SC\_CHILD\_MAX} & \const{CHILD\_MAX}&
+ Il numero massimo di processi contemporanei
+ che un utente può eseguire.\\
+ \texttt{\_SC\_OPEN\_MAX} & \const{OPEN\_MAX}&
+ Il numero massimo di file che un processo può
+ mantenere aperti in contemporanea.\\
+ \texttt{\_SC\_STREAM\_MAX}& \const{STREAM\_MAX}&
+ Il massimo numero di stream che un processo
+ può mantenere aperti in contemporanea. Questo
+ limite è previsto anche dallo standard ANSI C,
+ che specifica la macro \const{FOPEN\_MAX}.\\
+ \texttt{\_SC\_TZNAME\_MAX}& \const{TZNAME\_MAX}&
+ La dimensione massima di un nome di una
+ \texttt{timezone} (vedi
+ sez.~\ref{sec:sys_date}).\\
+ \texttt{\_SC\_NGROUPS\_MAX}&\const{NGROUP\_MAX}&
+ Massimo numero di gruppi supplementari che
+ può avere un processo (vedi
+ sez.~\ref{sec:proc_access_id}).\\
+ \texttt{\_SC\_SSIZE\_MAX} & \const{SSIZE\_MAX}&
+ Valore massimo del tipo di dato
+ \type{ssize\_t}.\\
+ \texttt{\_SC\_CLK\_TCK} & \const{CLK\_TCK} &
+ Il numero di \textit{clock tick} al secondo,
+ cioè l'unità di misura del
+ \textit{process time} (vedi
+ sez.~\ref{sec:sys_unix_time}).\\
\texttt{\_SC\_JOB\_CONTROL}&\macro{\_POSIX\_JOB\_CONTROL}&
- Indica se è supportato il \textit{job control} (vedi
- \secref{sec:sess_xxx}) in stile POSIX.\\
- \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.\\
+ Indica se è supportato il \textit{job
+ control} (vedi
+ sez.~\ref{sec:sess_job_control}) in stile
+ POSIX.\\
+ \texttt{\_SC\_SAVED\_IDS} & \macro{\_POSIX\_SAVED\_IDS}&
+ Indica se il sistema supporta i
+ \textit{saved id} (vedi
+ sez.~\ref{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, indicando però un
-limite generico. Per questo motivo è sempre meglio usare i valori restituiti
-da \func{sysconf}.
-
-
-\subsection{I limiti dei file}
+In generale ogni limite o caratteristica del sistema per cui è definita una
+macro, sia da ANSI C e ISO C90 che da POSIX.1 e POSIX.2, può essere ottenuto
+attraverso una chiamata a \func{sysconf}. Il nome della costante da utilizzare
+come valore dell'argomento \param{name} si otterrà aggiungendo \code{\_SC\_}
+ai nomi delle costanti definite dai primi due standard (quelle di
+tab.~\ref{tab:sys_generic_macro}), o sostituendolo a \code{\_POSIX\_} per le
+costanti definite dagli altri due standard (quelle di
+tab.~\ref{tab:sys_posix1_general}).
+
+In linea teorica si dovrebbe fare uso di \func{sysconf} solo quando la
+relativa costante di sistema non è definita, quindi con un codice analogo al
+seguente:
+\includecodesnip{listati/get_child_max.c}
+ma in realtà con Linux queste costanti sono comunque definite, indicando però
+un limite generico che non è detto sia corretto; per questo motivo è sempre
+meglio usare i valori restituiti da \func{sysconf}.
+
+
+\subsection{Limiti e caratteristiche 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
+link) che dipendono sia dall'implementazione che dal filesystem in uso. Anche
in questo caso lo standard prevede alcune macro che ne specificano il valore,
-riportate in \tabref{tab:sys_file_macro}.
+riportate in tab.~\ref{tab:sys_file_macro}.
\begin{table}[htb]
\centering
\footnotesize
- \begin{tabular}[c]{|l|r|p{8cm}|}
+ \begin{tabular}[c]{|l|r|l|}
\hline
- \textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
+ \textbf{Costante}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
\hline
\hline
- \macro{NAME\_MAX}& 14 & lunghezza in byte di un nome di file. \\
- \macro{PATH\_MAX}& 256 & lunghezza in byte di pathname.\\
- \macro{PIPE\_BUF}&4096 & 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\\
+ \constd{LINK\_MAX} &8 & Numero massimo di link a un file.\\
+ \constd{NAME\_MAX}& 14 & Lunghezza in byte di un nome di file. \\
+ \constd{PATH\_MAX}& 256 & Lunghezza in byte di un \textit{pathname}.\\
+ \constd{PIPE\_BUF}&4096 & Byte scrivibili atomicamente in una \textit{pipe}
+ (vedi sez.~\ref{sec:ipc_pipes}).\\
+ \constd{MAX\_CANON}&255 & Dimensione di una riga di terminale in modo
+ canonico (vedi sez.~\ref{sec:term_io_design}).\\
+ \constd{MAX\_INPUT}&255 & Spazio disponibile nella coda di input
+ del terminale (vedi
+ sez.~\ref{sec:term_io_design}).\\
\hline
\end{tabular}
- \caption{Macro per i limiti sulle caratteristiche dei file.}
+ \caption{Costanti per i limiti sulle caratteristiche dei file.}
\label{tab:sys_file_macro}
\end{table}
Come per i limiti di sistema, 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}.
+conforme deve rispettare. Le relative macro sono riportate in
+tab.~\ref{tab:sys_posix1_file} e per esse vale lo stesso discorso fatto per le
+analoghe di tab.~\ref{tab:sys_posix1_general}.
\begin{table}[htb]
\centering
\footnotesize
- \begin{tabular}[c]{|l|r|p{8cm}|}
+ \begin{tabular}[c]{|l|r|l|}
\hline
\textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
\hline
\hline
- \textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
- \macro{\_POSIX\_LINK\_MAX} &8 & numero massimo di link a un file\\
- \macro{\_POSIX\_MAX\_CANON}&255 & spazio disponibile nella coda di input
- canonica del terminale\\
- \macro{\_POSIX\_MAX\_INPUT}&255 & spazio disponibile nella coda di input
- del terminale\\
- \macro{\_POSIX\_NAME\_MAX}& 14 & lunghezza in byte di un nome di file. \\
- \macro{\_POSIX\_PATH\_MAX}& 256 & lunghezza in byte di pathname.\\
- \macro{\_POSIX\_PIPE\_BUF}& 512 & byte scrivibili atomicamente in una
- pipe\\
-% \macro{\_POSIX\_MQ\_OPEN\_MAX}& 8& \\
-% \macro{\_POSIX\_MQ\_PRIO\_MAX}& 32& \\
-% \macro{\_POSIX\_FD\_SETSIZE}& 16 & \\
-% \macro{\_POSIX\_DELAYTIMER\_MAX}& 32 & \\
+ \macrod{\_POSIX\_LINK\_MAX} &8 & Numero massimo di link a un file.\\
+ \macrod{\_POSIX\_NAME\_MAX}& 14 & Lunghezza in byte di un nome di file.\\
+ \macrod{\_POSIX\_PATH\_MAX}& 256 & Lunghezza in byte di un
+ \textit{pathname}.\\
+ \macrod{\_POSIX\_PIPE\_BUF}& 512 & Byte scrivibili atomicamente in una
+ \textit{pipe}.\\
+ \macrod{\_POSIX\_MAX\_CANON}&255 & Dimensione di una riga di
+ terminale in modo canonico.\\
+ \macrod{\_POSIX\_MAX\_INPUT}&255 & Spazio disponibile nella coda di input
+ del terminale.\\
+% \macrod{\_POSIX\_MQ\_OPEN\_MAX}& 8& \\
+% \macrod{\_POSIX\_MQ\_PRIO\_MAX}& 32& \\
+% \macrod{\_POSIX\_FD\_SETSIZE}& 16 & \\
+% \macrod{\_POSIX\_DELAYTIMER\_MAX}& 32 & \\
\hline
\end{tabular}
- \caption{Macro dei valori minimi delle caratteristiche dei file per la
- conformità allo standard POSIX.1.}
+ \caption{Costanti 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.
-
+Tutti questi limiti sono definiti in \headfile{limits.h}; come nel caso
+precedente il loro uso è di scarsa utilità in quanto ampiamente superati in
+tutte le implementazioni moderne. In generale i limiti per i file sono molto
+più soggetti ad essere variabili 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 quando si ha a che fare con limiti relativi ai file questi
+devono essere sempre controllati con la funzione \funcd{pathconf}, il cui
+prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{unistd.h}
+\fdecl{long pathconf(char *path, int name)}
+\fdesc{Restituisce il valore di un parametro dei file.}
+}
-\subsection{La funzione \func{pathconf}}
-\label{sec:sys_pathconf}
+{La funzione ritorna il valore del parametro richiesto in caso di successo e
+ $-1$ per un errore, nel qual caso \var{errno} viene impostata ad uno degli
+ errori possibili relativi all'accesso a \param{path}.}
+\end{funcproto}
+
+La funzione richiede che si specifichi il limite che si vuole controllare con
+l'argomento \param{name}, per il quale si deve usare la relativa costante
+identificativa, il cui nome si ottiene da quelle descritte in
+tab.~\ref{tab:sys_file_macro} e tab.~\ref{tab:sys_posix1_file} con la stessa
+convenzione già vista con \func{sysconf}, ma un questo caso con l'uso del
+suffisso ``\texttt{\_PC\_}''.
+
+In questo caso la funzione richiede anche un secondo argomento \param{path}
+che specifichi a quale file si fa riferimento, dato che il valore del limite
+cercato può variare a seconda del filesystem su cui si trova il file. Una
+seconda versione della funzione, \funcd{fpathconf}, opera su un file
+descriptor invece che su un \textit{pathname}, il suo prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{unistd.h}
+\fdecl{long fpathconf(int fd, int name)}
+\fdesc{Restituisce il valore di un parametro dei file.}
+}
-In generale i limiti per i file sono molto più soggetti ad essere variabili
-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}.
-
- \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}.
+{È identica a \func{pathconf} solo che utilizza un file descriptor invece di
+ un \textit{pathname}; pertanto gli errori restituiti in \var{errno} cambiano
+ di conseguenza.}
+\end{funcproto}
+\noindent ed il suo comportamento è identico a quello di \func{pathconf} a
+parte quello di richiedere l'indicazione di un file descriptor
+nell'argomento \param{fd}.
-\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} o \macro{\_SYS\_NMLN}
-o \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}
-\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}}
+\subsection{I parametri del kernel ed il filesystem \texttt{/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 che 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:
+Tradizionalmente la funzione che permette la lettura ed l'impostazione dei
+parametri del sistema è \funcm{sysctl}. Si tratta di una funzione derivata da
+BSD4.4 ed introdotta su Linux a partire dal kernel 1.3.57, ma oggi il suo uso
+è totalmente deprecato. Una \textit{system call} \funcm{\_sysctl} continua ad
+esistere, ma non dispone più di una interfaccia nella \acr{glibc} ed il suo
+utilizzo può essere effettuato solo tramite \func{syscall}, ma di nuovo questo
+viene sconsigliato in quanto la funzionalità non è più mantenuta e molto
+probabilmente sarà rimossa nel prossimo futuro.\footnote{a partire dal kernel
+ 2.6.34 la funzione viene inserita nella compilazione del kernel previa
+ esplicita richiesta, ed il suo uso produce avvertimenti nei log del kernel.}
+Per questo motivo eviteremo di trattarne i particolari.
+
+Lo scopo di \funcm{sysctl} era quello di fornire ai programmi una modalità per
+modificare i parametri di sistema. Questi erano organizzati in maniera
+gerarchica all'interno di un albero e per accedere a ciascuno di essi
+occorreva specificare un percorso attraverso i vari nodi dell'albero, in
+maniera analoga a come avviene per la risoluzione di un \textit{pathname}.
+
+I parametri accessibili e modificabili attraverso questa funzione sono
+moltissimi, dipendendo anche dallo stato corrente del kernel, ad esempio dai
+moduli che sono stati caricati nel sistema. Inoltre non essendo standardizzati
+i loro nomi possono variare da una versione di kernel all'altra, alcuni esempi
+di questi parametri 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
+\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,
+\item il numero massimo di processi,
+\item i parametri del \textit{SystemV IPC} (vedi sez.~\ref{sec:ipc_sysv}).
\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 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
+%\noindent e molti altri che abbiamo già incontrato
+
+\index{file!filesystem~\texttt {/proc}!definizione|(}
+
+Dato che fin dall'inizio i parametri erano organizzati in una struttura
+albero, è parso naturale riportare questa organizzazione all'interno del
+filesystem \file{/proc}. Questo è un filesystem virtuale il cui contenuto è
+generato direttamente dal kernel, che non fa riferimento a nessun dispositivo
+fisico, ma presenta in forma di file e directory i dati di alcune delle
+strutture interne del kernel. Il suo utilizzo principale, come denuncia il
+nome stesso, è quello di fornire una interfaccia per ottenere i dati relativi
+ai processi (venne introdotto a questo scopo su BSD), ma nel corso del tempo
+il suo uso è stato ampliato.
+
+All'interno di questo filesystem sono pertanto presenti una serie di file che
+riflettono il contenuto dei parametri del kernel (molti dei quali accessibili
+in sola lettura) e in altrettante directory, nominate secondo il relativo
+\ids{PID}, vengono mantenute le informazioni relative a ciascun processo
+attivo nel sistema (abbiamo già incontrato questa caratteristica in
+sez.~\ref{sec:file_openat} per accedere ai filedescriptor del processo
+stesso).
+
+In particolare l'albero dei valori dei parametri di sistema impostabili con
+\func{sysctl} viene presentato in forma di una gerarchia di file e directory a
+partire dalla directory \file{/proc/sys}, cosicché è possibile accedere al
+valore di un parametro del kernel tramite il \textit{pathname} ad un file
+sotto \file{/proc/sys} semplicemente leggendone il contenuto, così come si può
+modificare un parametro scrivendo sul file ad esso corrispondente.
+
+Il kernel si occupa di generare al volo il contenuto ed i nomi dei file
+corrispondenti ai vari parametri che sono presenti, e questo ha il grande
+vantaggio di rendere accessibili gli stessi ad un qualunque comando di shell e
+di permettere la navigazione dell'albero in modo da riconoscere quali
+parametri sono presenti senza dover cercare un valore all'interno di una
+pagina di manuale.
+
+Inizialmente l'uso del filesystem \file{/proc} serviva soltanto a replicare
+l'accesso, con altrettante corrispondenze ai file presenti in
+\file{/proc/sys}, ai parametri impostabili tradizionalmente con \func{sysctl},
+ma vista la assoluta naturalità dell'interfaccia, e la sua maggiore
+efficienza, nelle versioni più recenti del kernel questa è diventata la
+modalità canonica per modificare i parametri del kernel, evitando di dover
+ricorrere all'uso di una \textit{system call} specifica, che pur essendo
+ancora presente prima o poi verrà eliminata.
+
+Nonostante la semplificazione nella gestione ottenuta con l'uso di
+\file{/proc/sys} resta il problema generale di conoscere il significato di
+ciascuno degli innumerevoli parametri che vi si trovano. Purtroppo la
+documentazione degli stessi spesso risulta incompleta e non aggiornata, ma
+buona parte di quelli può importanti sono descritti dalla 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/}.
-
-
+Ma oltre alle informazioni che sostituiscono quelle ottenibili dalla ormai
+deprecata \func{sysctl} dentro \file{/proc} sono disponibili moltissime altre
+informazioni, fra cui ad esempio anche quelle fornite dalla funzione di
+sistema \funcd{uname},\footnote{con Linux ci sono in realtà 3 \textit{system
+ call} diverse per le dimensioni delle stringhe restituite, le prime due
+ usano rispettivamente delle lunghezze 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, la \acr{glibc} provvede a mascherare questi dettagli
+ usando la versione più recente disponibile.} il cui prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/utsname.h}
+\fdecl{int uname(struct utsname *info)}
+\fdesc{Restituisce informazioni generali sul sistema.}
+}
-\subsection{La gestione delle proprietà dei filesystem}
-\label{sec:sys_file_config}
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
+ caso \var{errno} può assumere solo il valore \errval{EFAULT}.}
+\end{funcproto}
-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)}
+La funzione, che viene usata dal comando \cmd{uname}, restituisce una serie di
+informazioni relative al sistema nelle stringhe che costituiscono i campi
+della struttura \struct{utsname} (la cui definizione è riportata in
+fig.~\ref{fig:sys_utsname}) che viene scritta nel buffer puntato
+dall'argomento \param{info}.
-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 nel file \file{/proc/filesystems}, che contiene
-l'elenco dei filesystem supportati dal kernel; nel caso si sia indicato uno
-dei filesystem virtuali, il contenuto di \param{source} viene ignorato.
-
-Dopo l'esecuzione della funzione il contenuto del filesystem viene resto
-disponibile nella directory specificata come \textit{mount point}, il
-precedente contenuto di detta directory viene mascherato dal contenuto della
-directory radice del filesystem montato.
-
-Dal kernel 2.4.x inoltre è divenuto possibile sia spostare atomicamente un
-\textit{mount point} da una directory ad un'altra, sia montare in diversi
-\textit{mount point} lo stesso filesystem, sia montare più filesystem sullo
-stesso \textit{mount point} (nel qual caso vale quanto appena detto, e solo il
-contenuto dell'ultimo filesystem montato sarà visibile).
-
-Ciascun filesystem è dotato di caratteristiche specifiche che possono essere
-attivate o meno, alcune di queste sono generali (anche se non è detto siano
-disponibili in ogni filesystem), e vengono specificate come opzioni di
-montaggio con l'argomento \param{mountflags}.
-
-In Linux \param{mountflags} deve essere un intero a 32 bit i cui 16 più
-significativi sono un \textit{magic number}\footnote{cioè un numero speciale
- usato come identificativo, che nel caso è \code{0xC0ED}; si può usare la
- costante \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]
+\begin{figure}[!ht!b]
\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}
+ \begin{minipage}[c]{0.85\textwidth}
+ \includestruct{listati/ustname.h}
\end{minipage}
\normalsize
- \caption{La struttura \var{statfs}.}
- \label{fig:sys_statfs}
+ \caption{La struttura \structd{utsname}.}
+ \label{fig:sys_utsname}
\end{figure}
+Si noti come in fig.~\ref{fig:sys_utsname} le dimensioni delle stringhe di
+\struct{utsname} non sono specificate. Il manuale della \acr{glibc} indica
+due costanti per queste dimensioni, \constd{\_UTSNAME\_LENGTH} per i campi
+standard e \constd{\_UTSNAME\_DOMAIN\_LENGTH} per quello relativo al nome di
+dominio, altri sistemi usano nomi diversi come \constd{SYS\_NMLN} o
+\constd{\_SYS\_NMLN} o \constd{UTSLEN} che possono avere valori diversi. Dato
+che il buffer per \struct{utsname} deve essere preallocato l'unico modo per
+farlo in maniera sicura è allora usare come dimensione il valore ottenuto con
+\code{sizeof(utsname)}.
+
+Le informazioni vengono restituite in ciascuno dei singoli campi di
+\struct{utsname} in forma di stringhe terminate dal carattere NUL. In
+particolare dette informazioni sono:
+\begin{itemize*}
+\item il nome del sistema operativo;
+\item il nome della macchine (l'\textit{hostname});
+\item il nome della release del kernel;
+\item il nome della versione del kernel;
+\item il tipo di hardware della macchina;
+\item il nome del domino (il \textit{domainname});
+\end{itemize*}
+ma l'ultima di queste informazioni è stata aggiunta di recente e non è
+prevista dallo standard POSIX, per questo essa è accessibile, come mostrato in
+fig.~\ref{fig:sys_utsname}, solo se si è definita la macro
+\macro{\_GNU\_SOURCE}.
+
+Come accennato queste stesse informazioni, anche se a differenza di
+\func{sysctl} la funzione continua ad essere mantenuta, si possono ottenere
+direttamente tramite il filesystem \file{/proc}, esse infatti sono mantenute
+rispettivamente nei file \sysctlrelfiled{kernel}{ostype},
+\sysctlrelfiled{kernel}{hostname}, \sysctlrelfiled{kernel}{osrelease},
+\sysctlrelfiled{kernel}{version} e \sysctlrelfiled{kernel}{domainname} che si
+trovano sotto la directory \file{/proc/sys/kernel/}.
+
+\index{file!filesystem~\texttt {/proc}!definizione|)}
-Le \acr{glibc} provvedono infine una serie di funzioni per la gestione dei due
-file \file{/etc/fstab} ed \file{/etc/mtab}, che convenzionalmente sono usati in
-quasi tutti i sistemi unix-like per mantenere rispettivamente le informazioni
-riguardo ai filesystem da montare e a quelli correntemente montati. Le
-funzioni servono a leggere il contenuto di questi file in opportune strutture
-\var{struct fstab} e \var{struct mntent}, e, per \file{/etc/mtab} per inserire
-e rimuovere le voci presenti nel file.
+\section{La gestione del sistema}
+\label{sec:sys_management}
-In generale si dovrebbero usare queste funzioni (in particolare quelle
-relative a \file{/etc/mtab}), quando si debba scrivere un programma che
-effettua il montaggio di un filesystem; in realtà in questi casi è molto più
-semplice invocare direttamente il programma \cmd{mount}, per cui ne
-tralasceremo la trattazione, rimandando al manuale delle \acr{glibc}
-\cite{glibc} per la documentazione completa.
+In questa sezione prenderemo in esame le interfacce di programmazione messe a
+disposizione per affrontare una serie di tematiche attinenti la gestione
+generale del sistema come quelle relative alla gestione di utenti e gruppi, al
+trattamento delle informazioni relative ai collegamenti al sistema, alle
+modalità per effettuare lo spegnimento o il riavvio di una macchina.
-\subsection{La gestione di utenti e gruppi}
+\subsection{La gestione delle informazioni su utenti e gruppi}
\label{sec:sys_user_group}
-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}, 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)}
+Tradizionalmente le informazioni utilizzate nella gestione di utenti e gruppi
+(password, corrispondenze fra nomi simbolici e \ids{UID} numerici, home
+directory, ecc.) venivano registrate all'interno dei due file di testo
+\conffiled{/etc/passwd} ed \conffiled{/etc/group}, il cui formato è descritto
+dalle relative pagine del manuale\footnote{nella quinta sezione, quella dei
+ file di configurazione, dato che esistono comandi corrispondenti; per una
+ trattazione sistemistica dell'intero argomento coperto in questa sezione si
+ consulti sez.~4.3 di \cite{AGL}.} e tutte le funzioni che richiedevano
+l'accesso a queste informazione andavano a leggere direttamente il contenuto
+di questi file.
+
+In realtà oltre a questi due file da molto tempo gran parte dei sistemi
+unix-like usano il cosiddetto sistema delle \textit{shadow password} che
+prevede anche i due file \conffiled{/etc/shadow} e \conffiled{/etc/gshadow}, in
+cui sono state spostate le informazioni di autenticazione (ed inserite alcune
+estensioni di gestione avanzata) per toglierle dagli altri file che devono
+poter essere letti da qualunque processo per poter effettuare l'associazione
+fra username e \ids{UID}.
+
+Col tempo però questa impostazione ha incominciato a mostrare dei limiti. Da
+una parte il meccanismo classico di autenticazione è stato ampliato, ed oggi
+la maggior parte delle distribuzioni di GNU/Linux usa la libreria PAM (sigla
+che sta per \textit{Pluggable Authentication Method}) che fornisce una
+interfaccia comune per i processi di autenticazione, svincolando completamente
+le singole applicazioni dai dettagli del come questa viene eseguita e di dove
+vengono mantenuti i dati relativi.
+
+Si tratta di un sistema modulare, in cui è possibile utilizzare anche più
+meccanismi insieme, diventa così possibile avere vari sistemi di
+riconoscimento (biometria, chiavi hardware, ecc.), diversi formati per le
+password e diversi supporti per le informazioni. Il tutto avviene in maniera
+trasparente per le applicazioni purché per ciascun meccanismo si disponga
+della opportuna libreria che implementa l'interfaccia di PAM.
+
+Dall'altra parte, il diffondersi delle reti e la necessità di centralizzare le
+informazioni degli utenti e dei gruppi per insiemi di macchine e servizi
+all'interno di una stessa organizzazione, in modo da mantenere coerenti i
+dati, ha portato anche alla necessità di poter recuperare e memorizzare dette
+informazioni su supporti diversi dai file citati, introducendo il sistema del
+\textit{Name Service Switch}, che tratteremo brevemente in
+sez.~\ref{sec:sock_resolver} dato che la sua applicazione è cruciale nella
+procedura di risoluzione di nomi di rete.
+
+In questo paragrafo ci limiteremo comunque a trattare le funzioni classiche
+per la lettura delle informazioni relative a utenti e gruppi tralasciando
+completamente quelle relative all'autenticazione.\footnote{la cui
+ programmazione ormai attiene all'uso dell'interfaccia di PAM, che va al di
+ la dello scopo di questo testo.}
+% Per questo non tratteremo
+% affatto l'interfaccia di PAM, ma approfondiremo invece il sistema del
+% \textit{Name Service Switch}, un meccanismo messo a disposizione dalla
+% \acr{glibc} per modularizzare l'accesso a tutti i servizi in cui sia
+% necessario trovare una corrispondenza fra un nome ed un numero (od altra
+% informazione) ad esso associato, come appunto, quella fra uno username ed un
+% \ids{UID} o fra un \ids{GID} ed il nome del gruppo corrispondente.
+Le prime funzioni che vedremo sono quelle previste dallo standard POSIX.1;
+queste sono del tutto generiche e si appoggiano direttamente al \textit{Name
+ Service Switch}, per cui sono in grado di ricevere informazioni qualunque
+sia il supporto su cui esse vengono mantenute. Per leggere le informazioni
+relative ad un utente si possono usare due funzioni, \funcd{getpwuid} e
+\funcd{getpwnam}, i cui prototipi sono:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{pwd.h}
+\fhead{sys/types.h}
+\fdecl{struct passwd *getpwuid(uid\_t uid)}
+\fdecl{struct passwd *getpwnam(const char *name)}
+\fdesc{Restituiscono le informazioni relative all'utente specificato.}
+}
- 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.
+{Le funzioni ritornano il puntatore alla struttura contenente le informazioni
+ in caso di successo e \val{NULL} nel caso non sia stato trovato nessun
+ utente corrispondente a quanto specificato, nel qual caso \var{errno}
+ assumerà il valore riportato dalle funzioni di sistema sottostanti.}
+\end{funcproto}
+
+Le due funzioni forniscono le informazioni memorizzate nel registro degli
+utenti (che nelle versioni più recenti per la parte di credenziali di
+autenticazione vengono ottenute attraverso PAM) relative all'utente
+specificato attraverso il suo \ids{UID} o il nome di login. Entrambe le
+funzioni restituiscono un puntatore ad una struttura di tipo \struct{passwd}
+la cui definizione (anch'essa eseguita in \headfiled{pwd.h}) è riportata in
+fig.~\ref{fig:sys_passwd_struct}, dove è pure brevemente illustrato il
+significato dei vari campi.
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize
\centering
- \begin{minipage}[c]{15cm}
- \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}
+ \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
+ \includestruct{listati/passwd.h}
\end{minipage}
\normalsize
- \caption{La struttura \var{passwd} contenente le informazioni relative ad un
- utente del sistema.}
+ \caption{La struttura \structd{passwd} contenente le informazioni relative
+ ad un utente del sistema.}
\label{fig:sys_passwd_struct}
\end{figure}
-La struttura usata da entrambe le funzioni è allocata staticamente, per questo
+La struttura usata da entrambe le funzioni è allocata staticamente, per questo
motivo viene sovrascritta ad ogni nuova invocazione, lo stesso dicasi per la
memoria dove sono scritte le stringhe a cui i puntatori in essa contenuti
fanno riferimento. Ovviamente questo implica che dette funzioni non possono
-essere rientranti, per 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)}
+essere rientranti; per questo motivo ne esistono anche due versioni
+alternative (denotate dalla solita estensione \code{\_r}), i cui prototipi
+sono:
- 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}
+\begin{funcproto}{
+\fhead{pwd.h}
+\fhead{sys/types.h}
+\fdecl{struct passwd *getpwuid\_r(uid\_t uid, struct passwd *password,
+ char *buffer,\\
+\phantom{struct passwd *getpwuid\_r(}size\_t buflen, struct passwd **result)}
+\fdecl{struct passwd *getpwnam\_r(const char *name, struct passwd
+ *password, char *buffer,\\
+\phantom{struct passwd *getpwnam\_r(}size\_t buflen, struct passwd **result)}
+\fdesc{Restituiscono le informazioni relative all'utente specificato.}
+}
-In questo caso l'uso è molto più complesso, in quanto bisogna prima allocare
+{Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
+ caso \var{errno} assumerà il valore riportato dalle di sistema funzioni
+ sottostanti.}
+\end{funcproto}
+
+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}
-
- \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)}
+della struttura \struct{passwd} saranno restituiti all'indirizzo
+\param{password} mentre la memoria allocata all'indirizzo \param{buffer}, per
+un massimo di \param{buflen} byte, sarà utilizzata per contenere le stringhe
+puntate dai campi di \param{password}. Infine all'indirizzo puntato da
+\param{result} viene restituito il puntatore ai dati ottenuti, cioè
+\param{buffer} nel caso l'utente esista, o \val{NULL} altrimenti. Qualora i
+dati non possano essere contenuti nei byte specificati da \param{buflen}, la
+funzione fallirà restituendo \errcode{ERANGE} (e \param{result} sarà comunque
+impostato a \val{NULL}).
+
+Sia queste versioni rientranti che precedenti gli errori eventualmente
+riportati in \var{errno} in caso di fallimento dipendono dalla sottostanti
+funzioni di sistema usate per ricavare le informazioni (si veda quanto
+illustrato in sez.~\ref{sec:sys_errno}) per cui se lo si vuole utilizzare è
+opportuno inizializzarlo a zero prima di invocare le funzioni per essere
+sicuri di non avere un residuo di errore da una chiamata precedente. Il non
+aver trovato l'utente richiesto infatti può essere dovuto a diversi motivi (a
+partire dal fatto che non esista) per cui si possono ottenere i codici di
+errore più vari a seconda dei casi.
+
+Del tutto analoghe alle precedenti sono le funzioni \funcd{getgrnam} e
+\funcd{getgrgid} che permettono di leggere le informazioni relative ai gruppi,
+i loro prototipi sono:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{grp.h}
+\fhead{sys/types.h}
+\fdecl{struct group *getgrgid(gid\_t gid)}
+\fdecl{struct group *getgrnam(const char *name)}
+\fdesc{Restituiscono le informazioni relative al gruppo specificato.}
+}
- 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}
+{Le funzioni ritornano il puntatore alla struttura contenente le informazioni
+ in caso di successo e \val{NULL} nel caso non sia stato trovato nessun
+ utente corrispondente a quanto specificato, nel qual caso \var{errno}
+ assumerà il valore riportato dalle funzioni di sistema sottostanti.}
+\end{funcproto}
+
+Come per le precedenti per gli utenti esistono anche le analoghe versioni
+rientranti che di nuovo utilizzano la stessa estensione \code{\_r}; i loro
+prototipi sono:
-Il comportamento di tutte queste funzioni è assolutamente identico alle
-precedenti che leggono le informazioni sugli utenti, l'unica differenza è che
+\begin{funcproto}{
+\fhead{grp.h}
+\fhead{sys/types.h}
+\fdecl{int getgrgid\_r(gid\_t gid, struct group *grp, char *buf,
+ size\_t buflen,\\
+\phantom{int getgrgid\_r(}struct group **result)}
+\fdecl{int getgrnam\_r(const char *name, struct group *grp, char *buf,
+ size\_t buflen,\\
+\phantom{int getgrnam\_r(}struct group **result)}
+\fdesc{Restituiscono le informazioni relative al gruppo specificato.}
+}
+
+{Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
+ caso \var{errno} assumerà il valore riportato dalle funzioni di sistema
+ sottostanti.}
+\end{funcproto}
+
+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}.
+\struct{group}, la cui definizione è riportata in
+fig.~\ref{fig:sys_group_struct}.
\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}
+ \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
+ \includestruct{listati/group.h}
\end{minipage}
\normalsize
- \caption{La struttura \var{group} contenente le informazioni relative ad un
- gruppo del sistema.}
+ \caption{La struttura \structd{group} contenente le informazioni relative ad
+ un gruppo del sistema.}
\label{fig:sys_group_struct}
\end{figure}
-Le funzioni viste finora sono in grado di leggere le informazioni sia 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}.
+Le funzioni viste finora sono in grado di leggere le informazioni sia
+direttamente dal file delle password in \conffile{/etc/passwd} che tramite il
+sistema del \textit{Name Service Switch} e sono completamente generiche. Si
+noti però che non c'è una funzione che permetta di impostare direttamente una
+password.\footnote{in realtà questo può essere fatto ricorrendo alle funzioni
+ della libreria PAM, ma questo non è un argomento che tratteremo qui.} Dato
+che POSIX non prevede questa possibilità esiste un'altra interfaccia che lo
+fa, derivata da SVID le cui funzioni sono riportate in
+tab.~\ref{tab:sys_passwd_func}. Questa interfaccia però funziona soltanto
+quando le informazioni sono mantenute su un apposito file di \textsl{registro}
+di utenti e gruppi, con il formato classico di \conffile{/etc/passwd} e
+\conffile{/etc/group}.
\begin{table}[htb]
\footnotesize
\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.\\
+ \funcm{fgetpwent} & Legge una voce dal file di registro degli utenti
+ specificato.\\
+ \funcm{fgetpwent\_r}& Come la precedente, ma rientrante.\\
+ \funcm{putpwent} & Immette una voce in un file di registro degli
+ utenti.\\
+ \funcm{getpwent} & Legge una voce da \conffile{/etc/passwd}.\\
+ \funcm{getpwent\_r} & Come la precedente, ma rientrante.\\
+ \funcm{setpwent} & Ritorna all'inizio di \conffile{/etc/passwd}.\\
+ \funcm{endpwent} & Chiude \conffile{/etc/passwd}.\\
+ \funcm{fgetgrent} & Legge una voce dal file di registro dei gruppi
+ specificato.\\
+ \funcm{fgetgrent\_r}& Come la precedente, ma rientrante.\\
+ \funcm{putgrent} & Immette una voce in un file di registro dei gruppi.\\
+ \funcm{getgrent} & Legge una voce da \conffile{/etc/group}.\\
+ \funcm{getgrent\_r} & Come la precedente, ma rientrante.\\
+ \funcm{setgrent} & Ritorna all'inizio di \conffile{/etc/group}.\\
+ \funcm{endgrent} & Chiude \conffile{/etc/group}.\\
\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}.}
+ registro per utenti o gruppi nel formato di \conffile{/etc/passwd} e
+ \conffile{/etc/group}.}
\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.
+% TODO mancano i prototipi di alcune delle funzioni
+Dato che oramai tutte le distribuzioni di GNU/Linux utilizzano le
+\textit{shadow password} (quindi con delle modifiche rispetto al formato
+classico del file \conffile{/etc/passwd}), si tenga presente che le funzioni
+di questa interfaccia che permettono di scrivere delle voci in un
+\textsl{registro} degli utenti (cioè \func{putpwent} e \func{putgrent}) non
+hanno la capacità di farlo specificando tutti i contenuti necessari rispetto a
+questa estensione.
+Per questo motivo l'uso di queste funzioni è deprecato, in quanto comunque non
+funzionale rispetto ad un sistema attuale, pertanto ci limiteremo a fornire
+soltanto l'elenco di tab.~\ref{tab:sys_passwd_func}, senza nessuna spiegazione
+ulteriore. Chi volesse insistere ad usare questa interfaccia può fare
+riferimento alle pagine di manuale delle rispettive funzioni ed al manuale
+della \acr{glibc} per i dettagli del funzionamento.
-\subsection{Il database di accounting}
+
+
+\subsection{Il registro della \textsl{contabilità} degli utenti}
\label{sec:sys_accounting}
-L'ultimo insieme di funzioni relative alla gestione del sistema che
-esamineremo è quello che permette di accedere ai dati del 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}.
+Un altro insieme di funzioni relative alla gestione del sistema che
+esamineremo è quello che permette di accedere ai dati del registro della
+cosiddetta \textsl{contabilità} (o \textit{accounting}) degli utenti. In esso
+vengono mantenute una serie di informazioni storiche relative sia agli utenti
+che si sono collegati al sistema, tanto per quelli correntemente collegati,
+che per la registrazione degli accessi precedenti, sia relative all'intero
+sistema, come il momento di lancio di processi da parte di \cmd{init}, il
+cambiamento dell'orologio di sistema, il cambiamento di runlevel o il riavvio
+della macchina.
+
+I dati vengono usualmente memorizzati nei due file \file{/var/run/utmp} e
+\file{/var/log/wtmp}. che sono quelli previsti dal \textit{Linux Filesystem
+ Hierarchy Standard}, adottato dalla gran parte delle distribuzioni. 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'\ids{UID} della shell di login, l'orario della connessione ed altre
+informazioni. La voce resta nel file fino al logout, quando viene cancellata
+e spostata in \file{/var/log/wtmp}.
+
+In questo modo il primo file viene utilizzato per registrare chi sta
+utilizzando il sistema al momento corrente, mentre il secondo mantiene la
+registrazione delle attività degli utenti. A quest'ultimo vengono anche
+aggiunte delle voci speciali per tenere conto dei cambiamenti del sistema,
+come la modifica del runlevel, il riavvio della macchina, ecc. Tutte queste
+informazioni sono descritte in dettaglio nel manuale della \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
+libreria. Queste sono analoghe alle precedenti funzioni usate per accedere al
+registro degli utenti (vedi tab.~\ref{tab:sys_passwd_func}), solo che in
+questo caso la struttura del registro della \textsl{contabilità} è molto più
complessa, dato che contiene diversi tipi di informazione.
-Le prime tre funzioni, \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}.
+Le prime tre funzioni, \funcd{setutent}, \funcd{endutent} e \funcd{utmpname}
+servono rispettivamente a aprire e a chiudere il file che contiene il registro
+della \textsl{contabilità} degli, e a specificare su quale file esso viene
+mantenuto; i loro prototipi sono:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{utmp.h}
+\fdecl{void utmpname(const char *file)}
+\fdesc{Specifica il file da usare come registro.}
+\fdecl{void setutent(void)}
+\fdesc{Apre il file del registro.}
+\fdecl{void endutent(void)}
+\fdesc{Chiude il file del registro.}
+}
- \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}.
+{Le funzioni non ritornano nulla.}
+\end{funcproto}
- \funcdecl{struct utmp *pututline(struct utmp *ut)}
- Scrive una voce nel database.
+Si tenga presente che le funzioni non restituiscono nessun valore, pertanto
+non è possibile accorgersi di eventuali errori, ad esempio se si è impostato
+un nome di file sbagliato con \func{utmpname}.
- \bodydesc{Le funzioni ritornano il puntatore ad una struttura \var{utmp} in
- caso di successo e \macro{NULL} in caso di errore.}
-\end{functions}
+Nel caso non si sia utilizzata \func{utmpname} per specificare un file di
+registro alternativo, sia \func{setutent} che \func{endutent} operano usando
+il default che è \sysfile{/var/run/utmp} il cui nome, così come una serie di
+altri valori di default per i \textit{pathname} di uso più comune, viene
+mantenuto nei valori di una serie di costanti definite includendo
+\headfiled{paths.h}, in particolare quelle che ci interessano sono:
+\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
+\item[\constd{\_PATH\_UTMP}] specifica il file che contiene il registro per
+ gli utenti correntemente collegati, questo è il valore che viene usato se
+ non si è utilizzato \func{utmpname} per modificarlo;
+\item[\constd{\_PATH\_WTMP}] specifica il file che contiene il registro per
+ l'archivio storico degli utenti collegati;
+\end{basedescript}
+che nel caso di Linux hanno un valore corrispondente ai file
+\sysfile{/var/run/utmp} e \sysfile{/var/log/wtmp} citati in precedenza.
+
+Una volta aperto il file del registro degli utenti si può eseguire una
+scansione leggendo o scrivendo una voce con le funzioni \funcd{getutent},
+\funcd{getutid}, \funcd{getutline} e \funcd{pututline}, i cui prototipi sono:
+
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{utmp.h}
+\fdecl{struct utmp *getutent(void)}
+\fdesc{Legge una voce dalla posizione corrente nel registro.}
+\fdecl{struct utmp *getutid(struct utmp *ut)}
+\fdesc{Ricerca una voce sul registro.}
+\fdecl{struct utmp *getutline(struct utmp *ut)}
+\fdesc{Ricerca una voce sul registro attinente a un terminale.}
+\fdecl{struct utmp *pututline(struct utmp *ut)}
+\fdesc{Scrive una voce nel registro.}
+}
-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.
+{Le funzioni ritornano il puntatore ad una struttura \struct{utmp} in caso di
+ successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà
+ il valore riportato dalle funzioni di sistema sottostanti.}
+\end{funcproto}
+
+Tutte queste funzioni fanno riferimento ad una struttura di tipo
+\struct{utmp}, la cui definizione in Linux è riportata in
+fig.~\ref{fig:sys_utmp_struct}. Le prime tre funzioni servono per leggere una
+voce dal registro: \func{getutent} legge semplicemente la prima voce
+disponibile, le altre due permettono di eseguire una ricerca. Aprendo il
+registro con \func{setutent} ci si posiziona al suo inizio, ogni chiamata di
+queste funzioni eseguirà la lettura sulle voci seguenti, pertanto la posizione
+sulla voce appena letta, in modo da consentire una scansione del file. Questo
+vale anche per \func{getutid} e \func{getutline}, il che comporta che queste
+funzioni effettuano comunque una ricerca ``\textsl{in avanti}''.
\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}
+ \begin{minipage}[c]{0.9\textwidth}
+ \includestruct{listati/utmp.h}
\end{minipage}
\normalsize
- \caption{La struttura \var{utmp} contenente le informazioni di una voce del
- database di \textit{accounting}.}
+ \caption{La struttura \structd{utmp} contenente le informazioni di una voce
+ del registro di \textsl{contabilità}.}
\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 restituita la prima voce
+Con \func{getutid} si può cercare una voce specifica, a seconda del valore del
+campo \var{ut\_type} dell'argomento \param{ut}. Questo può assumere i valori
+riportati in tab.~\ref{tab:sys_ut_type}, quando assume i valori
+\const{RUN\_LVL}, \const{BOOT\_TIME}, \const{OLD\_TIME}, \const{NEW\_TIME},
+verrà restituito la prima voce che corrisponde al tipo determinato; quando
+invece assume i valori \const{INIT\_PROCESS}, \const{LOGIN\_PROCESS},
+\const{USER\_PROCESS} o \const{DEAD\_PROCESS} verrà restituita la prima voce
corrispondente al valore del campo \var{ut\_id} specificato in \param{ut}.
\begin{table}[htb]
\centering
\begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
\hline
- \textbf{Funzione} & \textbf{Significato}\\
+ \textbf{Valore} & \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} & ??? \\
+ \constd{EMPTY} & Non contiene informazioni valide.\\
+ \constd{RUN\_LVL} & Identica il runlevel del sistema.\\
+ \constd{BOOT\_TIME} & Identifica il tempo di avvio del sistema.\\
+ \constd{OLD\_TIME} & Identifica quando è stato modificato l'orologio di
+ sistema.\\
+ \constd{NEW\_TIME} & Identifica da quanto è stato modificato il
+ sistema.\\
+ \constd{INIT\_PROCESS} & Identifica un processo lanciato da \cmd{init}.\\
+ \constd{LOGIN\_PROCESS}& Identifica un processo di login.\\
+ \constd{USER\_PROCESS} & Identifica un processo utente.\\
+ \constd{DEAD\_PROCESS} & Identifica un processo terminato.\\
+% \constd{ACCOUNTING} & ??? \\
\hline
\end{tabular}
- \caption{Classificazione delle voci del database di accounting a seconda dei
+ \caption{Classificazione delle voci del registro a seconda dei
possibili valori del campo \var{ut\_type}.}
\label{tab:sys_ut_type}
\end{table}
-La funzione \func{getutline} esegue la ricerca sulle voci che hanno
-\var{ut\_type} uguale a \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.
+La funzione \func{getutline} esegue la ricerca sulle voci che hanno un
+\var{ut\_type} con valore uguale a \const{LOGIN\_PROCESS} o
+\const{USER\_PROCESS}, restituendo la prima che corrisponde al valore di
+\var{ut\_line}, che specifica il dispositivo di terminale che interessa, da
+indicare senza il \file{/dev/} iniziale. Lo stesso criterio di ricerca è usato
+da \func{pututline} per trovare uno spazio dove inserire la voce specificata;
+qualora questo spazio non venga trovato la voce viene aggiunta in coda al
+registro.
-In generale occorre però tenere conto che queste funzioni non sono
+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 analoghe non rientranti, solo che restituiscono
-il risultato all'indirizzo specificato dal primo argomento aggiuntivo (di tipo
-\code{struct utmp *buffer}) mentre il secondo (di tipo \code{struct utmp
- **result)} viene usato per restituire il puntatore allo stesso buffer.
-
-Infine le \acr{glibc} forniscono come estensione per la scrittura delle voci
-in \file{wmtp} altre due funzioni, \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.
+fornita dalla \acr{glibc}, ma gli standard POSIX 1003.1-2001 e XPG4.2 hanno
+introdotto delle nuove strutture (e relativi file) di tipo \struct{utmpx}, che
+sono un sovrainsieme della \struct{utmp} usata tradizionalmente ed altrettante
+funzioni che le usano al posto di quelle citate.
+
+La \acr{glibc} utilizzava già una versione estesa di \struct{utmp}, che
+rende inutili queste nuove strutture, per questo su Linux \struct{utmpx} viene
+definita esattamente come \struct{utmp}, con gli stessi campi di
+fig.~\ref{fig:sys_utmp_struct}. Altrettanto dicasi per le nuove funzioni di
+gestione previste dallo standard: \funcm{getutxent}, \funcm{getutxid},
+\funcm{getutxline}, \funcm{pututxline}, \funcm{setutxent} e \funcm{endutxent}.
+
+Tutte queste funzioni, definite con \struct{utmpx} dal file di dichiarazione
+\headfile{utmpx.h}, su Linux sono ridefinite come sinonimi delle funzioni
+appena viste, con argomento di tipo \struct{utmpx} anziché \struct{utmp} ed
+hanno lo stesso identico comportamento. Per completezza viene definita anche
+\funcm{utmpxname} che non è prevista da POSIX.1-2001.
+
+Come già visto in sez.~\ref{sec:sys_user_group}, l'uso di strutture allocate
+staticamente rende le funzioni di lettura dei dati appena illustrate non
+rientranti. Per questo motivo la \acr{glibc} fornisce 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, i rispettivi prototipi sono:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{utmp.h}
+\fdecl{int *getutent\_r(struct utmp *buffer, struct utmp **result)}
+\fdesc{Legge una voce dalla posizione corrente nel registro.}
+\fdecl{int *getutid\_r(struct utmp *buffer, struct utmp **result, struct utmp
+ *ut)}
+\fdesc{Ricerca una voce sul registro.}
+\fdecl{int *getutline\_r(struct utmp *buffer, struct utmp **result, struct utmp
+ *ut)}
+\fdesc{Ricerca una voce sul registro attinente a un terminale.}
+}
- \bodydesc{Le funzioni ritornano il puntatore ad una struttura \var{utmp} in
- caso di successo e \macro{NULL} in caso di errore.}
-\end{functions}
+{Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
+ caso \var{errno} assumerà il valore riportato dalle funzioni di sistema
+ sottostanti.}
+\end{funcproto}
+
+Le funzioni si comportano esattamente come le precedenti analoghe non
+rientranti, solo che restituiscono il risultato all'indirizzo specificato dal
+primo argomento aggiuntivo \param{buffer} mentre il secondo, \param{result)}
+viene usato per restituire il puntatore al buffer stesso.
+
+Infine la \acr{glibc} fornisce altre due funzioni, \funcd{updwtmp} e
+\funcd{logwtmp}, come estensione per scrivere direttamente delle voci nel file
+sul registro storico \sysfile{/var/log/wtmp}; i rispettivi prototipi sono:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{utmp.h}
+\fdecl{void updwtmp(const char *wtmp\_file, const struct utmp *ut)}
+\fdesc{Aggiunge una voce in coda al registro.}
+\fdecl{void logwtmp(const char *line, const char *name, const char *host)}
+\fdesc{Aggiunge nel registro una voce con i valori specificati.}
+}
-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}.
+{Le funzioni non restituiscono nulla.}
+\end{funcproto}
+
+La prima funzione permette l'aggiunta di una voce in coda al file del registro
+storico, indicato dal primo argomento, specificando direttamente una struttura
+\struct{utmp}. La seconda invece utilizza gli argomenti \param{line},
+\param{name} e \param{host} per costruire la voce che poi aggiunge chiamando
+\func{updwtmp}.
+
+Queste funzioni non sono previste da POSIX.1-2001, anche se sono presenti in
+altri sistemi (ad esempio Solaris e NetBSD), per mantenere una coerenza con le
+altre funzioni definite nello standard che usano la struttura \struct{utmpx}
+la \acr{glibc} definisce anche una funzione \funcm{updwtmpx}, che come in
+precedenza è identica a \func{updwtmp} con la sola differenza di richiedere
+l'uso di \headfiled{utmpx.h} e di una struttura \struct{utmpx} come secondo
+argomento.
+
+
+\subsection{La gestione dello spegnimento e del riavvio}
+\label{sec:sys_reboot}
+
+Una delle operazioni di gestione generale del sistema è quella che attiene
+alle modalità con cui se ne può gestire lo spegnimento ed il riavvio. Perché
+questo avvenga in maniera corretta, in particolare per le parti che comportano
+lo spegnimento effettivo della macchina, occorre che il kernel effettui le
+opportune operazioni interagendo con il BIOS ed i dispositivi che controllano
+l'erogazione della potenza.
+
+La funzione di sistema che controlla lo spegnimento ed il riavvio (ed altri
+aspetti della relativa procedura) è \funcd{reboot},\footnote{la funzione
+ illustrata è quella fornita dalla \acr{glibc} che maschera i dettagli di
+ basso livello della \textit{system call} la quale richiede attualmente tre
+ argomenti; fino al kernel 2.1.30 la \textit{system call} richiedeva un
+ ulteriore quarto argomento, i primi due indicano dei \textit{magic number}
+ interi che possono assumere solo alcuni valori predefiniti, il terzo un
+ comando, corrispondente all'unico argomento della funzione della \acr{glibc}
+ ed il quarto argomento aggiuntivo, ora ignorato, un puntatore generico ad
+ ulteriori dati.} il cui prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{unistd.h}
+\fhead{sys/reboot.h}
+\fdecl{int reboot(int cmd)}
+\fdesc{Controlla il riavvio o l'arresto della macchina.}
+}
+{La funzione non ritorna o ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EFAULT}] c'è un indirizzo non valido nel passaggio degli
+ argomenti con il comando \const{LINUX\_REBOOT\_CMD\_RESTART2} (obsoleto).
+ \item[\errcode{EINVAL}] si sono specificati valori non validi per gli
+ argomenti.
+ \item[\errcode{EPERM}] il chiamante non ha i privilegi di amministratore (la
+ \textit{capability} \const{CAP\_SYS\_BOOT}).
+ \end{errlist}
+}
+\end{funcproto}
+
+La funzione, oltre al riavvio ed allo spegnimento, consente anche di
+controllare l'uso della combinazione di tasti tradizionalmente usata come
+scorciatoia da tastiera per richiedere il riavvio (\texttt{Ctrl-Alt-Del},
+denominata in breve nella documentazione CAD) ed i suoi effetti specifici
+dipendono dalla architettura hardware. Se si è richiesto un riavvio o uno
+spegnimento in caso di successo la funzione, non esistendo più il programma,
+ovviamente non ritorna, pertanto bisogna avere cura di aver effettuato tutte
+le operazioni preliminari allo spegnimento prima di eseguirla.
+
+Il comportamento della funzione viene controllato dall'argomento \param{cmd}
+e deve assumere indicato con una delle costanti seguente elenco, che
+illustra i comandi attualmente disponibili:
+
+\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
+\item[\constd{LINUX\_REBOOT\_CMD\_CAD\_OFF}] Disabilita l'uso diretto della
+ combinazione \texttt{Ctrl-Alt-Del}, la cui pressione si traduce nell'invio
+ del segnale \signal{SIGINT} a \texttt{init} (o più in generale al processo
+ con \ids{PID} 1) il cui effetto dipende dalla configurazione di
+ quest'ultimo.
+\item[\constd{LINUX\_REBOOT\_CMD\_CAD\_ON}] Attiva l'uso diretto della
+ combinazione \texttt{Ctrl-Alt-Del}, la cui pressione si traduce
+ nell'esecuzione dell'azione che si avrebbe avuto chiamando \func{reboot} con
+ il comando \const{LINUX\_REBOOT\_CMD\_RESTART}.
+\item[\constd{LINUX\_REBOOT\_CMD\_HALT}] Viene inviato sulla console il
+ messaggio ``\textit{System halted.}'' l'esecuzione viene bloccata
+ immediatamente ed il controllo passato al monitor nella ROM (se esiste e
+ l'architettura lo consente). Se non si è eseguita una sincronizzazione dei
+ dati su disco con \func{sync} questi saranno perduti.
+\item[\constd{LINUX\_REBOOT\_CMD\_KEXEC}] viene eseguito direttamente il nuovo
+ kernel che è stato opportunamente caricato in memoria da una
+ \func{kexec\_load} (che tratteremo a breve) eseguita in precedenza. La
+ funzionalità è disponibile solo a partire dal kernel 2.6.13 e se il kernel
+ corrente è stato compilato includendo il relativo supporto.\footnote{deve
+ essere stata abilitata l'opzione di compilazione \texttt{CONFIG\_KEXEC}.}
+ Questo meccanismo consente di eseguire una sorta di riavvio rapido che evita
+ di dover ripassare dalla inizializzazione da parte del BIOS ed il lancio del
+ kernel attraverso un bootloader. Se non si è eseguita una sincronizzazione
+ dei dati su disco con \func{sync} questi saranno perduti.
+\item[\constd{LINUX\_REBOOT\_CMD\_POWER\_OFF}] Viene inviato sulla console il
+ messaggio ``\textit{Power down.}'' l'esecuzione viene bloccata
+ immediatamente e la macchina, se possibile, viene spenta. Se non si è
+ eseguita una sincronizzazione dei dati su disco con \func{sync} questi
+ saranno perduti.
+\item[\constd{LINUX\_REBOOT\_CMD\_RESTART}] Viene inviato sulla console il
+ messaggio ``\textit{Restarting system.}'' ed avviata immediatamente la
+ procedura di riavvio ordinaria. Se non si è eseguita una sincronizzazione
+ dei dati su disco con \func{sync} questi saranno perduti.
+\item[\constd{LINUX\_REBOOT\_CMD\_RESTART2}] Viene inviato sulla console il
+ messaggio ``\textit{Restarting system with command '\%s'.}'' ed avviata
+ immediatamente la procedura di riavvio usando il comando fornito
+ nell'argomento \param{arg} che viene stampato al posto di \textit{'\%s'}
+ (veniva usato per lanciare un altro programma al posto di \cmd{init}). Nelle
+ versioni recenti questo argomento viene ignorato ed il riavvio può essere
+ controllato dall'argomento di avvio del kernel \texttt{reboot=...} Se non
+ si è eseguita una sincronizzazione dei dati su disco con \func{sync} questi
+ saranno perduti.
+\end{basedescript}
-\section{Limitazione ed uso delle risorse}
-\label{sec:sys_res_limits}
+Come appena illustrato usando il comando \const{LINUX\_REBOOT\_CMD\_KEXEC} si
+può eseguire un riavvio immediato pre-caricando una immagine del kernel, che
+verrà eseguita direttamente. Questo meccanismo consente di evitare la
+reinizializzazione della macchina da parte del BIOS, ed oltre a velocizzare un
+eventuale riavvio, ha il vantaggio poter accedere allo stato corrente della
+macchina e della memoria, per cui viene usato spesso per installare un kernel
+di emergenza da eseguire in caso di crollo del sistema per recuperare il
+maggior numero di informazioni possibili.
-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.
+La funzione di sistema che consente di caricare questa immagine del kernel è
+\funcd{kexec\_load}, la funzione non viene definita nella \acr{glibc} e deve
+pertanto essere invocata con \func{syscall}, il suo prototipo è:
+\begin{funcproto}{
+\fhead{linux/kexec.h}
+\fdecl{long kexec\_load(unsigned long entry, unsigned long nr\_segments,
+struct kexec\_segment\\
+\phantom{long kexec\_load(}*segments, unsigned long flags)}
-\subsection{L'uso delle risorse}
-\label{sec:sys_resource_use}
+\fdesc{Carica un kernel per un riavvio immediato.}
+}
+
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
+ caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EBUSY}] c'è già un caricamento in corso, o un altro kernel è
+ già in uso.
+ \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{flags} non è valido o si è
+ indicato un valore eccessivo per \param{nr\_segments}.
+ \item[\errcode{EPERM}] il chiamante non ha i privilegi di amministratore (la
+ \textit{capability} \const{CAP\_SYS\_BOOT}).
+ \end{errlist}
+}
+\end{funcproto}
+
+Il primo argomento indica l'indirizzo fisico di esecuzione del nuovo kernel
+questo viene caricato usando un vettore di strutture \struct{kexec\_segment}
+(la cui definizione è riportata in fig.~\ref{fig:kexec_segment}) che
+contengono i singoli segmenti dell'immagine. I primi due campi indicano
+indirizzo e dimensione del segmento di memoria in \textit{user space}, i
+secondi indirizzo e dimensione in \textit{kernel space}.
-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]{}
-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}
+ \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
+ \includestruct{listati/kexec_segment.h}
\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}
+ \caption{La struttura \structd{kexec\_segment} per il caricamento di un
+ segmento di immagine del kernel.}
+ \label{fig:kexec_segment}
\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.
+L'argomento \param{flags} è una maschera binaria contenente i flag che
+consentono di indicare le modalità con cui dovrà essere eseguito il nuovo
+kernel. La parte meno significativa viene usata per impostare l'architettura
+di esecuzione. Il valore \const{KEXEC\_ARCH\_DEFAULT} indica l'architettura
+corrente, ma se ne può specificare anche una diversa, con i valori della
+seconda parte di tab.~\ref{tab:kexec_load_flags}, e questa verrà usato posto
+che sia effettivamente eseguibile sul proprio processore.
-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.
+\begin{table}[htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Valore} & \textbf{Significato}\\
+ \hline
+ \hline
+ \constd{KEXEC\_ON\_CRASH} & Il kernel caricato sarà eseguito
+ automaticamente in caso di crollo del
+ sistema.\\
+ \constd{KEXEC\_PRESERVE\_CONTEXT}& Viene preservato lo stato dei programmi
+ e dei dispositivi prima dell'esecuzione
+ del nuovo kernel. Viene usato
+ principalmente per l'ibernazione del
+ sistema ed ha senso solo se si è
+ indicato un numero di segmento maggiore
+ di zero.\\
+ \hline
+ \constd{KEXEC\_ARCH\_DEFAULT} & Il kernel caricato verrà eseguito nella
+ architettura corrente. \\
+ \texttt{KEXEC\_ARCH\_XXX} & Il kernel caricato verrà eseguito nella
+ architettura indicata (con \texttt{XXX}
+ che può essere: \texttt{386},
+ \texttt{X86\_64}, \texttt{PPC},
+ \texttt{PPC64}, \texttt{IA\_64},
+ \texttt{ARM}, \texttt{S390},
+ \texttt{SH}\texttt{MIPS}
+ e \texttt{MIPS\_LE}).\\
+% \const{} & \\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Valori per l'argomento \param{flags} di \func{kexec\_load}.}
+ \label{tab:kexec_load_flags}
+\end{table}
+I due valori più importanti sono però quelli della parte più significativa
+(riportati nella prima sezione di tab.~\ref{tab:kexec_load_flags}). Il primo,
+\const{KEXEC\_ON\_CRASH}, consente di impostare l'esecuzione automatica del
+nuovo kernel caricato in caso di crollo del sistema, e viene usato quando si
+carica un kernel di emergenza da utilizzare per poter raccogliere informazioni
+diagnostiche che altrimenti verrebbero perdute non essendo il kernel ordinario
+più in grado di essere eseguito in maniera coerente. Il secondo valore,
+\const{KEXEC\_PRESERVE\_CONTEXT}, indica invece di preservare lo stato dei
+programmi e dei dispositivi, e viene in genere usato per realizzare la
+cosiddetta ibernazione in RAM.
- \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}
+% TODO: introdotta con il kernel 3.17 è stata introdotta
+% kexec_file_load, per caricare immagine firmate per il secure boot,
+% vedi anche http://lwn.net/Articles/603116/
-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.
+% TODO documentare keyctl ????
+% (fare sezione dedicata ????)
+% TODO documentare la Crypto API del kernel
-\subsection{Limiti sulle risorse}
-\label{sec:sys_resource_limit}
+% TODO documentare la syscall getrandom, introdotta con il kernel 3.17, vedi
+% http://lwn.net/Articles/606141/, ed introdotta con le glibc solo con la
+% versione 2.25, vedi https://lwn.net/Articles/711013/
+
+%\subsection{La gestione delle chiavi crittografiche}
+%\label{sec:keyctl_management}
+
+%TODO non è chiaro se farlo qui, ma documentare la syscall bpf aggiunta con il
+% kernel 3.18, vedi http://lwn.net/Articles/612878/; al riguardo vedi anche
+% https://lwn.net/Articles/660331/
+
+\section{Il controllo dell'uso delle risorse}
+\label{sec:sys_res_limits}
+
+
+Dopo aver esaminato in sez.~\ref{sec:sys_management} 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 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.
+Come abbiamo accennato in sez.~\ref{sec:proc_wait} le informazioni riguardo
+l'utilizzo delle risorse da parte di un processo è mantenuto in una struttura
+di tipo \struct{rusage}, la cui definizione (che si trova in
+\headfiled{sys/resource.h}) è riportata in
+fig.~\ref{fig:sys_rusage_struct}. Si ricordi che questa è una delle
+informazioni preservate attraverso una \func{exec}.
\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}
+ \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
+ \includestruct{listati/rusage.h}
\end{minipage}
\normalsize
- \caption{La struttura \var{rlimit} per impostare i limiti di utilizzo
+ \caption{La struttura \structd{rusage} per la lettura delle informazioni dei
delle risorse usate da un processo.}
- \label{fig:sys_rlimit_struct}
+ \label{fig:sys_rusage_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{EINVAL}] 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}
+La definizione della struttura in fig.~\ref{fig:sys_rusage_struct} è ripresa
+da BSD 4.3,\footnote{questo non ha a nulla a che fare con il cosiddetto
+ \textit{BSD accounting} (vedi sez. \ref{sec:sys_bsd_accounting}) che si
+ trova nelle opzioni di compilazione del kernel (e di norma è disabilitato)
+ che serve per mantenere una contabilità delle risorse usate da ciascun
+ processo in maniera molto più dettagliata.} ma attualmente solo alcuni dei
+campi definiti sono effettivamente mantenuti. Con i kernel della serie 2.4 i
+soli campi che sono mantenuti sono: \var{ru\_utime}, \var{ru\_stime},
+\var{ru\_minflt} e \var{ru\_majflt}. Con i kernel della serie 2.6 si
+aggiungono anche \var{ru\_nvcsw} e \var{ru\_nivcsw}, a partire dal 2.6.22
+anche \var{ru\_inblock} e \var{ru\_oublock} e dal 2.6.32 anche
+\var{ru\_maxrss}.
+
+In genere includere esplicitamente \file{<sys/time.h>} non è più strettamente
+necessario, ma aumenta la portabilità, e serve comunque quando, come nella
+maggior parte dei casi, si debba accedere ai campi di \struct{rusage} relativi
+ai tempi di utilizzo del processore, che sono definiti come strutture di tipo
+\struct{timeval} (vedi fig.~\ref{fig:sys_timeval_struct}).
+
+La struttura \struct{rusage} è la struttura utilizzata da \func{wait4} (si
+ricordi quando visto in sez.~\ref{sec:proc_wait}) per ricavare la quantità di
+risorse impiegate dal processo di cui si è letto lo stato di terminazione, ma
+essa può anche essere letta direttamente utilizzando la funzione di sistema
+\funcd{getrusage}, il cui prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/time.h}
+\fhead{sys/resource.h}
+\fhead{unistd.h}
+\fdecl{int getrusage(int who, struct rusage *usage)}
+
+\fdesc{Legge la quantità di risorse usate da un processo.}
+}
-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.
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
+ caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EINVAL}] l'argomento \param{who} non è valido
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \errval{EFAULT} nel suo significato generico.
+}
+\end{funcproto}
+
+La funzione ritorna i valori per l'uso delle risorse nella struttura
+\struct{rusage} puntata dall'argomento \param{usage}. L'argomento \param{who}
+permette di specificare il soggetto di cui si vuole leggere l'uso delle
+risorse; esso può assumere solo i valori illustrati in
+tab.~\ref{tab:getrusage_who}, di questi \const{RUSAGE\_THREAD} è specifico di
+Linux ed è disponibile solo a partire dal kernel 2.6.26. La funzione è stata
+recepita nello standard POSIX.1-2001, che però indica come campi di
+\struct{rusage} soltanto \var{ru\_utime} e \var{ru\_stime}.
\begin{table}[htb]
\footnotesize
\centering
- \begin{tabular}[c]{|l|p{12cm}|}
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
\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 tentativo 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. \\
+ \constd{RUSAGE\_SELF} & Ritorna l'uso delle risorse del processo
+ corrente, che in caso di uso dei
+ \textit{thread} ammonta alla somma delle
+ risorse utilizzate da tutti i \textit{thread}
+ del processo.\\
+ \constd{RUSAGE\_CHILDREN} & Ritorna l'uso delle risorse dell'insieme dei
+ processi figli di cui è ricevuto lo stato di
+ terminazione, che a loro volta comprendono
+ quelle dei loro figli e così via.\\
+ \constd{RUSAGE\_THREAD} & Ritorna l'uso delle risorse del \textit{thread}
+ chiamante.\\
\hline
\end{tabular}
- \caption{Valori possibili dell'argomento \param{resource} delle funzioni
- \func{getrlimit} e \func{setrlimit}.}
- \label{tab:sys_rlimit_values}
+ \caption{Valori per l'argomento \param{who} di \func{getrusage}.}
+ \label{tab:getrusage_who}
\end{table}
-\footnotetext{Settare questo limite a zero è la maniera più semplice per
- evitare la creazione di \file{core} file.}
+I campi più utilizzati sono comunque \var{ru\_utime} e \var{ru\_stime} che
+indicano rispettivamente il tempo impiegato dal processo nell'eseguire le
+istruzioni in \textit{user space}, e quello impiegato dal kernel nelle
+\textit{system call} eseguite per conto del processo (vedi
+sez.~\ref{sec:sys_unix_time}). I campi \var{ru\_minflt} e \var{ru\_majflt}
+servono a quantificare l'uso della memoria virtuale e corrispondono
+rispettivamente al numero di \textit{page fault} (vedi
+sez.~\ref{sec:proc_mem_gen}) avvenuti senza richiedere I/O su disco (i
+cosiddetti \textit{minor page fault}), a quelli che invece han richiesto I/O
+su disco (detti invece \textit{major page
+ fault}).% mentre \var{ru\_nswap} ed al numero di volte che
+% il processo è stato completamente tolto dalla memoria per essere inserito
+% nello swap.
+% TODO verificare \var{ru\_nswap} non citato nelle pagine di manuali recenti e
+% dato per non utilizzato.
+
+I campi \var{ru\_nvcsw} e \var{ru\_nivcsw} indicano il numero di volte che un
+processo ha subito un \textit{context switch} da parte dello
+\textit{scheduler} rispettivamente nel caso un cui questo avviene prima
+dell'esaurimento della propria \textit{time-slice} (in genere a causa di una
+\textit{system call} bloccante), o per averla esaurita o essere stato
+interrotto da un processo a priorità maggiore. I campi \var{ru\_inblock} e
+\var{ru\_oublock} indicano invece il numero di volte che è stata eseguita una
+attività di I/O su un filesystem (rispettivamente in lettura e scrittura) ed
+infine \var{ru\_maxrss} indica il valore più alto della \textit{Resident Set
+ Size} raggiunto dal processo stesso o, nel caso sia stato usato
+\const{RUSAGE\_CHILDREN}, da uno dei suoi figli.
+
+Si tenga conto che per un errore di implementazione nei i kernel precedenti il
+2.6.9, nonostante questo fosse esplicitamente proibito dallo standard POSIX.1,
+l'uso di \const{RUSAGE\_CHILDREN} comportava l'inserimento dell'ammontare
+delle risorse usate dai processi figli anche quando si era impostata una
+azione di \const{SIG\_IGN} per il segnale \signal{SIGCHLD} (per i segnali si
+veda cap.~\ref{cha:signals}). Il comportamento è stato corretto per aderire
+allo standard a partire dal kernel 2.6.9.
+
-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{Limiti sulle risorse}
+\label{sec:sys_resource_limit}
+Come accennato nell'introduzione il kernel mette a disposizione delle
+funzionalità che permettono non solo di mantenere dati statistici relativi
+all'uso delle risorse, ma anche di imporre dei limiti precisi sul loro
+utilizzo da parte sia dei singoli processi che degli utenti.
+
+Per far questo sono definite una serie di risorse e ad ogni processo vengono
+associati due diversi limiti per ciascuna di esse; questi sono il
+\textsl{limite corrente} (o \textit{current limit}) che esprime un valore
+massimo che il processo non può superare ad un certo momento, ed il
+\textsl{limite massimo} (o \textit{maximum limit}) che invece esprime il
+valore massimo che può assumere il \textsl{limite corrente}. In generale il
+primo viene chiamato anche \textit{soft limit} dato che il suo valore può
+essere aumentato dal processo stesso durante l'esecuzione, ciò può però essere
+fatto solo fino al valore del secondo, che per questo viene detto \textit{hard
+ limit}.
+
+In generale il superamento di un limite corrente comporta o l'emissione di uno
+specifico segnale o il fallimento della \textit{system call} che lo ha
+provocato. A questo comportamento generico fanno eccezione \const{RLIMIT\_CPU}
+in cui si ha in comportamento diverso per il superamento dei due limiti e
+\const{RLIMIT\_CORE} che influenza soltanto la dimensione o l'eventuale
+creazione dei file di \textit{core dump} (vedi sez.~\ref{sec:sig_standard}).
+
+Per permettere di leggere e di impostare i limiti di utilizzo delle risorse da
+parte di un processo sono previste due funzioni di sistema, \funcd{getrlimit}
+e \funcd{setrlimit}, i cui prototipi sono:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/time.h}
+\fhead{sys/resource.h}
+\fhead{unistd.h}
+\fdecl{int getrlimit(int resource, struct rlimit *rlim)}
+\fdesc{Legge i limiti di una risorsa.}
+\fdecl{int setrlimit(int resource, const struct rlimit *rlim)}
+\fdesc{Imposta i limiti di una risorsa.}
+}
+
+{Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
+ caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EINVAL}] i valori per \param{resource} non sono validi o
+ nell'impostazione si è specificato \var{rlim->rlim\_cur} maggiore di
+ \var{rlim->rlim\_max}.
+ \item[\errcode{EPERM}] un processo senza i privilegi di amministratore ha
+ cercato di innalzare i propri limiti.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \errval{EFAULT} nel suo significato generico.
+}
+\end{funcproto}
+
+Entrambe le funzioni permettono di specificare attraverso l'argomento
+\param{resource} su quale risorsa si vuole operare. L'accesso (rispettivamente
+in lettura e scrittura) ai valori effettivi dei limiti viene poi effettuato
+attraverso la struttura \struct{rlimit} puntata da
+\param{rlim}, la cui definizione è riportata in
+fig.~\ref{fig:sys_rlimit_struct}, ed i cui campi corrispondono appunto a
+limite corrente e limite massimo.
-\subsection{Le risorse di memoria e processore}
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
+ \includestruct{listati/rlimit.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{rlimit} per impostare i limiti di utilizzo
+ delle risorse usate da un processo.}
+ \label{fig:sys_rlimit_struct}
+\end{figure}
+
+Come accennato processo ordinario può alzare il proprio limite corrente fino
+al valore del limite massimo, può anche ridurre, irreversibilmente, il valore
+di quest'ultimo. Nello specificare un limite, oltre a fornire dei valori
+specifici, si può anche usare la costante \const{RLIM\_INFINITY} che permette
+di sbloccare completamente l'uso di una risorsa. Si ricordi però che solo un
+processo con i privilegi di amministratore\footnote{per essere precisi in
+ questo caso quello che serve è la \textit{capability}
+ \const{CAP\_SYS\_RESOURCE} (vedi sez.~\ref{sec:proc_capabilities}).} può
+innalzare un limite al di sopra del valore corrente del limite massimo ed
+usare un valore qualsiasi per entrambi i limiti.
+
+Ciascuna risorsa su cui si possono applicare dei limiti è identificata da uno
+specifico valore dell'argomento \param{resource}, i valori possibili per
+questo argomento, ed il significato della risorsa corrispondente, dei
+rispettivi limiti e gli effetti causati dal superamento degli stessi sono
+riportati nel seguente elenco:
+
+\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}}%\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
+\item[\constd{RLIMIT\_AS}] Questa risorsa indica, in byte, la dimensione
+ massima consentita per la memoria virtuale di un processo, il cosiddetto
+ \textit{Address Space}, (vedi sez.~\ref{sec:proc_mem_gen}). Se il limite
+ viene superato dall'uso di funzioni come \func{brk}, \func{mremap} o
+ \func{mmap} esse falliranno con un errore di \errcode{ENOMEM}, mentre se il
+ superamento viene causato dalla crescita dello \textit{stack} il processo
+ riceverà un segnale di \signal{SIGSEGV}. Dato che il valore usato è un
+ intero di tipo \ctyp{long} nelle macchine a 32 bit questo può assumere un
+ valore massimo di 2Gb (anche se la memoria disponibile può essere maggiore),
+ in tal caso il limite massimo indicabile resta 2Gb, altrimenti la risorsa si
+ dà per non limitata.
+
+\item[\constd{RLIMIT\_CORE}] Questa risorsa indica, in byte, la massima
+ dimensione per un file di \textit{core dump} (vedi
+ sez.~\ref{sec:sig_standard}) creato nella terminazione di un processo. File
+ di dimensioni maggiori verranno troncati a questo valore, mentre con un
+ valore nullo si bloccherà la creazione dei \textit{core dump}.
+
+\item[\constd{RLIMIT\_CPU}] Questa risorsa indica, in secondi, il massimo tempo
+ di CPU (vedi sez.~\ref{sec:sys_cpu_times}) che il processo può usare. Il
+ superamento del limite corrente comporta l'emissione di un segnale di
+ \signal{SIGXCPU}, la cui azione predefinita (vedi
+ sez.~\ref{sec:sig_classification}) è terminare il processo. Il segnale però
+ può essere intercettato e ignorato, in tal caso esso verrà riemesso una
+ volta al secondo fino al raggiungimento del limite massimo. Il superamento
+ del limite massimo comporta comunque l'emissione di un segnale di
+ \signal{SIGKILL}. Si tenga presente che questo è il comportamento presente
+ su Linux dai kernel della serie 2.2 ad oggi, altri kernel possono avere
+ comportamenti diversi per quanto avviene quando viene superato il
+ \textit{soft limit}, pertanto per avere operazioni portabili è suggerito di
+ intercettare sempre \signal{SIGXCPU} e terminare in maniera ordinata il
+ processo con la prima ricezione.
+
+\item[\constd{RLIMIT\_DATA}] Questa risorsa indica, in byte, la massima
+ dimensione del segmento dati di un processo (vedi
+ sez.~\ref{sec:proc_mem_layout}). Il tentativo di allocare più memoria di
+ quanto indicato dal limite corrente causa il fallimento della funzione di
+ allocazione eseguita (\func{brk} o \func{sbrk}) con un errore di
+ \errcode{ENOMEM}.
+
+\item[\constd{RLIMIT\_FSIZE}] Questa risorsa indica, in byte, la massima
+ dimensione di un file che un processo può usare. Se il processo cerca di
+ scrivere o di estendere il file oltre questa dimensione riceverà un segnale
+ di \signal{SIGXFSZ}, che di norma termina il processo. Se questo segnale
+ viene intercettato la \textit{system call} che ha causato l'errore fallirà
+ con un errore di \errcode{EFBIG}.
+
+\item[\constd{RLIMIT\_LOCKS}] Questa risorsa indica il numero massimo di
+ \textit{file lock} (vedi sez.~\ref{sec:file_locking}) e di \textit{file
+ lease} (vedi sez.~\ref{sec:file_asyncronous_lease}) che un processo poteva
+ effettuare. È un limite presente solo nelle prime versioni del kernel 2.4,
+ pertanto non deve essere più utilizzato.
+
+\item[\constd{RLIMIT\_MEMLOCK}] Questa risorsa indica, in byte, l'ammontare
+ massimo di memoria che può essere bloccata in RAM da un processo (vedi
+ sez.~\ref{sec:proc_mem_lock}). Dato che il \textit{memory locking} viene
+ effettuato sulle pagine di memoria, il valore indicato viene automaticamente
+ arrotondato al primo multiplo successivo della dimensione di una pagina di
+ memoria. Il limite comporta il fallimento delle \textit{system call} che
+ eseguono il \textit{memory locking} (\func{mlock}, \func{mlockall} ed anche,
+ vedi sez.~\ref{sec:file_memory_map}, \func{mmap} con l'operazione
+ \const{MAP\_LOCKED}).
+
+ Dal kernel 2.6.9 questo limite comprende anche la memoria che può essere
+ bloccata da ciascun utente nell'uso della memoria condivisa (vedi
+ sez.~\ref{sec:ipc_sysv_shm}) con \func{shmctl}, che viene contabilizzata
+ separatamente ma sulla quale viene applicato questo stesso limite. In
+ precedenza invece questo limite veniva applicato sulla memoria condivisa per
+ processi con privilegi amministrativi, il limite su questi è stato rimosso e
+ la semantica della risorsa cambiata.
+
+
+\item[\constd{RLIMIT\_MSGQUEUE}] Questa risorsa indica il numero massimo di
+ byte che possono essere utilizzati da un utente, identificato con
+ l'\ids{UID} reale del processo chiamante, per le code di messaggi POSIX
+ (vedi sez.~\ref{sec:ipc_posix_mq}). Per ciascuna coda che viene creata viene
+ calcolata un'occupazione pari a:
+\includecodesnip{listati/mq_occupation.c}
+dove \var{attr} è la struttura \struct{mq\_attr} (vedi
+fig.~\ref{fig:ipc_mq_attr}) usata nella creazione della coda. Il primo addendo
+consente di evitare la creazione di una coda con un numero illimitato di
+messaggi vuoti che comunque richiede delle risorse di gestione. Questa risorsa
+è stata introdotta con il kernel 2.6.8.
+
+\item[\constd{RLIMIT\_NICE}] Questa risorsa indica il numero massimo a cui può
+ essere il portato il valore di \textit{nice} (vedi
+ sez.~\ref{sec:proc_sched_stand}). Dato che non possono essere usati numeri
+ negativi per specificare un limite, il valore di \textit{nice} viene
+ calcolato come \code{20-rlim\_cur}. Questa risorsa è stata introdotta con il
+ kernel 2.6.12.
+
+\item[\constd{RLIMIT\_NOFILE}] Questa risorsa indica il numero massimo di file
+ che un processo può aprire. Il tentativo di creazione di un ulteriore file
+ descriptor farà fallire la funzione (\func{open}, \func{dup}, \func{pipe},
+ ecc.) con un errore \errcode{EMFILE}.
+
+\item[\constd{RLIMIT\_NPROC}] Questa risorsa indica il numero massimo di
+ processi che possono essere creati dallo stesso utente, che viene
+ identificato con l'\ids{UID} reale (vedi sez.~\ref{sec:proc_access_id}) del
+ processo chiamante. Se il limite viene raggiunto \func{fork} fallirà con un
+ \errcode{EAGAIN}.
+
+\item[\constd{RLIMIT\_RSS}] Questa risorsa indica, in pagine di memoria, la
+ dimensione massima della memoria residente (il cosiddetto RSS
+ \itindex{Resident~Set~Size~(RSS)} \textit{Resident Set Size}) cioè
+ l'ammontare della memoria associata al processo che risiede effettivamente
+ in RAM e non a quella eventualmente portata sulla \textit{swap} o non ancora
+ caricata dal filesystem per il segmento testo del programma. Ha effetto
+ solo sulle chiamate a \func{madvise} con \const{MADV\_WILLNEED} (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_memory_map}). Presente solo sui i kernel precedenti il
+ 2.4.30.
+
+\item[\constd{RLIMIT\_RTPRIO}] Questa risorsa indica il valore massimo della
+ priorità statica che un processo può assegnarsi o assegnare con
+ \func{sched\_setscheduler} e \func{sched\_setparam} (vedi
+ sez.~\ref{sec:proc_real_time}). Il limite è stato introdotto a partire dal
+ kernel 2.6.12 (ma per un bug è effettivo solo a partire dal 2.6.13). In
+ precedenza solo i processi con privilegi amministrativi potevano avere una
+ priorità statica ed utilizzare una politica di \textit{scheduling} di tipo
+ \textit{real-time}.
+
+\item[\constd{RLIMIT\_RTTIME}] Questa risorsa indica, in microsecondi, il tempo
+ massimo di CPU che un processo eseguito con una priorità statica può
+ consumare. Il superamento del limite corrente comporta l'emissione di un
+ segnale di \signal{SIGXCPU}, e quello del limite massimo di \signal{SIGKILL}
+ con le stesse regole viste \const{RLIMIT\_CPU}: se \signal{SIGXCPU} viene
+ intercettato ed ignorato il segnale verrà riemesso ogni secondo fino al
+ superamento del limite massimo. Questo limite è stato introdotto con il
+ kernel 2.6.25 per impedire che un processo \textit{real-time} possa bloccare
+ il sistema.
+
+\item[\constd{RLIMIT\_SIGPENDING}] Questa risorsa indica il numero massimo di
+ segnali che possono essere mantenuti in coda per ciascun utente,
+ identificato per \ids{UID} reale. Il limite comprende sia i segnali normali
+ che quelli \textit{real-time} (vedi sez.~\ref{sec:sig_real_time}) ed è
+ attivo solo per \func{sigqueue}, con \func{kill} si potrà sempre inviare un
+ segnale che non sia già presente su una coda. Questo limite è stato
+ introdotto con il kernel 2.6.8.
+
+\item[\constd{RLIMIT\_STACK}] Questa risorsa indica, in byte, la massima
+ dimensione dello \textit{stack} del processo. Se il processo esegue
+ operazioni che estendano lo \textit{stack} oltre questa dimensione riceverà
+ un segnale di \signal{SIGSEGV}.
+
+ A partire dal kernel 2.6.23 questo stesso limite viene applicato per la gran
+ parte delle architetture anche ai dati che possono essere passati come
+ argomenti e variabili di ambiente ad un programma posto in esecuzione con
+ \func{execve}, nella misura di un quarto del valore indicato per lo
+ \textit{stack}. Questo valore in precedenza era fisso e pari a 32 pagine di
+ memoria, corrispondenti per la gran parte delle architetture a 128kb di
+ dati, dal 2.6.25, per evitare problemi di compatibilità quando
+ \const{RLIMIT\_STACK} è molto basso, viene comunque garantito uno spazio
+ base di 32 pagine qualunque sia l'architettura.
+
+\end{basedescript}
+
+Si tenga conto infine che tutti i limiti eventualmente presenti su un processo
+vengono ereditati dai figli da esso creati attraverso una \func{fork} (vedi
+sez.~\ref{sec:proc_fork}) e mantenuti invariati per i programmi messi in
+esecuzione attraverso una \func{exec} (vedi sez.~\ref{sec:proc_exec}).
+
+Si noti come le due funzioni \func{getrlimit} e \func{setrlimit} consentano di
+operare solo sul processo corrente. Per questo motivo a partire dal kernel
+2.6.36 (e dalla \acr{glibc} 2.13) è stata introdotta un'altra funzione di
+sistema \funcd{prlimit} il cui scopo è quello di estendere e sostituire le
+precedenti. Il suo prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/resource.h}
+\fdecl{int prlimit(pid\_t pid, int resource, const struct rlimit *new\_limit,\\
+\phantom{int prlimit(}struct rlimit *old\_limit}
+\fdesc{Legge e imposta i limiti di una risorsa.}
+}
+
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
+ caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EINVAL}] i valori per \param{resource} non sono validi o
+ nell'impostazione si è specificato \var{rlim->rlim\_cur} maggiore di
+ \var{rlim->rlim\_max}.
+ \item[\errcode{EPERM}] un processo senza i privilegi di amministratore ha
+ cercato di innalzare i propri limiti o si è cercato di modificare i limiti
+ di un processo di un altro utente.
+ \item [\errcode{ESRCH}] il process \param{pid} non esiste.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \errval{EFAULT} nel suo significato generico.
+}
+\end{funcproto}
+
+La funzione è specifica di Linux e non portabile; per essere usata richiede
+che sia stata definita la macro \macro{\_GNU\_SOURCE}. Il primo argomento
+indica il \ids{PID} del processo di cui si vogliono cambiare i limiti e si può
+usare un valore nullo per indicare il processo chiamante. Per modificare i
+limiti di un altro processo, a meno di non avere privilegi
+amministrativi,\footnote{anche in questo caso la \textit{capability}
+ necessaria è \const{CAP\_SYS\_RESOURCE} (vedi
+ sez.~\ref{sec:proc_capabilities}).} l'\ids{UID} ed il \ids{GID} reale del
+chiamante devono coincidere con \ids{UID} e \ids{GID} del processo indicato
+per i tre gruppi reale, effettivo e salvato.
+
+Se \param{new\_limit} non è \val{NULL} verrà usato come puntatore alla
+struttura \struct{rlimit} contenente i valori dei nuovi limiti da impostare,
+mentre se \param{old\_limit} non è \val{NULL} verranno letti i valori correnti
+del limiti nella struttura \struct{rlimit} da esso puntata. In questo modo è
+possibile sia leggere che scrivere, anche in contemporanea, i valori dei
+limiti. Il significato dell'argomento \param{resource} resta identico rispetto
+a \func{getrlimit} e \func{setrlimit}, così come i restanti requisiti.
+
+
+\subsection{Le informazioni sulle risorse di memoria e processore}
\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
+La gestione della memoria è già stata affrontata in dettaglio in
+sez.~\ref{sec:proc_memory}; abbiamo visto allora che il kernel provvede il
meccanismo della memoria virtuale 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}
+in pagine. In genere tutto ciò è del tutto trasparente al singolo processo,
+ma in certi casi, come per l'I/O mappato in memoria (vedi
+sez.~\ref{sec:file_memory_map}) che usa lo stesso meccanismo per accedere ai
+file, è necessario conoscere le dimensioni delle pagine usate dal kernel. Lo
+stesso vale quando si vuole gestire in maniera ottimale l'interazione della
+memoria che si sta allocando con il meccanismo della paginazione.
+
+Un tempo la dimensione delle pagine di memoria era fissata una volta per tutte
+dall'architettura hardware, per cui il relativo valore veniva mantenuto in una
+costante che bastava utilizzare in fase di compilazione. Oggi invece molte
+architetture permettono di variare questa dimensione (ad esempio sui PC
+recenti si possono usare pagine di 4kb e di 4 Mb) per cui per non dover
+ricompilare i programmi per ogni possibile caso e relativa scelta di
+dimensioni, è necessario poter utilizzare una funzione che restituisca questi
+valori quando il programma viene eseguito.
+
+Dato che si tratta di una caratteristica generale del sistema come abbiamo
+visto in sez.~\ref{sec:sys_characteristics} questa dimensione può essere
+ottenuta come tutte le altre attraverso una chiamata a \func{sysconf}, nel
+caso specifico si dovrebbe utilizzare il parametro \const{\_SC\_PAGESIZE}. Ma
+in BSD 4.2 è stata introdotta una apposita funzione di sistema
+\funcd{getpagesize} che restituisce la dimensione delle pagine di memoria. La
+funzione è disponibile anche su Linux (ma richiede che sia definita la macro
+\macro{\_BSD\_SOURCE}) ed il suo prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{unistd.h}
+\fdecl{int getpagesize(void)}
+\fdesc{Legge la dimensione delle pagine di memoria.}
+}
+
+{La funzione ritorna la dimensione di una pagina in byte, e non sono previsti
+ errori.}
+\end{funcproto}
-La funzione è prevista in SVr4, 4.4BSD e SUSv2, anche se questo ultimo
+La funzione è prevista in SVr4, BSD 4.4 e SUSv2, anche se questo ultimo
standard la etichetta come obsoleta, mentre lo standard POSIX 1003.1-2001 la
-ha eliminata. In Linux è implementata come una system call nelle architetture
-in cui essa è necessaria, ed in genere restituisce il valore del simbolo
-\macro{PAGE\_SIZE} del kernel, anche se le versioni delle librerie del C
-precedenti le \acr{glibc} 2.1 implementavano questa funzione restituendo
-sempre un valore statico.
-
-Le \acr{glibc} forniscono, come specifica estensione GNU, altre due funzioni,
-\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)}
+ha eliminata, ed i programmi che intendono essere portabili devono ricorrere
+alla chiamata a \func{sysconf}.
+
+In Linux è implementata come una \textit{system call} nelle architetture in
+cui essa è necessaria, ed in genere restituisce il valore del simbolo
+\const{PAGE\_SIZE} del kernel, che dipende dalla architettura hardware, anche
+se le versioni delle librerie del C precedenti la \acr{glibc} 2.1
+implementavano questa funzione restituendo sempre un valore statico.
+
+% TODO verificare meglio la faccenda di const{PAGE\_SIZE}
+
+La \textsl{glibc} fornisce, come specifica estensione GNU, altre due
+funzioni, \funcd{get\_phys\_pages} e \funcd{get\_avphys\_pages} che permettono
+di ottenere informazioni riguardo le pagine di memoria; i loro prototipi sono:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/sysinfo.h}
+\fdecl{long int get\_phys\_pages(void)}
+\fdesc{Legge il numero totale di pagine di memoria.}
+\fdecl{long int get\_avphys\_pages(void)}
+\fdesc{Legge il numero di pagine di memoria disponibili nel sistema.}
+}
- Legge il numero totale di pagine di memoria disponibili per il sistema.
-
- \funcdecl{long int get\_avphys\_pages(void)}
-
- Legge il numero di pagine di memoria disponibili nel sistema.
-
- \bodydesc{Le funzioni restituiscono un numero di pagine.}
-\end{functions}
+{La funzioni ritornano il numero di pagine, e non sono previsti
+ errori.}
+\end{funcproto}
Queste funzioni sono equivalenti all'uso della funzione \func{sysconf}
-rispettivamente con i parametri \macro{\_SC\_PHYS\_PAGES} e
-\macro{\_SC\_AVPHYS\_PAGES}. La prima restituisce il numero totale di pagine
+rispettivamente con i parametri \const{\_SC\_PHYS\_PAGES} e
+\const{\_SC\_AVPHYS\_PAGES}. La prima restituisce il numero totale di pagine
corrispondenti alla RAM della macchina; la seconda invece la memoria
effettivamente disponibile per i processi.
-Le \acr{glibc} supportano inoltre, come estensioni GNU, due funzioni che
+La \acr{glibc} supporta inoltre, come estensioni GNU, due funzioni che
restituiscono il numero di processori della macchina (e quello dei processori
attivi); anche queste sono informazioni comunque ottenibili attraverso
\func{sysconf} utilizzando rispettivamente i parametri
-\macro{\_SC\_NPROCESSORS\_CONF} e \macro{\_SC\_NPROCESSORS\_ONLN}.
+\const{\_SC\_NPROCESSORS\_CONF} e \const{\_SC\_NPROCESSORS\_ONLN}.
-Infine le \acr{glibc} riprendono da BSD la funzione \func{getloadavg} che
-permette di ottenere il carico di processore della macchina, in questo modo è
+Infine la \acr{glibc} riprende da BSD la funzione \funcd{getloadavg} che
+permette di ottenere il carico di processore della macchina, in questo modo è
possibile prendere decisioni su quando far partire eventuali nuovi processi.
-Il suo prototipo è:
-\begin{prototype}{stdlib.h}{int getloadavg(double loadavg[], int nelem)}
- Legge il carico medio della macchina.
-
- \bodydesc{La funzione ritorna il numero di elementi scritti o -1 in caso di
- errore.}
-\end{prototype}
+Il suo prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{stdlib.h}
+\fdecl{int getloadavg(double loadavg[], int nelem)}
+\fdesc{Legge il carico medio della macchina.}
+}
+
+{La funzione ritorna il numero di campionamenti restituiti e $-1$ se non
+ riesce ad ottenere il carico medio, \var{errno} non viene modificata.}
+\end{funcproto}
La funzione restituisce in ciascun elemento di \param{loadavg} il numero medio
-di processi attivi sulla coda dello scheduler, calcolato su un diverso
-intervalli di tempo. Il numero di intervalli che si vogliono leggere è
+di processi attivi sulla coda dello \textit{scheduler}, calcolato su diversi
+intervalli di tempo. Il numero di intervalli che si vogliono leggere è
specificato da \param{nelem}, dato che nel caso di Linux il carico viene
-valutato solo su tre intervalli (corrispondenti a 1, 5 e 15 minuti), questo è
-anche il massimo valore che può essere assegnato a questo argomento.
+valutato solo su tre intervalli (corrispondenti a 1, 5 e 15 minuti), questo è
+anche il massimo valore che può essere assegnato a questo argomento.
+
+
+\subsection{La \textsl{contabilità} in stile BSD}
+\label{sec:sys_bsd_accounting}
+
+Una ultima modalità per monitorare l'uso delle risorse è, se si è compilato il
+kernel con il relativo supporto,\footnote{se cioè si è abilitata l'opzione di
+ compilazione \texttt{CONFIG\_BSD\_PROCESS\_ACCT}.} quella di attivare il
+cosiddetto \textit{BSD accounting}, che consente di registrare su file una
+serie di informazioni\footnote{contenute nella struttura \texttt{acct}
+ definita nel file \texttt{include/linux/acct.h} dei sorgenti del kernel.}
+riguardo alla \textsl{contabilità} delle risorse utilizzate da ogni processo
+che viene terminato.
+
+Linux consente di salvare la contabilità delle informazioni relative alle
+risorse utilizzate dai processi grazie alla funzione \funcd{acct}, il cui
+prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{unistd.h}
+\fdecl{int acct(const char *filename)}
+\fdesc{Abilita il \textit{BSD accounting}.}
+}
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
+ caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EACCES}] non si hanno i permessi per accedere a
+ \param{pathname}.
+ \item[\errcode{ENOSYS}] il kernel non supporta il \textit{BSD accounting}.
+ \item[\errcode{EPERM}] il processo non ha privilegi sufficienti ad
+ abilitare il \textit{BSD accounting}.
+ \item[\errcode{EUSERS}] non sono disponibili nel kernel strutture per il
+ file o si è finita la memoria.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EIO}, \errval{ELOOP},
+ \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENFILE}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM},
+ \errval{ENOTDIR}, \errval{EROFS} nel loro significato generico.}
+\end{funcproto}
+
+La funzione attiva il salvataggio dei dati sul file indicato dal
+\textit{pathname} contenuti nella stringa puntata da \param{filename}; la
+funzione richiede che il processo abbia i privilegi di amministratore (è
+necessaria la \textit{capability} \const{CAP\_SYS\_PACCT}, vedi
+sez.~\ref{sec:proc_capabilities}). Se si specifica il valore \val{NULL} per
+\param{filename} il \textit{BSD accounting} viene invece disabilitato. Un
+semplice esempio per l'uso di questa funzione è riportato nel programma
+\texttt{AcctCtrl.c} dei sorgenti allegati alla guida.
+
+Quando si attiva la contabilità, il file che si indica deve esistere; esso
+verrà aperto in sola scrittura e le informazioni verranno registrate in
+\textit{append} in coda al file tutte le volte che un processo termina. Le
+informazioni vengono salvate in formato binario, e corrispondono al contenuto
+della apposita struttura dati definita all'interno del kernel.
+
+Il funzionamento di \func{acct} viene inoltre modificato da uno specifico
+parametro di sistema, modificabile attraverso \sysctlfiled{kernel/acct} (o
+tramite la corrispondente \func{sysctl}). Esso contiene tre valori interi, il
+primo indica la percentuale di spazio disco libero sopra il quale viene
+ripresa una registrazione che era stata sospesa per essere scesi sotto il
+minimo indicato dal secondo valore (sempre in percentuale di spazio disco
+libero). Infine l'ultimo valore indica la frequenza in secondi con cui deve
+essere controllata detta percentuale.
+
+% TODO: bassa priorità, trattare la lettura del file di accounting, da
+% programma, vedi man 5 acct
\section{La gestione dei tempi del sistema}
\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{description}
-\item[\textit{calendar time}]: detto anche \textsl{tempo di calendario}. È il
- numero di secondi dalla mezzanotte del primo gennaio 1970, in tempo
- universale coordinato (o UTC), data che viene usualmente indicata con
- 00:00:00 Jan, 1 1970 (UTC) e chiamata \textit{the Epoch}. Questo tempo viene
- anche chiamato anche GMT (Greenwich Mean Time) dato che l'UTC corrisponde
- all'ora locale di Greenwich. È il tempo su cui viene mantenuto l'orologio
- del kernel, e viene usato ad esempio per indicare le date di modifica dei
- file o quelle di avvio dei processi. Per memorizzare questo tempo è stato
- riservato il tipo primitivo \type{time\_t}.
-\item[\textit{process time}]: detto talvolta \textsl{tempo di processore}.
- Viene misurato in \textit{clock tick}. Un tempo questo corrispondeva al
- numero di interruzioni effettuate dal timer di sistema, adesso lo standard
- POSIX richiede che esso sia pari al valore della costante
- \macro{CLOCKS\_PER\_SEC}, che deve essere definita come 1000000, qualunque
- sia la risoluzione reale dell'orologio di sistema e la frequenza delle
- interruzioni del timer.\footnote{quest'ultima, come accennato in
- \secref{sec:proc_hierarchy}, è invece data dalla costante \macro{HZ}.} Il
- dato primitivo usato per questo tempo è \type{clock\_t}, che ha quindi una
- risoluzione del microsecondo. Il numero di tick al secondo può essere
- ricavato anche attraverso \func{sysconf} (vedi \secref{sec:sys_sysconf}). Il
- vecchio simbolo \macro{CLK\_TCK} definito in \file{time.h} è ormai
- considerato obsoleto.
-\end{description}
-
-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 è detto che corrisponda al tempo tenuto
-dall'orologio hardware del calcolatore.
-
-Anche il \textit{process time} di solito si esprime in secondi, ma provvede
-una precisione ovviamente superiore al \textit{calendar time} (che è mantenuto
-dal sistema con una granularità di un secondo) e viene usato per tenere conto
-dei tempi di esecuzione dei processi. Per ciascun processo il kernel calcola
-tre tempi diversi:
-\begin{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} o
-\textsl{tempo di CPU}.
+\itindbeg{calendar~time}
+\itindbeg{process~time}
+
+Tradizionalmente nei sistemi unix-like sono sempre stati previsti due tipi
+distinti di tempi, caratterizzati da altrettante modalità di misura ed
+espressi con diversi tipi di dati, chiamati rispettivamente \textit{calendar
+ time} e \textit{process time}, secondo le seguenti definizioni:
+\begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.5cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
+
+\item[\textit{calendar time}] detto anche \textsl{tempo di calendario},
+ \textsl{tempo d'orologio} o \textit{tempo reale}. Si tratta di un tempo
+ assoluto o di un intervallo di tempo come lo intende normalmente per le
+ misure fatte con un orologio. Per esprimere questo tempo è stato riservato
+ il tipo \type{time\_t}, e viene tradizionalmente misurato nel cosiddetto
+ \itindex{unix-time} \textit{unix-time}, espresso in secondi a partire dalla
+ mezzanotte del primo gennaio 1970, data che viene chiamata \textit{the
+ Epoch}.
+
+\item[\textit{process time}] detto anche \textsl{tempo di processore} o
+ \textsl{tempo di CPU}. Si tratta del tempo impiegato da un processore
+ nell'esecuzione del codice di un programma all'interno di un processo. Per
+ esprimere questo tempo è stato riservato il tipo \type{clock\_t}, e viene
+ misurato nei cosiddetti \textit{clock tick}, tradizionalmente corrispondenti
+ al numero di interruzioni del processore da parte del timer di sistema. A
+ differenza del precedente indica soltanto un intervallo di durata.
+\end{basedescript}
+Il \textit{calendar time} viene sempre mantenuto facendo riferimento
+al cosiddetto \textit{tempo universale coordinato} UTC, anche se
+talvolta viene usato il cosiddetto GMT (\textit{Greenwich Mean Time})
+dato che l'UTC corrisponde all'ora locale di Greenwich. Si tratta del
+tempo su cui viene mantenuto il cosiddetto \textsl{orologio di
+ sistema}, e viene usato per indicare i tempi dei file (quelli di
+sez.~\ref{sec:file_file_times}) o le date di avvio dei processi, ed è
+il tempo che viene usato dai demoni che compiono lavori amministrativi
+ad orari definito, come \cmd{cron}.
+
+Si tenga presente che questo tempo è mantenuto dal kernel e non è detto che
+corrisponda al tempo misurato dall'orologio hardware presente su praticamente
+tutte le piastre madri dei computer moderni (il cosiddetto \textit{hardware
+ clock}), il cui valore viene gestito direttamente dall'hardware in maniera
+indipendente e viene usato dal kernel soltanto all'avvio per impostare un
+valore iniziale dell'orologio di sistema. La risoluzione tradizionale data dal
+tipo di dato \type{time\_t} è di un secondo, ma nei sistemi più recenti sono
+disponibili altri tipi di dati con precisioni maggiori.
+
+Si tenga presente inoltre che a differenza di quanto avviene con altri sistemi
+operativi,\footnote{è possibile, ancorché assolutamente sconsigliabile,
+ forzare l'orologio di sistema all'ora locale per compatibilità con quei
+ sistemi operativi che han fatto questa deprecabile scelta.} l'orologio di
+sistema viene mantenuto sempre in UTC e che la conversione all'ora locale del
+proprio fuso orario viene effettuata dalle funzioni di libreria utilizzando le
+opportune informazioni di localizzazione (specificate in
+\conffiled{/etc/timezone}). In questo modo si ha l'assicurazione che l'orologio
+di sistema misuri sempre un tempo monotono crescente come nella realtà, anche
+in presenza di cambi di fusi orari.
+
+\itindend{calendar~time}
+
+Il \textit{process time} invece indica sempre una misura di un lasso di tempo
+e viene usato per tenere conto dei tempi di esecuzione dei processi. Esso
+viene sempre diviso in \textit{user time} e \textit{system time}, per misurare
+la durata di ciascun processo il kernel infatti calcola tre tempi:
+\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
+\item[\textit{clock time}] il tempo \textsl{reale}, viene chiamato anche
+ \textit{wall clock time} o \textit{elapsed time}, passato dall'avvio del
+ processo. Questo tempo fa riferimento al
+ \textit{calendar time} e dice la durata effettiva dell'esecuzione del
+ processo, ma chiaramente dipende dal carico del sistema e da quanti altri
+ processi stanno girando nello stesso momento.
+
+\item[\textit{user time}] il tempo effettivo che il processore ha impiegato
+ nell'esecuzione delle istruzioni del programma in \textit{user space}. È
+ anche quello riportato nella risorsa \var{ru\_utime} di \struct{rusage}
+ vista in sez.~\ref{sec:sys_resource_use}.
+
+\item[\textit{system time}] il tempo effettivo che il processore ha impiegato
+ per eseguire codice delle \textit{system call} nel kernel per conto del
+ processo. È anche quello riportato nella risorsa \var{ru\_stime} di
+ \struct{rusage} vista in sez.~\ref{sec:sys_resource_use}.
+\end{basedescript}
+
+La somma di \textit{user time} e \textit{system time} indica il
+\textit{process time}, vale a dire il tempo di processore totale che il
+sistema ha effettivamente utilizzato per eseguire il programma di un certo
+processo. Si può ottenere un riassunto dei valori di questi tempi quando si
+esegue un qualsiasi programma lanciando quest'ultimo come argomento del
+comando \cmd{time}.
+
+\itindend{process~time}
+\itindbeg{clock~tick}
+
+Come accennato il \textit{process time} viene misurato nei cosiddetti
+\textit{clock tick}. Un tempo questo corrispondeva al numero di interruzioni
+effettuate dal timer di sistema, oggi lo standard POSIX richiede che esso sia
+espresso come multiplo della costante \constd{CLOCKS\_PER\_SEC} che deve
+essere definita come 1000000, qualunque sia la risoluzione reale dell'orologio
+di sistema e la frequenza delle interruzioni del timer che, come accennato in
+sez.~\ref{sec:proc_hierarchy} e come vedremo a breve, è invece data dalla
+costante \const{HZ}.
+
+Il tipo di dato usato per questo tempo, \type{clock\_t}, con questa
+convenzione ha una risoluzione del microsecondo. Ma non tutte le funzioni di
+sistema come vedremo seguono questa convenzione, in tal caso il numero di
+\textit{clock tick} al secondo può essere ricavato anche attraverso
+\func{sysconf} richiedendo il valore della costante \const{\_SC\_CLK\_TCK}
+(vedi sez.~\ref{sec:sys_limits}). Il vecchio simbolo \const{CLK\_TCK}
+definito in \headfile{time.h} è ormai considerato obsoleto e non deve essere
+usato.
+
+\constbeg{HZ}
+
+In realtà tutti calcoli dei tempi vengono effettuati dal kernel per il
+cosiddetto \textit{software clock}, utilizzando il \textit{timer di sistema} e
+facendo i conti in base al numero delle interruzioni generate dello stesso, i
+cosiddetti \itindex{jiffies} ``\textit{jiffies}''. La durata di un
+``\textit{jiffy}'' è determinata dalla frequenza di interruzione del timer,
+indicata in Hertz, come accennato in sez.~\ref{sec:proc_hierarchy}, dal valore
+della costante \const{HZ} del kernel, definita in \file{asm/param.h}.
+
+Fino al kernel 2.4 il valore di \const{HZ} era 100 su tutte le architetture
+tranne l'alpha, per cui era 1000. Con il 2.6.0 è stato portato a 1000 su tutte
+le architetture, ma dal 2.6.13 il valore è diventato una opzione di
+compilazione del kernel, con un default di 250 e valori possibili di 100, 250,
+1000. Dal 2.6.20 è stato aggiunto anche il valore 300 che è divisibile per le
+frequenze di refresh della televisione (50 o 60 Hz). Si può pensare che questi
+valori determinino anche la corrispondente durata dei \textit{clock tick}, ma
+in realtà questa granularità viene calcolata in maniera indipendente usando la
+costante del kernel \const{USER\_HZ}.
+
+\constend{HZ}
+
+Fino al kernel 2.6.21 la durata di un \textit{jiffy} costituiva la risoluzione
+massima ottenibile nella misura dei tempi impiegabile in una \textit{system
+ call} (ad esempio per i timeout). Con il 2.6.21 e l'introduzione degli
+\textit{high-resolution timers} (HRT) è divenuto possibile ottenere, per le
+funzioni di attesa ed i timer, la massima risoluzione possibile fornita
+dall'hardware. Torneremo su questo in sez.~\ref{sec:sig_timer_adv}.
+
+\itindend{clock~tick}
\subsection{La gestione del \textit{process time}}
\label{sec:sys_cpu_times}
Di norma tutte le operazioni del sistema fanno sempre riferimento al
-\textit{calendar time}, l'uso del \textit{process time} è riservato a quei
-casi in cui serve conoscere i tempi di esecuzione di un processo (ad esempio
-per valutarne l'efficienza). In tal caso infatti fare ricorso al
-\textit{calendar time} è inutile in quanto il tempo può essere trascorso mentre
-un altro processo era in esecuzione o in attesa del risultato di una
-operazione di I/O.
-
-La funzione più semplice per leggere il \textit{process time} di un processo è
-\func{clock}, che da una valutazione approssimativa del tempo di CPU
-utilizzato dallo stesso; il suo prototipo è:
-\begin{prototype}{time.h}{clock\_t clock(void)}
- Legge il valore corrente del tempo di CPU.
-
- \bodydesc{La funzione ritorna il tempo di CPU usato dal programma e -1 in
- caso di errore.}
-\end{prototype}
-
-La funzione restituisce il tempo in tick, quindi se si vuole il tempo in
-secondi occorre moltiplicare il risultato per la costante
-\macro{CLOCKS\_PER\_SEC}.\footnote{le \acr{glibc} seguono lo standard ANSI C,
- POSIX richiede che \macro{CLOCKS\_PER\_SEC} sia definito pari a 1000000
- indipendentemente dalla risoluzione del timer di sistema.} In genere
+\textit{calendar time}, l'uso del \textit{process time} è riservato a
+quei casi in cui serve conoscere i tempi di esecuzione di un processo
+(ad esempio per valutarne l'efficienza). In tal caso infatti fare
+ricorso al \textit{calendar time} è inutile in quanto il tempo può
+essere trascorso mentre un altro processo era in esecuzione o in
+attesa del risultato di una operazione di I/O.
+
+La funzione più semplice per leggere il \textit{process time} di un processo è
+\funcd{clock}, che da una valutazione approssimativa del tempo di CPU
+utilizzato dallo stesso; il suo prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{time.h}
+\fdecl{clock\_t clock(void)}
+\fdesc{Legge il valore corrente del tempo di CPU.}
+}
+
+{La funzione ritorna il tempo di CPU in caso di successo e $-1$ se questo non
+ è ottenibile o rappresentabile in un valore di tipo \type{clock\_t},
+ \var{errno} non viene usata.}
+\end{funcproto}
+
+La funzione restituisce il tempo in \textit{clock tick} ma la \acr{glibc}
+segue lo standard POSIX e quindi se si vuole il tempo in secondi occorre
+dividere il risultato per la costante \const{CLOCKS\_PER\_SEC}. In genere
\type{clock\_t} viene rappresentato come intero a 32 bit, il che comporta un
valore massimo corrispondente a circa 72 minuti, dopo i quali il contatore
-riprenderà lo stesso valore iniziale.
-
-Come accennato in \secref{sec:sys_unix_time} il tempo di CPU è la somma di
-altri due tempi, l'\textit{user time} ed il \textit{system time} che sono
-quelli effettivamente mantenuti dal kernel per ciascun processo. Questi
-possono essere letti attraverso la funzione \func{times}, il cui prototipo è:
-\begin{prototype}{sys/times.h}{clock\_t times(struct tms *buf)}
- Legge in \param{buf} il valore corrente dei tempi di processore.
-
- \bodydesc{La funzione ritorna il numero di clock tick dall'avvio del sistema
- in caso di successo e -1 in caso di errore.}
-\end{prototype}
+riprenderà lo stesso valore iniziale.
+
+La funzione è presente anche nello standard ANSI C, ma in tal caso non è
+previsto che il valore ritornato indichi un intervallo di tempo ma solo un
+valore assoluto, per questo se si vuole la massima portabilità anche al di
+fuori di kernel unix-like, può essere opportuno chiamare la funzione
+all'inizio del programma ed ottenere il valore del tempo con una differenza.
+
+Si tenga presente inoltre che con altri kernel unix-like il valore riportato
+dalla funzione può includere anche il tempo di processore usato dai processi
+figli di cui si è ricevuto lo stato di terminazione con \func{wait} e
+affini. Questo non vale per Linux, in cui questa informazione deve essere
+ottenuta separatamente.
+
+Come accennato in sez.~\ref{sec:sys_unix_time} il tempo di processore è la
+somma di altri due tempi, l'\textit{user time} ed il \textit{system time}, che
+sono quelli effettivamente mantenuti dal kernel per ciascun processo. Questi
+possono essere letti separatamente attraverso la funzione \funcd{times}, il
+cui prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/times.h}
+\fdecl{clock\_t times(struct tms *buf)}
+\fdesc{Legge il valore corrente dei tempi di processore.}
+}
-La funzione restituisce i valori di process time del processo corrente in una
-struttura di tipo \var{tms}, la cui definizione è riportata in
-\secref{fig:sys_tms_struct}. La struttura prevede quattro campi; i primi due,
-\var{tms\_utime} e \var{tms\_stime}, sono l'\textit{user time} ed il
-\textit{system time} del processo, così come definiti in
-\secref{sec:sys_unix_time}.
+{La funzione ritorna un numero di \textit{clock tick} in caso di successo e
+ $-1$ per un errore, nel qual caso \var{errno} potrà assumere solo il valore
+ \errval{EFAULT} nel suo significato generico.}
+\end{funcproto}
+
+La funzione restituisce i valori di \textit{process time} del processo
+corrente in una struttura di tipo \struct{tms}, la cui definizione è riportata
+in fig.~\ref{fig:sys_tms_struct}. La struttura prevede quattro campi; i primi
+due, \var{tms\_utime} e \var{tms\_stime}, sono l'\textit{user time} ed il
+\textit{system time} del processo, così come definiti in
+sez.~\ref{sec:sys_unix_time}. Gli altri due campi, \var{tms\_cutime} e
+\var{tms\_cstime}, riportano la somma dell'\textit{user time} e del
+\textit{system time} di tutti processi figli di cui si è ricevuto lo stato di
+terminazione.
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize
\centering
- \begin{minipage}[c]{15cm}
- \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
-struct tms {
- clock_t tms_utime; /* user time */
- clock_t tms_stime; /* system time */
- clock_t tms_cutime; /* user time of children */
- clock_t tms_cstime; /* system time of children */
-};
- \end{lstlisting}
+ \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
+ \includestruct{listati/tms.h}
\end{minipage}
\normalsize
- \caption{La struttura \var{tms} dei tempi di processore associati a un
+ \caption{La struttura \structd{tms} dei tempi di processore associati a un
processo.}
\label{fig:sys_tms_struct}
\end{figure}
-Gli altri due campi mantengono rispettivamente la somma dell'\textit{user
- time} ed del \textit{system time} di tutti i processi figli che sono
-terminati; il kernel cioè somma in \var{tms\_cutime} il valore di
-\var{tms\_utime} e \var{tms\_cutime} per ciascun figlio del quale è stato
-ricevuto lo stato di terminazione, e lo stesso vale per \var{tms\_cstime}.
+
+Si tenga presente che i tempi di processore dei processi figli di un processo
+vengono sempre sommati al valore corrente ogni volta che se ne riceve lo stato
+di terminazione, e detto valore è quello che viene a sua volta ottenuto dal
+processo padre. Pertanto nei campi \var{tms\_cutime} e \var{tms\_cstime} si
+sommano anche i tempi di ulteriori discendenti di cui i rispettivi genitori
+abbiano ricevuto lo stato di terminazione.
Si tenga conto che l'aggiornamento di \var{tms\_cutime} e \var{tms\_cstime}
-viene eseguito solo quando una chiamata a \func{wait} o \func{waitpid} è
+viene eseguito solo quando una chiamata a \func{wait} o \func{waitpid} è
ritornata. Per questo motivo se un processo figlio termina prima di ricevere
-lo stato di terminazione di tutti i suoi figli, questi processi ``nipoti'' non
-verranno considerati nel calcolo di questi tempi.
-
+lo stato di terminazione di tutti i suoi figli, questi processi
+``\textsl{nipoti}'' non verranno considerati nel calcolo di questi tempi e
+così via per i relativi ``\textsl{discendenti}''.
+
+Come accennato in sez.~\ref{sec:sys_resource_use} per i kernel precedenti la
+versione 2.6.9 il tempo di processore dei processi figli veniva sommato
+comunque chiedendo di ignorare \signal{SIGCHLD} anche se lo standard POSIX
+richiede esplicitamente che questo avvenga solo quando si riceve lo stato di
+uscita con una funzione della famiglia delle \func{wait}, anche in questo caso
+il comportamento è stato adeguato allo standard a partire dalla versione
+2.6.9.
+
+A differenza di quanto avviene per \func{clock} i valori restituiti nei campi
+di una struttura \struct{tms} sono misurati in numero di \textit{clock tick}
+effettivi e non in multipli di \const{CLOCKS\_PER\_SEC}, pertanto per ottenere
+il valore effettivo del tempo in secondi occorrerà dividere per il risultato
+di \code{sysconf(\_SC\_CLK\_TCK)}.
+
+Lo stesso vale per il valore di ritorno della funzione, il cui significato fa
+riferimento ad un tempo relativo ad un certo punto nel passato la cui
+definizione dipende dalle diverse implementazioni, e varia anche fra diverse
+versioni del kernel. Fino al kernel 2.4 si faceva infatti riferimento al
+momento dell'avvio del kernel. Con il kernel 2.6 si fa riferimento a
+$2^{32}/\mathtt{HZ}-300$ secondi prima dell'avvio.
+
+Considerato che il numero dei \textit{clock tick} per un kernel che è attivo
+da molto tempo può eccedere le dimensioni per il tipo \type{clock\_t} il
+comportamento più opportuno per i programmi è di ignorare comunque il valore
+di ritorno della funzione e ricorrere alle funzioni per il tempo di calendario
+del prossimo paragrafo qualora si voglia calcolare il tempo effettivamente
+trascorso dall'inizio del programma.
+
+Infine si tenga presente che per dei limiti nelle convenzioni per il ritorno
+dei valori delle \textit{system call} su alcune architetture hardware (ed in
+particolare la \texttt{i386} dei PC a 32 bit) nel kernel della serie 2.6 il
+valore di ritorno della funzione può risultare erroneamente uguale a $-1$,
+indicando un errore, nei primi secondi dopo il boot (per la precisione nei
+primi 41 secondi) e se il valore del contatore eccede le dimensione del tipo
+\type{clock\_t}.
\subsection{Le funzioni per il \textit{calendar time}}
\label{sec:sys_time_base}
-Come anticipato in \secref{sec:sys_unix_time} il \textit{calendar time} è
-mantenuto dal kernel in una variabile di tipo \type{time\_t}, che usualmente
-corrisponde ad un tipo nativo (in Linux è un intero a 32 bit). Il valore
-corrente del \textit{calendar time}, che indicheremo come \textsl{tempo di
- sistema}, può essere ottenuto con la funzione \func{time} che lo restituisce
-in nel suddetto formato; il suo prototipo è:
-\begin{prototype}{time.h}{time\_t time(time\_t *t)}
- Legge il valore corrente del \textit{calendar time}.
-
- \bodydesc{La funzione ritorna il valore del \textit{calendar time} in caso
- di successo e -1 in caso di errore, che può essere solo \macro{EFAULT}.}
-\end{prototype}
-\noindent dove \param{t}, se non nullo, deve essere l'indirizzo di una
-variabile su cui duplicare il valore di ritorno.
-
-Analoga a \func{time} è la funzione \func{stime} che serve per effettuare
-l'operazione inversa, e cioè per settare il tempo di sistema qualora questo
-sia necessario; il suo prototipo è:
-\begin{prototype}{time.h}{int stime(time\_t *t)}
- Setta a \param{t} il valore corrente del \textit{calendar time}.
-
- \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e -1 in caso di errore,
- che può essere \macro{EFAULT} o \macro{EPERM}.}
-\end{prototype}
-\noindent dato che modificare l'ora ha un impatto su tutto il sistema
-il cambiamento dell'orologio è una operazione privilegiata e questa funzione
-può essere usata solo da un processo con i privilegi di amministratore,
-altrimenti la chiamata fallirà con un errore di \macro{EPERM}.
-
-Data la scarsa precisione nell'uso di \type{time\_t} (che ha una risoluzione
-massima di un secondo) quando si devono effettuare operazioni sui tempi di
-norma l'uso delle funzioni precedenti è sconsigliato, ed esse sono di solito
-sostituite da \func{gettimeofday} e \func{settimeofday},\footnote{le due
- funzioni \func{time} e \func{stime} sono più antiche e derivano da SVr4,
- \func{gettimeofday} e \func{settimeofday} sono state introdotte da BSD, ed
- in BSD4.3 sono indicate come sostitute delle precedenti.} i cui prototipi
-sono:
-\begin{functions}
- \headdecl{sys/time.h}
- \headdecl{time.h}
-
- \funcdecl{int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz)}
+\itindbeg{calendar~time}
- Legge il tempo corrente del sistema.
-
- \funcdecl{int settimeofday(const struct timeval *tv, const struct timezone
- *tz)}
-
- Setta il tempo di sistema.
-
- \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in
- caso di errore, nel qual caso \var{errno} può assumere il valori
- \macro{EINVAL} \macro{EFAULT} e per \func{settimeofday} anche
- \macro{EPERM}.}
-\end{functions}
-
-Queste funzioni utilizzano una struttura di tipo \var{timeval}, la cui
-definizione, insieme a quella della analoga \var{timespec}, è riportata in
-\figref{fig:sys_timeval_struct}. Le \acr{glibc} infatti forniscono queste due
-rappresentazioni alternative del \textit{calendar time} che rispetto a
-\type{time\_t} consentono rispettivamente precisioni del microsecondo e del
-nanosecondo.\footnote{la precisione è solo teorica, la precisione reale della
- misura del tempo dell'orologio di sistema non dipende dall'uso di queste
- strutture.}
+Come anticipato in sez.~\ref{sec:sys_unix_time} il \textit{calendar time}
+viene espresso normalmente con una variabile di tipo \type{time\_t}, che
+usualmente corrisponde ad un tipo elementare; in Linux è definito come
+\ctyp{long int}, che di norma corrisponde a 32 bit. Il valore corrente del
+\textit{calendar time}, che indicheremo come \textsl{tempo di sistema}, può
+essere ottenuto con la funzione \funcd{time} che lo restituisce nel suddetto
+formato, il suo prototipo è:
-\begin{figure}[!htb]
- \footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{15cm}
- \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
-struct timeval
-{
- long tv_sec; /* seconds */
- long tv_usec; /* microseconds */
-};
-struct timespec {
- time_t tv_sec; /* seconds */
- long tv_nsec; /* nanoseconds */
-};
- \end{lstlisting}
- \end{minipage}
- \normalsize
- \caption{Le strutture \var{timeval} e \var{timespec} usate per una
- rappresentazione ad alta risoluzione del \textit{calendar time}.}
- \label{fig:sys_timeval_struct}
-\end{figure}
+\begin{funcproto}{
+\fhead{time.h}
+\fdecl{time\_t time(time\_t *t)}
+\fdesc{Legge il valore corrente del \textit{calendar time}.}
+}
+
+{La funzione ritorna il valore del \textit{calendar time} in caso di successo
+ e $-1$ per un errore, nel qual caso \var{errno} potrà assumere solo il
+ valore \errval{EFAULT} nel suo significato generico.}
+\end{funcproto}
+
+L'argomento \param{t}, se non nullo, deve essere l'indirizzo di una variabile
+su cui duplicare il valore di ritorno.
+
+Analoga a \func{time} è la funzione \funcd{stime} che serve per effettuare
+l'operazione inversa, e cioè per impostare il tempo di sistema qualora questo
+sia necessario; il suo prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{time.h}
+\fdecl{int stime(time\_t *t)}
+\fdesc{Imposta il valore corrente del \textit{calendar time}.}
+}
+
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
+ caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EPERM}] non si hanno i permessi di amministrazione.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \errval{EFAULT} nel suo significato generico.}
+\end{funcproto}
-Come nel caso di \func{stime} anche \func{settimeofday} (e qualunque funzione
-vada a modificare l'orologio di sistema, come quelle che tratteremo in
-seguito) può essere utilizzata solo da un processo coi privilegi di
-amministratore. Il secondo parametro di entrambe le funzioni è una struttura
-\var{timezone}, che storicamente veniva utilizzata per specificare appunto la
-\textit{timezone}, cioè l'insieme del fuso orario e delle convenzioni per
-l'ora legale che permettevano il passaggio dal tempo universale all'ora
-locale. Questo parametro è obsoleto e in Linux non è mai stato utilizzato e
-non è supportato né dalle vecchie \textsl{libc5}, né dalle \textsl{glibc}:
-pertanto deve essere sempre settato a \macro{NULL}.
-
-Modificare l'orologio di sistema con queste funzioni è comunque problematico,
-in quanto esse effettuano un cambiamento immediato. Questo può creare dei
+
+Dato che modificare l'ora ha un impatto su tutto il sistema il cambiamento
+dell'orologio è una operazione privilegiata e questa funzione può essere usata
+solo da un processo con i privilegi di amministratore (per la precisione la
+\textit{capability} \const{CAP\_SYS\_TIME}), altrimenti la chiamata fallirà
+con un errore di \errcode{EPERM}.
+
+Data la scarsa precisione nell'uso di \type{time\_t}, che ha una risoluzione
+massima di un secondo, quando si devono effettuare operazioni sui tempi di
+norma l'uso delle due funzioni precedenti è sconsigliato, ed esse sono di
+solito sostituite da \funcd{gettimeofday} e \funcd{settimeofday},\footnote{le
+ due funzioni \func{time} e \func{stime} sono più antiche e derivano da SVr4,
+ \func{gettimeofday} e \func{settimeofday} sono state introdotte da BSD, ed
+ in BSD4.3 sono indicate come sostitute delle precedenti, \func{gettimeofday}
+ viene descritta anche in POSIX.1-2001.} i cui prototipi sono:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/time.h}
+\fhead{time.h}
+\fdecl{int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz)}
+\fdesc{Legge il tempo corrente del sistema.}
+\fdecl{int settimeofday(const struct timeval *tv, const struct timezone *tz)}
+\fdesc{Imposta il tempo di sistema.}
+}
+
+{La funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
+ caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EINVAL}, \errval{EFAULT} e per
+ \func{settimeofday} anche \errval{EPERM}, nel loro significato generico.}
+\end{funcproto}
+
+
+Si noti come queste funzioni utilizzino per indicare il tempo una struttura di
+tipo \struct{timeval}, la cui definizione si è già vista in
+fig.~\ref{fig:sys_timeval_struct}, questa infatti permette una espressione
+alternativa dei valori del \textit{calendar time}, con una precisione,
+rispetto a \type{time\_t}, fino al microsecondo, ma la precisione è solo
+teorica, e la precisione reale della misura del tempo dell'orologio di sistema
+non dipende dall'uso di queste strutture.
+
+Come nel caso di \func{stime} anche \func{settimeofday} può essere utilizzata
+solo da un processo coi privilegi di amministratore e più precisamente con la
+capacità \const{CAP\_SYS\_TIME}. Si tratta comunque di una condizione generale
+che continua a valere per qualunque funzione che vada a modificare l'orologio
+di sistema, comprese tutte quelle che tratteremo in seguito.
+
+\itindbeg{timezone}
+
+Il secondo argomento di entrambe le funzioni è una struttura
+\struct{timezone}, che storicamente veniva utilizzata per specificare appunto
+la cosiddetta \textit{timezone}, cioè l'insieme del fuso orario e delle
+convenzioni per l'ora legale che permettevano il passaggio dal tempo
+universale all'ora locale. Questo argomento oggi è obsoleto ed in Linux non è
+mai stato utilizzato; esso non è supportato né dalla vecchia \textsl{libc5},
+né dalla \textsl{glibc}: pertanto quando si chiama questa funzione deve essere
+sempre impostato a \val{NULL}.
+
+\itindbeg{timezone}
+
+Modificare l'orologio di sistema con queste funzioni è comunque problematico,
+in quanto esse effettuano un cambiamento immediato. Questo può creare dei
buchi o delle ripetizioni nello scorrere dell'orologio di sistema, con
-conseguenze indesiderate; ad esempio se si porta avanti l'orologio si possono
-perdere delle esecuzioni di \cmd{cron} programmate nell'intervallo che si è
-saltato. Per questo motivo la modalità più corretta per settare l'ora è quella
-di usare la funzione \func{adjtime}, il cui prototipo è:
-\begin{prototype}{sys/time.h}
-{int adjtime(const struct timeval *delta, struct timeval *olddelta)}
-
- Aggiusta del valore \param{delta} l'orologio di sistema.
-
- \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
- errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il valore \macro{EPERM}.}
-\end{prototype}
+conseguenze indesiderate. Ad esempio se si porta avanti l'orologio si possono
+perdere delle esecuzioni di \cmd{cron} programmate nell'intervallo che si è
+saltato. Oppure se si porta indietro l'orologio si possono eseguire due volte
+delle operazioni previste nell'intervallo di tempo che viene ripetuto.
+
+Per questo motivo la modalità più corretta per impostare l'ora è quella di
+usare la funzione \funcd{adjtime}, il cui prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/time.h}
+\fdecl{int adjtime(const struct timeval *delta, struct timeval *olddelta)}
+\fdesc{Aggiusta l'orologio di sistema.}
+}
+
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
+ caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{delta} eccede il massimo
+ consentito.
+ \item[\errcode{EPERM}] il processo non i privilegi di amministratore.
+ \end{errlist}
+}
+\end{funcproto}
+
Questa funzione permette di avere un aggiustamento graduale del tempo di
sistema in modo che esso sia sempre crescente in maniera monotona. Il valore
-di \param{delta} esprime il valore di cui si vuole spostare l'orologio; se è
-positivo l'orologio sarà accelerato per un certo tempo in modo da guadagnare
-il tempo richiesto, altrimenti sarà rallentato. Il secondo parametro viene
-usato, se non nullo, per ricevere il valore dell'ultimo aggiustamento
-effettuato.
-
-Linux poi prevede un'altra funzione, \func{adjtimex}, che consente un
-aggiustamento molto più dettagliato, permettendo ad esempio anche di
-modificare anche la velocità dell'orologio di sistema. Il suo prototipo è:
-\begin{prototype}{sys/timex.h}
-{int adjtimex(struct timex *buf)}
-
- Aggiusta del valore \param{delta} l'orologio di sistema.
-
- \bodydesc{La funzione restituisce lo stato dell'orologio (un valore $>0$) in
- caso di successo e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno}
- assumerà i valori \macro{EFAULT}, \macro{EINVAL} ed \macro{EPERM}.}
-\end{prototype}
-
-La funzione richiede una struttura di tipo \var{timex}, la cui definizione,
-così come effettuata in \file{sys/timex.h}, è riportata in
-\figref{fig:sys_timex_struct}. L'azione della funzione dipende dal valore del
-campo \var{mode}, che specifica quale parametro dell'orologio di sistema,
-specificato in un opportuno campo di \var{timex}, deve essere settato. Un
-valore nullo serve per leggere i parametri correnti; i valori diversi da zero
-devono essere specificati come OR binario delle costanti riportate in
-\secref{tab:sys_timex_mode}.
+indicato nella struttura \struct{timeval} puntata da \param{delta} esprime il
+valore di cui si vuole spostare l'orologio. Se è positivo l'orologio sarà
+accelerato per un certo tempo in modo da guadagnare il tempo richiesto,
+altrimenti sarà rallentato.
+
+La funzione è intesa per piccoli spostamenti del tempo di sistema, ed esistono
+pertanto dei limiti massimi per i valori che si possono specificare
+per \param{delta}. La \acr{glibc} impone un intervallo compreso fra
+\code{INT\_MIN/1000000 + 2} e \code{INT\_MAX/1000000 - 2}, corrispondente, su
+una architettura PC ordinaria a 32 bit, ad un valore compreso fra $-2145$ e
+$2145$ secondi.
+
+Inoltre se si invoca la funzione prima che una precedente richiesta di
+aggiustamento sia stata completata, specificando un altro valore, il
+precedente aggiustamento viene interrotto, ma la parte dello stesso che è già
+stata completata non viene rimossa. Però è possibile in questo caso farsi
+restituire nella struttura puntata da \param{olddelta} il tempo restante della
+precedente richiesta. Fino al kernel 2.6.26 ed alla \acr{glibc} 2.8 questo
+però era possibile soltanto specificando un diverso aggiustamento
+per \param{delta}, il bug è stato corretto a partire dalle versioni citate e
+si può ottenere l'informazione relativa alla frazione di aggiustamento
+mancante usando il valore \val{NULL} per \param{delta}.
+
+Linux poi prevede una specifica funzione di sistema che consente un
+aggiustamento molto più dettagliato del tempo, permettendo ad esempio anche di
+regolare anche la velocità e le derive dell'orologio di sistema. La funzione
+è \funcd{adjtimex} ed il suo prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/timex.h}
+\fdecl{int adjtimex(struct timex *buf)}
+\fdesc{Regola l'orologio di sistema.}
+}
+
+{La funzione ritorna lo stato dell'orologio (un valore $\ge 0$) in caso di
+ successo e $-1$ per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei
+ valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EINVAL}] si sono indicati valori fuori dall'intervallo
+ consentito per qualcuno dei campi di \param{buf}.
+ \item[\errcode{EPERM}] si è richiesta una modifica dei parametri ed il
+ processo non ha i privilegi di amministratore.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \errval{EFAULT} nel suo significato generico.}
+\end{funcproto}
+
+In caso di successo la funzione restituisce un valore numerico non negativo
+che indica lo stato dell'orologio, che può essere controllato con i valori
+delle costanti elencate in tab.~\ref{tab:adjtimex_return}.
+
+\begin{table}[!htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{tabular}[c]{|l|c|l|}
+ \hline
+ \textbf{Nome} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato}\\
+ \hline
+ \hline
+ \constd{TIME\_OK} & 0 & Orologio sincronizzato.\\
+ \constd{TIME\_INS} & 1 & Inserimento di un \textit{leap second}.\\
+ \constd{TIME\_DEL} & 2 & Cancellazione di un \textit{leap second}.\\
+ \constd{TIME\_OOP} & 3 & \textit{leap second} in corso.\\
+ \constd{TIME\_WAIT} & 4 & \textit{leap second} avvenuto.\\
+ \constd{TIME\_BAD} & 5 & Orologio non sincronizzato.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Possibili valori ritornati da \func{adjtimex} in caso di successo.}
+ \label{tab:adjtimex_return}
+\end{table}
+
+La funzione richiede come argomento il puntatore ad una struttura di tipo
+\struct{timex}, la cui definizione, effettuata in \headfiled{sys/timex.h}, è
+riportata in fig.~\ref{fig:sys_timex_struct} per i campi che interessano la
+possibilità di essere modificati documentati anche nella pagina di manuale. In
+realtà la struttura è stata estesa con ulteriori campi, i cui valori sono
+utilizzabili solo in lettura, la cui definizione si può trovare direttamente
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{15cm}
- \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
-struct timex {
- unsigned int modes; /* mode selector */
- long int offset; /* time offset (usec) */
- long int freq; /* frequency offset (scaled ppm) */
- long int maxerror; /* maximum error (usec) */
- long int esterror; /* estimated error (usec) */
- int status; /* clock command/status */
- long int constant; /* pll time constant */
- long int precision; /* clock precision (usec) (read only) */
- long int tolerance; /* clock frequency tolerance (ppm) (read only) */
- struct timeval time; /* (read only) */
- long int tick; /* (modified) usecs between clock ticks */
- long int ppsfreq; /* pps frequency (scaled ppm) (ro) */
- long int jitter; /* pps jitter (us) (ro) */
- int shift; /* interval duration (s) (shift) (ro) */
- long int stabil; /* pps stability (scaled ppm) (ro) */
- long int jitcnt; /* jitter limit exceeded (ro) */
- long int calcnt; /* calibration intervals (ro) */
- long int errcnt; /* calibration errors (ro) */
- long int stbcnt; /* stability limit exceeded (ro) */
-};
- \end{lstlisting}
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
+ \includestruct{listati/timex.h}
\end{minipage}
\normalsize
- \caption{La struttura \var{timex} per il controllo dell'orologio di sistema.}
+ \caption{La struttura \structd{timex} per il controllo dell'orologio di
+ sistema.}
\label{fig:sys_timex_struct}
\end{figure}
-La funzione utilizza il meccanismo di David L. Mills, descritto nell'RFC~1305,
-che è alla base del protocollo NTP; la funzione è specifica di Linux e non
-deve essere usata se la portabilità è un requisito, le \acr{glibc} provvedono
-anche un suo omonimo \func{ntp\_adjtime}. La trattazione completa di questa
-funzione necessita di una lettura approfondita del meccanismo descritto
-nell'RFC~1305, ci limitiamo a descrivere in \tabref{tab:sys_timex_mode} i
-principali valori utilizzabili per il campo \var{mode}, un elenco più
-dettagliato del significato dei vari campi della struttura \var{timex} può
-essere ritrovato in \cite{glibc}.
+L'azione della funzione dipende dal valore del campo \var{mode}
+di \param{buf}, che specifica quale parametro dell'orologio di sistema,
+specificato nel corrispondente campo di \struct{timex}, deve essere
+impostato. Un valore nullo serve per leggere i parametri correnti, i valori
+diversi da zero devono essere specificati come OR binario delle costanti
+riportate in tab.~\ref{tab:sys_timex_mode}.
-\begin{table}[htb]
+\begin{table}[!htb]
\footnotesize
\centering
- \begin{tabular}[c]{|l|c| p{10cm}|}
+ \begin{tabular}[c]{|l|c|p{8cm}|}
\hline
\textbf{Nome} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato}\\
\hline
\hline
- \macro{ADJ\_OFFSET} & 0x0001 & Setta la differenza fra il tempo
- reale e l'orologio di sistema, che
+ \constd{ADJ\_OFFSET} & 0x0001 & Imposta la differenza fra il tempo
+ reale e l'orologio di sistema:
deve essere indicata in microsecondi
nel campo \var{offset} di
- \var{timex}.\\
- \macro{ADJ\_FREQUENCY} & 0x0002 & Setta la differenze in frequenza
+ \struct{timex}.\\
+ \constd{ADJ\_FREQUENCY} & 0x0002 & Imposta la differenza in frequenza
fra il tempo reale e l'orologio di
- sistema, che deve essere indicata
+ sistema: deve essere indicata
in parti per milione nel campo
- \var{frequency} di \var{timex}.\\
- \macro{ADJ\_MAXERROR} & 0x0004 & Setta il valore massimo dell'errore
- sul tempo, espresso in microsecondi
- nel campo \var{maxerror} di
- \var{timex}.\\
- \macro{ADJ\_ESTERROR} & 0x0008 & Setta la stima dell'errore
+ \var{frequency} di \struct{timex}.\\
+ \constd{ADJ\_MAXERROR} & 0x0004 & Imposta il valore massimo
+ dell'errore sul tempo, espresso in
+ microsecondi nel campo
+ \var{maxerror} di \struct{timex}.\\
+ \constd{ADJ\_ESTERROR} & 0x0008 & Imposta la stima dell'errore
sul tempo, espresso in microsecondi
nel campo \var{esterror} di
- \var{timex}.\\
- \macro{ADJ\_STATUS} & 0x0010 & Setta alcuni
- valori di stato interni usati dal
+ \struct{timex}.\\
+ \constd{ADJ\_STATUS} & 0x0010 & Imposta alcuni valori di stato
+ interni usati dal
sistema nella gestione
dell'orologio specificati nel campo
- \var{status} di \var{timex}.\\
- \macro{ADJ\_TIMECONST} & 0x0020 & Setta la larghezza di banda del PLL
- implementato dal kernel,
+ \var{status} di \struct{timex}.\\
+ \constd{ADJ\_TIMECONST} & 0x0020 & Imposta la larghezza di banda del
+ PLL implementato dal kernel,
specificato nel campo
- \var{constant} di \var{timex}.\\
- \macro{ADJ\_TICK} & 0x4000 & Setta il valore dei tick del timer
- in microsecondi, espresso nel campo
- \var{tick} di \var{timex}.\\
- \macro{ADJ\_OFFSET\_SINGLESHOT}&0x8001&Setta uno spostamento una tantum
+ \var{constant} di \struct{timex}.\\
+ \constd{ADJ\_TICK} & 0x4000 & Imposta il valore dei \textit{tick}
+ del timer in
+ microsecondi, espresso nel campo
+ \var{tick} di \struct{timex}.\\
+ \constd{ADJ\_OFFSET\_SINGLESHOT}&0x8001&Chiede uno spostamento una tantum
dell'orologio secondo il valore del
campo \var{offset} simulando il
comportamento di \func{adjtime}.\\
\hline
\end{tabular}
\caption{Costanti per l'assegnazione del valore del campo \var{mode} della
- struttura \var{timex}.}
+ struttura \struct{timex}.}
\label{tab:sys_timex_mode}
\end{table}
-Il valore delle costanti per \var{mode} può essere anche espresso, secondo la
+La funzione utilizza il meccanismo di David L. Mills, descritto
+nell'\href{http://www.ietf.org/rfc/rfc1305.txt}{RFC~1305}, che è alla base del
+protocollo NTP. La funzione è specifica di Linux e non deve essere usata se la
+portabilità è un requisito, la \acr{glibc} provvede anche un suo omonimo
+\func{ntp\_adjtime}. La trattazione completa di questa funzione necessita di
+una lettura approfondita del meccanismo descritto nell'RFC~1305, ci limitiamo
+a descrivere in tab.~\ref{tab:sys_timex_mode} i principali valori utilizzabili
+per il campo \var{mode}, un elenco più dettagliato del significato dei vari
+campi della struttura \struct{timex} può essere ritrovato in \cite{GlibcMan}.
+
+Il valore delle costanti per \var{mode} può essere anche espresso, secondo la
sintassi specificata per la forma equivalente di questa funzione definita come
-\func{ntp\_adjtime}, utilizzando il prefisso \macro{MOD} al posto di
-\macro{ADJ}.
+\func{ntp\_adjtime}, utilizzando il prefisso \code{MOD} al posto di
+\code{ADJ}.
-\begin{table}[htb]
- \footnotesize
- \centering
- \begin{tabular}[c]{|l|c| p{10cm}|}
- \hline
- \textbf{Nome} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato}\\
- \hline
- \hline
- \macro{TIME\_OK} & 0 & L'orologio è sincronizzato.\\
- \macro{TIME\_INS} & 1 & insert leap second.\\
- \macro{TIME\_DEL} & 2 & delete leap second.\\
- \macro{TIME\_OOP} & 3 & leap second in progress.\\
- \macro{TIME\_WAIT} & 4 & leap second has occurred.\\
- \macro{TIME\_BAD} & 5 & L'orologio non è sincronizzato.\\
- \hline
- \end{tabular}
- \caption{Possibili valori di ritorno di \func{adjtimex}.}
- \label{tab:sys_adjtimex_return}
-\end{table}
+Si tenga presente infine che con l'introduzione a partire dal kernel 2.6.21
+degli \textit{high-resolution timer} ed il supporto per i cosiddetti POSIX
+\textit{real-time clock}, si può ottenere il \textit{calendar time}
+direttamente da questi, come vedremo in sez.~\ref{sec:sig_timer_adv}, con la
+massima risoluzione possibile per l'hardware della macchina.
-La funzione ritorna un valore positivo che esprime lo stato dell'orologio di
-sistema; questo può assumere i valori riportati in
-\tabref{tab:sys_adjtimex_return}. Un valore di -1 viene usato per riportare
-un errore; al solito se si cercherà di modificare l'orologio di sistema
-(specificando un \var{mode} diverso da zero) senza avere i privilegi di
-amministratore si otterrà un errore di \macro{EPERM}.
\subsection{La gestione delle date.}
\label{sec:sys_date}
+\itindbeg{broken-down~time}
+
Le funzioni viste al paragrafo precedente sono molto utili per trattare le
-operazioni elementari sui tempi, però le rappresentazioni del tempo ivi
+operazioni elementari sui tempi, però le rappresentazioni del tempo ivi
illustrate, se han senso per specificare un intervallo, non sono molto
-intuitive quando si deve esprimere un'ora o una data. Per questo motivo è
+intuitive quando si deve esprimere un'ora o una data. Per questo motivo è
stata introdotta una ulteriore rappresentazione, detta \textit{broken-down
time}, che permette appunto di \textsl{suddividere} il \textit{calendar
- time} usuale in ore, minuti, secondi, ecc.
+ time} usuale in ore, minuti, secondi, ecc. e viene usata tenendo conto
+anche dell'eventuale utilizzo di un fuso orario.
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{15cm}
- \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
-struct tm {
- int tm_sec; /* seconds */
- int tm_min; /* minutes */
- int tm_hour; /* hours */
- int tm_mday; /* day of the month */
- int tm_mon; /* month */
- int tm_year; /* year */
- int tm_wday; /* day of the week */
- int tm_yday; /* day in the year */
- int tm_isdst; /* daylight saving time */
- long int tm_gmtoff; /* Seconds east of UTC. */
- cost char *tm_zone; /* Timezone abbreviation. */
-};
- \end{lstlisting}
+ \begin{minipage}[c]{.8\textwidth}
+ \includestruct{listati/tm.h}
\end{minipage}
\normalsize
- \caption{La struttura \var{tm} per una rappresentazione del tempo in termini
- di ora, minuti, secondi, ecc.}
+ \caption{La struttura \structd{tm} per una rappresentazione del tempo in
+ termini di ora, minuti, secondi, ecc.}
\label{fig:sys_tm_struct}
\end{figure}
-Questo viene effettuato attraverso una opportuna struttura \var{tm}, la cui
-definizione è riportata in \figref{fig:sys_tm_struct}, ed è in genere questa
+Questo viene effettuato attraverso una opportuna struttura \struct{tm}, la cui
+definizione è riportata in fig.~\ref{fig:sys_tm_struct}, ed è in genere questa
struttura che si utilizza quando si deve specificare un tempo a partire dai
-dati naturali (ora e data), dato che essa consente anche di trattare la
-gestione del fuso orario e dell'ora legale.\footnote{in realtà i due campi
- \var{tm\_gmtoff} e \var{tm\_zone} sono estensioni previste da BSD e dalle
- \acr{glibc}, che, quando è definita \macro{\_BSD\_SOURCE}, hanno la forma in
- \figref{fig:sys_tm_struct}.}
+dati naturali (ora e data), dato che essa consente anche di tenere conto della
+gestione del fuso orario e dell'ora legale. In particolare gli ultimi due
+campi, \var{tm\_gmtoff} e \var{tm\_zone}, sono estensioni previste da BSD e
+supportate dalla \acr{glibc} quando è definita la macro \macro{\_BSD\_SOURCE}.
+
+Ciascuno dei campi di \struct{tm} ha dei precisi intervalli di valori
+possibili, con convenzioni purtroppo non troppo coerenti. Ad esempio
+\var{tm\_sec} che indica i secondi deve essere nell'intervallo da 0 a 59, ma è
+possibile avere anche il valore 60 per un cosiddetto \textit{leap second} (o
+\textsl{secondo intercalare}), cioè uno di quei secondi aggiunti al calcolo
+dell'orologio per effettuare gli aggiustamenti del calendario per tenere conto
+del disallineamento con il tempo solare.\footnote{per dettagli si consulti
+ \url{http://it.wikipedia.org/wiki/Leap_second}.}
+
+I campi \var{tm\_min} e\var{tm\_hour} che indicano rispettivamente minuti ed
+ore hanno valori compresi rispettivamente fra 0 e 59 e fra 0 e 23. Il campo
+\var{tm\_mday} che indica il giorno del mese prevede invece un valore compreso
+fra 1 e 31, ma la \acr{glibc} supporta pure il valore 0 come indicazione
+dell'ultimo giorno del mese precedente. Il campo \var{tm\_mon} indica il mese
+dell'anno a partire da gennaio con valori compresi fra 0 e 11.
+
+I campi \var{tm\_wday} e \var{tm\_yday} indicano invece rispettivamente il
+giorno della settimana, a partire dalla Domenica, ed il giorno dell'anno, a
+partire del primo gennaio, ed hanno rispettivamente valori compresi fra 0 e 6
+e fra 0 e 365. L'anno espresso da \var{tm\_year} viene contato come numero di
+anni a partire dal 1900. Infine \var{tm\_isdst} è un valore che indica se per
+gli altri campi si intende come attiva l'ora legale ed influenza il
+comportamento di \func{mktime}.
+
Le funzioni per la gestione del \textit{broken-down time} sono varie e vanno
da quelle usate per convertire gli altri formati in questo, usando o meno
l'ora locale o il tempo universale, a quelle per trasformare il valore di un
-tempo in una stringa contenente data ed ora, i loro prototipi sono:
-\begin{functions}
- \headdecl{time.h}
- \funcdecl{char *asctime(const struct tm *tm)}
- Produce una stringa con data e ora partendo da un valore espresso in
- \textit{broken-down time}.
-
- \funcdecl{char *ctime(const time\_t *timep)}
- Produce una stringa con data e ora partendo da un valore espresso in
- in formato \type{time\_t}.
-
- \funcdecl{struct tm *gmtime(const time\_t *timep)}
- Converte il \textit{calendar time} dato in formato \type{time\_t} in un
- \textit{broken-down time} espresso in UTC.
+tempo in una stringa contenente data ed ora. Le prime due funzioni,
+\funcd{asctime} e \funcd{ctime} servono per poter stampare in forma leggibile
+un tempo, i loro prototipi sono:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{time.h}
+\fdecl{char * asctime(const struct tm *tm)}
+\fdesc{Converte un \textit{broken-down time} in una stringa.}
+\fdecl{char * ctime(const time\_t *timep)}
+\fdesc{Converte un \textit{calendar time} in una stringa.}
+}
- \funcdecl{struct tm *localtime(const time\_t *timep)}
- Converte il \textit{calendar time} dato in formato \type{time\_t} in un
- \textit{broken-down time} espresso nell'ora locale.
+{Le funzioni ritornano un puntatore al risultato in caso di successo e
+ \val{NULL} per un errore, \var{errno} non viene modificata.}
+\end{funcproto}
+
+Le funzioni prendono rispettivamente come argomenti i puntatori ad una
+struttura \struct{tm} contenente un \textit{broken-down time} o ad una
+variabile di tipo \type{time\_t} che esprime il \textit{calendar time},
+restituendo il puntatore ad una stringa che esprime la data, usando le
+abbreviazioni standard di giorni e mesi in inglese, nella forma:
+\begin{Example}
+Sun Apr 29 19:47:44 2012\n"
+\end{Example}
+
+Nel caso di \func{ctime} la funzione tiene conto della eventuale impostazione
+di una \textit{timezone} e effettua una chiamata preventiva a \func{tzset}
+(che vedremo a breve), in modo che la data espressa tenga conto del fuso
+orario. In realtà \func{ctime} è banalmente definita in termini di
+\func{asctime} come \code{asctime(localtime(t)}.
+
+Dato che l'uso di una stringa statica rende le funzioni non rientranti
+POSIX.1c e SUSv2 prevedono due sostitute rientranti, il cui nome è al solito
+ottenuto aggiungendo un \code{\_r}, che prendono un secondo argomento
+\code{char *buf}, in cui l'utente deve specificare il buffer su cui la stringa
+deve essere copiata (deve essere di almeno 26 caratteri).
+
+Per la conversione fra \textit{broken-down time} e \textit{calendar time} sono
+invece disponibili altre tre funzioni, \funcd{gmtime}, \funcd{localtime} e
+\funcd{mktime} i cui prototipi sono:
+
+\begin{funcproto}{
+\fdecl{struct tm * gmtime(const time\_t *timep)}
+\fdesc{Converte un \textit{calendar time} in un \textit{broken-down time} in
+ UTC.}
+\fdecl{struct tm * localtime(const time\_t *timep)}
+\fdesc{Converte un \textit{calendar time} in un \textit{broken-down time}
+ nell'ora locale.}
+\fdecl{time\_t mktime(struct tm *tm)}
+\fdesc{Converte un \textit{broken-down time} in un \textit{calendar time}.}
- \funcdecl{time\_t mktime(struct tm *tm)}
- Converte il \textit{broken-down time} in formato \type{time\_t}.
-
- \bodydesc{Tutte le funzioni restituiscono un puntatore al risultato in caso
- di successo e \macro{NULL} in caso di errore, tranne che \func{mktime} che
- restituisce direttamente il valore o -1 in caso di errore.}
-\end{functions}
-
-Le prime due funzioni, \func{asctime} e \func{ctime} servono per poter
-stampare in forma leggibile un tempo; esse restituiscono il puntatore ad una
-stringa, allocata staticamente, nella forma:
-\begin{verbatim}
-"Wed Jun 30 21:49:08 1993\n"
-\end{verbatim}
-e settano anche la variabile \var{tzname} con l'informazione della \textit{time
- zone} corrente; \func{ctime} è banalmente definita in termini di
-\func{asctime} come \code{asctime(localtime(t)}. Dato che l'uso di una stringa
-statica rende le funzioni non rientranti POSIX.1c e SUSv2 prevedono due
-sostitute rientranti, il cui nome è al solito ottenuto appendendo un
-\code{\_r}, che prendono un secondo parametro \code{char *buf}, in cui
-l'utente deve specificare il buffer su cui la stringa deve essere copiata
-(deve essere di almeno 26 caratteri).
-
-Le altre tre funzioni, \func{gmtime}, \func{localtime} e \func{mktime} servono
-per convertire il tempo dal formato \type{time\_t} a quello di \var{tm} e
-viceversa; \func{gmtime} effettua la conversione usando il tempo coordinato
-universale (UTC), cioè l'ora di Greenwich; mentre \func{localtime} usa l'ora
-locale; \func{mktime} esegue la conversione inversa.
-
-Anche in questo caso le prime due funzioni restituiscono l'indirizzo di una
+}
+
+{Le funzioni ritornano un puntatore al risultato in caso di successo e
+ \val{NULL} per un errore, tranne che \func{mktime} che restituisce
+ direttamente il valore o $-1$ in caso di errore, \var{errno} non viene
+ modificata.}
+\end{funcproto}
+
+Le le prime funzioni, \func{gmtime}, \func{localtime} servono per convertire
+il tempo in \textit{calendar time} specificato da un argomento di tipo
+\type{time\_t} restituendo un \textit{broken-down time} con il puntatore ad
+una struttura \struct{tm}. La prima effettua la conversione senza tenere conto
+del fuso orario, esprimendo la data in tempo coordinato universale (UTC), cioè
+l'ora di Greenwich, mentre \func{localtime} usa l'ora locale e per questo
+effettua una chiamata preventiva a \func{tzset}.
+
+Anche in questo caso le due funzioni restituiscono l'indirizzo di una
struttura allocata staticamente, per questo sono state definite anche altre
due versioni rientranti (con la solita estensione \code{\_r}), che prevedono
-un secondo parametro \code{struct tm *result}, fornito dal chiamante, che deve
-preallocare la struttura su cui sarà restituita la conversione.
-
-Come mostrato in \figref{fig:sys_tm_struct} il \textit{broken-down time}
-permette di tenere conto anche della differenza fra tempo universale e ora
-locale, compresa l'eventuale ora legale. Questo viene fatto attraverso le tre
-variabili globali mostrate in \figref{fig:sys_tzname}, cui si accede quando si
-include \file{time.h}. Queste variabili vengono settate quando si chiama una
-delle precedenti funzioni di conversione, oppure invocando direttamente la
-funzione \func{tzset}, il cui prototipo è:
-\begin{prototype}{sys/timex.h}
-{void tzset(void)}
-
- Setta le variabili globali della \textit{time zone}.
-
- \bodydesc{La funzione non ritorna niente e non dà errori.}
-\end{prototype}
-
-La funzione inizializza le variabili di \figref{fig:sys_tzname} a partire dal
-valore della variabile di ambiente \macro{TZ}, se quest'ultima non è definita
-verrà usato il file \file{/etc/localtime}.
+un secondo argomento \code{struct tm *result}, fornito dal chiamante, che deve
+preallocare la struttura su cui sarà restituita la conversione. La versione
+rientrante di \func{localtime} però non effettua la chiamata preventiva a
+\func{tzset} che deve essere eseguita a cura dell'utente.
+
+Infine \func{mktime} esegue la conversione di un \textit{broken-down time} a
+partire da una struttura \struct{tm} restituendo direttamente un valore di
+tipo \type{time\_t} con il \textit{calendar time}. La funzione ignora i campi
+\var{tm\_wday} e \var{tm\_yday} e per gli altri campi normalizza eventuali
+valori fuori degli intervalli specificati in precedenza: se cioè si indica un
+12 per \var{tm\_mon} si prenderà il gennaio dell'anno successivo. Inoltre la
+funzione tiene conto del valore di \var{tm\_isdst} per effettuare le
+correzioni relative al fuso orario: un valore positivo indica che deve essere
+tenuta in conto l'ora legale, un valore nullo che non deve essere applicata
+nessuna correzione, un valore negativo che si deve far ricorso alle
+informazioni relative al proprio fuso orario per determinare lo stato dell'ora
+legale.
+
+La funzione inoltre modifica i valori della struttura \struct{tm} in forma di
+\textit{value result argument}, normalizzando i valori dei vari campi,
+impostando i valori risultanti per \var{tm\_wday} e \var{tm\_yday} e
+assegnando a \var{tm\_isdst} il valore (positivo o nullo) corrispondente allo
+stato dell'ora legale. La funzione inoltre provvede ad impostare il valore
+della variabile globale \var{tzname}.
+
+\itindend{calendar~time}
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize
\centering
- \begin{minipage}[c]{15cm}
- \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
-extern char *tzname[2];
-extern long timezone;
-extern int daylight;
- \end{lstlisting}
+ \begin{minipage}[c]{.75\textwidth}
+ \includestruct{listati/time_zone_var.c}
\end{minipage}
\normalsize
- \caption{Le variabili globali usate per la gestione delle \textit{time
- zone}.}
+ \caption{Le variabili globali usate per la gestione delle
+ \textit{timezone}.}
\label{fig:sys_tzname}
\end{figure}
-La variabile \var{tzname} contiene due stringhe, che indicano i due nomi
-standard della \textit{time zone} corrente. La prima è il nome per l'ora
-solare, la seconda per l'ora legale.\footnote{anche se sono indicati come
- \code{char *} non è il caso di modificare queste stringhe.} La variabile
+Come accennato l'uso del \textit{broken-down time} permette di tenere conto
+anche della differenza fra tempo universale e ora locale, compresa l'eventuale
+ora legale. Questo viene fatto dalle funzioni di conversione grazie alle
+informazioni riguardo la propria \textit{timezone} mantenute nelle tre
+variabili globali mostrate in fig.~\ref{fig:sys_tzname}, cui si può accedere
+direttamente includendo \headfile{time.h}. Come illustrato queste variabili
+vengono impostate internamente da alcune delle precedenti funzioni di
+conversione, ma lo si può fare esplicitamente chiamando direttamente la
+funzione \funcd{tzset}, il cui prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{time.h}
+\fdecl{void tzset(void)}
+\fdesc{Imposta le variabili globali della \textit{timezone}.}
+}
+
+{La funzione non ritorna niente e non dà errori.}
+\end{funcproto}
+
+La funzione inizializza le variabili di fig.~\ref{fig:sys_tzname} a partire
+dal valore della variabile di ambiente \envvar{TZ}, se quest'ultima non è
+definita verrà usato il file \conffiled{/etc/localtime}. La variabile
+\var{tzname} contiene due stringhe, che indicano i due nomi standard della
+\textit{timezone} corrente. La prima è il nome per l'ora solare, la seconda
+per l'ora legale. Anche se in fig.~\ref{fig:sys_tzname} sono indicate come
+\code{char *} non è il caso di modificare queste stringhe. La variabile
\var{timezone} indica la differenza di fuso orario in secondi, mentre
-\var{daylight} indica se è attiva o meno l'ora legale.
+\var{daylight} indica se è attiva o meno l'ora legale.
-Benché la funzione \func{asctime} fornisca la modalità più immediata per
-stampare un tempo o una data, la flessibilità non fa parte delle sue
+Benché la funzione \func{asctime} fornisca la modalità più immediata per
+stampare un tempo o una data, la flessibilità non fa parte delle sue
caratteristiche; quando si vuole poter stampare solo una parte (l'ora, o il
-gionrno) di un tempo si può ricorrere alla più sofisticata \func{strftime}, il
-cui prototipo è:
-\begin{prototype}{time.h}
-{size\_t strftime(char *s, size\_t max, const char *format,
+giorno) di un tempo si può ricorrere alla più sofisticata \funcd{strftime},
+il cui prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{time.h}
+\fdecl{size\_t strftime(char *s, size\_t max, const char *format,
const struct tm *tm)}
-
-Stampa il tempo \param{tm} nella stringa \param{s} secondo il formato
-\param{format}.
-
- \bodydesc{La funzione ritorna il numero di caratteri stampati in \param{s},
- altrimenti restuisce 0.}
-\end{prototype}
-
-La funzione converte opportunamente il tempo \param{tm} in una stringa di
-testo da salvare in \param{s}, purché essa sia di dimensione, indicata da
-\param{size}, sufficiente. I caratteri generati dalla funzione vengono
-restituiti come valore di ritorno, ma non tengono conto del terminatore
-finale, che invece viene considerato nel computo della dimensione; se
-quest'ultima è eccessiva viene restituito 0 e lo stato di \param{s} è
-indefinito.
+\fdesc{Crea una stringa con una data secondo il formato indicato.}
+}
+
+{La funzione ritorna il numero di caratteri inseriti nella stringa \param{s}
+ oppure $0$, \var{errno} non viene modificata.}
+\end{funcproto}
+
+
+La funzione converte il \textit{broken-down time} indicato nella struttura
+puntata dall'argomento \param{tm} in una stringa di testo da salvare
+all'indirizzo puntato dall'argomento \param{s}, purché essa sia di dimensione
+inferiore al massimo indicato dall'argomento \param{max}. Il numero di
+caratteri generati dalla funzione viene restituito come valore di ritorno,
+senza tener però conto del terminatore finale, che invece viene considerato
+nel computo della dimensione. Se quest'ultima è eccessiva viene restituito 0 e
+lo stato di \param{s} è indefinito.
\begin{table}[htb]
\footnotesize
\textbf{Modificatore} & \textbf{Esempio} & \textbf{Significato}\\
\hline
\hline
- \macro{\%a}&\texttt{Wed} & Nome del giorno, abbreviato.\\
- \macro{\%A}&\texttt{Wednesday} & Nome del giorno, completo.\\
- \macro{\%b}&\texttt{Apr} & Nome del mese, abbreviato.\\
- \macro{\%B}&\texttt{April} & Nome del mese, completo.\\
- \macro{\%c}&\texttt{Wed Apr 24 18:40:50 2002}& Data e ora.\\
- \macro{\%d}&\texttt{24} & Giorno del mese.\\
- \macro{\%H}&\texttt{18} & Ora del giorno, da 0 a 24.\\
- \macro{\%I}&\texttt{06} & Ora del giorno, da 0 a 12.\\
- \macro{\%j}&\texttt{114} & Giorno dell'anno.\\
- \macro{\%m}&\texttt{04} & Mese dell'anno.\\
- \macro{\%M}&\texttt{40} & Minuto.\\
- \macro{\%p}&\texttt{PM} & AM/PM.\\
- \macro{\%S}&\texttt{50} & Secondo.\\
- \macro{\%U}&\texttt{16} & Settimana dell'anno (partendo dalla
- domenica).\\
- \macro{\%w}&\texttt{3} & Giorno della settimana. \\
- \macro{\%W}&\texttt{16} & Settimana dell'anno (partendo dal
- lunedì).\\
- \macro{\%x}&\texttt{04/24/02} & La data.\\
- \macro{\%X}&\texttt{18:40:50} & L'ora.\\
- \macro{\%y}&\texttt{02} & Anno nel secolo.\\
- \macro{\%Y}&\texttt{2002} & Anno.\\
- \macro{\%Z}&\texttt{CEST} & Nome della \textit{timezone}.\\
- \macro{\%\%}&\texttt{\%} & Il carattere \%.\\
+ \var{\%a}&\texttt{Wed} & Nome del giorno, abbreviato.\\
+ \var{\%A}&\texttt{Wednesday} & Nome del giorno, completo.\\
+ \var{\%b}&\texttt{Apr} & Nome del mese, abbreviato.\\
+ \var{\%B}&\texttt{April} & Nome del mese, completo.\\
+ \var{\%c}&\texttt{Wed Apr 24 18:40:50 2002}& Data e ora.\\
+ \var{\%d}&\texttt{24} & Giorno del mese.\\
+ \var{\%H}&\texttt{18} & Ora del giorno, da 0 a 24.\\
+ \var{\%I}&\texttt{06} & Ora del giorno, da 0 a 12.\\
+ \var{\%j}&\texttt{114} & Giorno dell'anno.\\
+ \var{\%m}&\texttt{04} & Mese dell'anno.\\
+ \var{\%M}&\texttt{40} & Minuto.\\
+ \var{\%p}&\texttt{PM} & AM/PM.\\
+ \var{\%S}&\texttt{50} & Secondo.\\
+ \var{\%U}&\texttt{16} & Settimana dell'anno (partendo dalla
+ domenica).\\
+ \var{\%w}&\texttt{3} & Giorno della settimana.\\
+ \var{\%W}&\texttt{16} & Settimana dell'anno (partendo dal
+ lunedì).\\
+ \var{\%x}&\texttt{04/24/02} & La data.\\
+ \var{\%X}&\texttt{18:40:50} & L'ora.\\
+ \var{\%y}&\texttt{02} & Anno nel secolo.\\
+ \var{\%Y}&\texttt{2002} & Anno.\\
+ \var{\%Z}&\texttt{CEST} & Nome della \textit{timezone}.\\
+ \var{\%\%}&\texttt{\%} & Il carattere \%.\\
\hline
\end{tabular}
\caption{Valori previsti dallo standard ANSI C per modificatore della
\label{tab:sys_strftime_format}
\end{table}
-Il risultato della funzione è controllato dalla stringa di formato
+Il risultato della funzione è controllato dalla stringa di formato
\param{format}, tutti i caratteri restano invariati eccetto \texttt{\%} che
-viene utilizzato come modificatore; alcuni\footnote{per la precisione quelli
- definiti dallo standard ANSI C, che sono anche quelli riportati da POSIX.1;
- le \acr{glibc} provvedono tutte le estensioni introdotte da POSIX.2 per il
- comando \cmd{date}, i valori introdotti da SVID3 e ulteriori estensioni GNU;
- l'elenco completo dei possibili valori è riportato nella pagina di manuale
- della funzione.} dei possibili valori che esso può assumere sono ripotati in
-\tabref{tab:sys_strftime_format}. La funzione tiene conto anche della presenza
-di una localizzazione per stampare in maniera adeguata i vari nomi.
+viene utilizzato come modificatore. Alcuni dei possibili valori che esso può
+assumere sono riportati in tab.~\ref{tab:sys_strftime_format}.\footnote{per la
+ precisione si sono riportati definiti dallo standard ANSI C, che sono anche
+ quelli ripresi in POSIX.1; la \acr{glibc} fornisce anche le estensioni
+ introdotte da POSIX.2 per il comando \cmd{date}, i valori introdotti da
+ SVID3 e ulteriori estensioni GNU; l'elenco completo dei possibili valori è
+ riportato nella pagina di manuale della funzione.} La funzione tiene conto
+anche delle eventuali impostazioni di localizzazione per stampare i vari nomi
+in maniera adeguata alla lingua scelta, e con le convenzioni nazionali per i
+formati di data ed ora.
+
+Infine per effettuare l'operazione di conversione inversa, da una stringa ad
+un \textit{broken-down time}, si può utilizzare la funzione \funcd{strptime},
+il cui prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{time.h}
+\fdecl{char *strptime(const char *s, const char *format, struct tm *tm)}
+\fdesc{Converte una stringa con in un \textit{broken-down time} secondo un
+ formato.}
+}
+{La funzione ritorna il puntatore al primo carattere non processato della
+ stringa o al terminatore finale qualora questa sia processata interamente,
+ \var{errno} non viene modificata.}
+\end{funcproto}
+
+La funzione processa la stringa puntata dall'argomento \param{s} da sinistra a
+destra, utilizzando il formato contenuto nella stringa puntata
+dall'argomento \param{format}, avvalorando volta volta i corrispondenti campi
+della struttura puntata dall'argomento \param{tm}. La scansione si interrompe
+immediatamente in caso di mancata corrispondenza a quanto indicato nella
+stringa di formato, che usa una sintassi analoga a quella già vista per
+\func{strftime}. La funzione supporta i modificatori di
+tab.~\ref{tab:sys_strftime_format} più altre estensioni, ma per i dettagli a
+questo riguardo si rimanda alla lettura della pagina di manuale.
+
+Si tenga presente comunque che anche in caso di scansione completamente
+riuscita la funzione sovrascrive soltanto i campi di \param{tm} indicati dal
+formato, la struttura originaria infatti non viene inizializzati e gli altri
+campi restano ai valori che avevano in precedenza.
+
+
+\itindend{broken-down~time}
\section{La gestione degli errori}
\label{sec:sys_errors}
-La gestione degli errori è in genere una materia complessa. Inoltre il modello
-utilizzato dai sistema unix-like è basato sull'architettura a processi, e
-presenta una serie di problemi nel caso lo si debba usare con i thread.
-Esamineremo in questa sezione le sue caratteristiche principali.
+In questa sezione esamineremo le caratteristiche principali della gestione
+degli errori in un sistema unix-like. Infatti a parte il caso particolare di
+alcuni segnali (che tratteremo in cap.~\ref{cha:signals}) in un sistema
+unix-like il kernel non avvisa mai direttamente un processo dell'occorrenza di
+un errore nell'esecuzione di una funzione, ma di norma questo viene riportato
+semplicemente usando un opportuno valore di ritorno della funzione invocata.
+Inoltre il sistema di classificazione degli errori è stato progettato
+sull'architettura a processi, e presenta una serie di problemi nel caso lo si
+debba usare con i \textit{thread}.
\subsection{La variabile \var{errno}}
\label{sec:sys_errno}
-Quasi tutte le funzioni delle librerie del C sono in grado di individuare e
-riportare condizioni di errore, ed è una buona norma di programmazione
-controllare sempre che le funzioni chiamate si siano concluse correttamente.
+Quasi tutte le funzioni delle librerie del C sono in grado di individuare e
+riportare condizioni di errore, ed è una norma fondamentale di buona
+programmazione controllare \textsl{sempre} che le funzioni chiamate si siano
+concluse correttamente.
In genere le funzioni di libreria usano un valore speciale per indicare che
-c'è stato un errore. Di solito questo valore è -1 o un puntatore nullo o la
-costante \macro{EOF} (a seconda della funzione); ma questo valore segnala solo
-che c'è stato un errore, non il tipo di errore.
+c'è stato un errore. Di solito questo valore, a seconda della funzione, è $-1$
+o un puntatore nullo o la costante \val{EOF}; ma questo valore segnala solo
+che c'è stato un errore, e 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
- 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 \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 riferimento a tali valori, quando descriveremo i possibili errori
-restituiti dalle funzioni. Il programma di esempio \cmd{errcode} stampa il
-codice relativo ad un valore numerico con l'opzione \cmd{-l}.
-
-Il valore di \var{errno} viene sempre settato a zero all'avvio di un
-programma, gran parte delle funzioni di libreria settano \var{errno} ad un
-valore diverso da zero in caso di errore. Il valore è invece indefinito in
-caso di successo, perché anche se una funzione ha successo, può chiamarne
-altre al suo interno che falliscono, modificando così \var{errno}.
-
-Pertanto un valore non nullo di \var{errno} non è sintomo di errore (potrebbe
-essere il risultato di un errore precedente) e non lo si può usare per
-determinare quando o se una chiamata a funzione è fallita. La procedura da
-seguire è sempre quella di controllare \var{errno} immediatamente dopo aver
-verificato il fallimento della funzione attraverso il suo codice di ritorno.
+\var{errno}, definita nell'header \headfile{errno.h}. Come accennato l'uso di
+una variabile globale può comportare problemi nel caso dei \textit{thread}, ma
+lo standard ISO C consente anche di definire \var{errno} come un cosiddetto
+``\textit{modifiable lvalue}'', cosa che consente di usare anche una macro, e
+questo è infatti il metodo usato da Linux per renderla locale ai singoli
+\textit{thread}.
+
+La variabile è in genere definita come \dirct{volatile} dato che può essere
+cambiata in modo asincrono da un segnale, per un esempio si veda
+sez.~\ref{sec:sig_sigchld} ricordando quanto trattato in
+sez.~\ref{sec:proc_race_cond}). Dato che un gestore di segnale scritto bene si
+cura di salvare e ripristinare il valore della variabile all'uscita, nella
+programmazione normale, quando si può fare l'assunzione che i gestori di
+segnali siano ben scritti, di questo non è necessario preoccuparsi.
+
+I valori che può assumere \var{errno} sono riportati in app.~\ref{cha:errors},
+nell'header \headfile{errno.h} sono anche definiti i nomi simbolici per le
+costanti numeriche che identificano i vari errori che abbiamo citato fin
+dall'inizio nelle descrizioni delle funzioni. Essi iniziano tutti per \val{E}
+e si possono considerare come nomi riservati, per questo abbiamo sempre fatto
+riferimento a questi nomi, e lo faremo più avanti quando descriveremo i
+possibili errori restituiti dalle funzioni. Il programma di esempio
+\cmd{errcode} stampa il codice relativo ad un valore numerico con l'opzione
+\cmd{-l}.
+
+Il valore di \var{errno} viene sempre impostato a zero all'avvio di un
+programma, e la gran parte delle funzioni di libreria impostano \var{errno} ad
+un valore diverso da zero in caso di errore. Il valore è invece indefinito in
+caso di successo, perché anche se una funzione di libreria ha successo,
+potrebbe averne chiamate altre al suo interno che potrebbero essere fallite
+anche senza compromettere il risultato finale, modificando però \var{errno}.
+
+Pertanto un valore non nullo di \var{errno} non è sintomo di errore (potrebbe
+essere il risultato di un errore precedente) e non lo si può usare per
+determinare quando o se una chiamata a funzione è fallita. La procedura
+corretta da seguire per identificare un errore è sempre quella di controllare
+\var{errno} immediatamente dopo aver verificato il fallimento della funzione
+attraverso il suo codice di ritorno.
\subsection{Le funzioni \func{strerror} e \func{perror}}
\label{sec:sys_strerror}
-Benché gli errori siano identificati univocamente dal valore numerico di
+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)}
- Restituisce una stringa con il messaggio di errore relativo ad
- \param{errnum}.
-
- \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore alla stringa col messaggio di
- errore in caso di successo e \macro{NULL} in caso di errore, nel qual caso
- \var{errno} sarà settata a \macro{EINVAL} se si è specificato un numero di
- errore non valido.}
-\end{prototype}
-
-In generale \func{strerror} viene usata passando \var{errno} come parametro;
-nel caso si specifichi un codice sbagliato verrà restituito un messaggio di
-errore sconosciuto, e la funzione restituirà come errore \macro{EINVAL}. La
-funzione tiene conto del valore della variabile di ambiente
-\macro{LC\_MESSAGES} per usare eventuali traduzioni dei messaggi d'errore
-nella localizzazione presente.
-
-La funzione utilizza una stringa statica che non deve essere modificata dal
-programma e che è utilizzabile solo fino ad una chiamata successiva a
-\func{strerror}; per questo motivo non è rientrante e nel caso si usino i
-thread è provvista\footnote{questa funzione è la versione prevista dalle
- \acr{glibc}, ed effettivamente definita in \file{string.h}, ne esiste una
- analoga nello standard SUSv3 (quella riportata dalla man page), che
- restituisce \code{int} al posto di \code{char *}, e che tronca la stringa
- restituita a \param{size}.} una versione apposita:
-\begin{prototype}{string.h}
- {char * strerror\_r(int errnum, char *buf, size\_t size)}
-
- Analoga a \func{strerror} ma usa il buffer \param{buf} di lunghezza massima
- (compreso il terminatore) \param{size}.
-
- \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla stringa; in caso di
- errore \var{errno} oltre a \macro{EINVAL} può assumere anche il valore
- \macro{ERANGE} per indicare che non c'è sufficiente memoria per contenere
- la stringa di descrizione.}
-\end{prototype}
-\noindent
-che utilizza un buffer che il singolo thread deve allocare, per evitare i
-problemi connessi alla condivisione del buffer statico. La funzione
-restituisce l'indirizzo della stringa usata, che può essere contenuta nel
-buffer specificato da \param{buf}, per una lunghezza non superiore a
-\param{size}, nel qual caso la stringa sarebbe troncata e terminata con
-\macro{NUL}.
+prima funzione che si può usare per ricavare i messaggi di errore è
+\funcd{strerror}, il cui prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{string.h}
+\fdecl{char *strerror(int errnum)}
+\fdesc{Restituisce una stringa con un messaggio di errore.}
+}
+{La funzione ritorna il puntatore alla stringa con il messaggio di errore,
+ \var{errno} non viene modificato.}
+\end{funcproto}
+
+La funzione ritorna il puntatore alla stringa contenente il messaggio di
+errore corrispondente al valore di \param{errnum}, se questo non è un valore
+valido verrà comunque restituita una stringa valida contenente un messaggio
+che dice che l'errore è sconosciuto nella forma. La versione della \acr{glibc}
+non modifica il valore di \var{errno} in caso di errore, ma questo non è detto
+valga per altri sistemi in quanto lo standard POSIX.1-2001 permette che ciò
+avvenga. Non si faccia affidamento su questa caratteristica se si vogliono
+scrivere programmi portabili.
+
+In generale \func{strerror} viene usata passando direttamente \var{errno} come
+argomento, ed il valore di quest'ultima non verrà modificato. La funzione
+inoltre tiene conto del valore della variabile di ambiente
+\envvar{LC\_MESSAGES} per usare le appropriate traduzioni dei messaggi
+d'errore nella localizzazione presente.
+
+La funzione \func{strerror} utilizza una stringa statica che non deve essere
+modificata dal programma; essa è utilizzabile solo fino ad una chiamata
+successiva a \func{strerror} o \func{perror} e nessun'altra funzione di
+libreria tocca questa stringa. In ogni caso l'uso di una stringa statica rende
+la funzione non rientrante, per cui nel caso si usino i \textit{thread} la
+\acr{glibc} fornisce una apposita versione rientrante \funcd{strerror\_r}, il
+cui prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{string.h}
+\fdecl{char * strerror\_r(int errnum, char *buf, size\_t size)}
+\fdesc{Restituisce una stringa con un messaggio di errore.}
+}
+
+{La funzione ritorna l'indirizzo del messaggio in caso di successo e
+ \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EINVAL}] si è specificato un valore di \param{errnum} non
+ valido.
+ \item[\errcode{ERANGE}] la lunghezza di \param{buf} è insufficiente a
+ contenere la stringa di errore.
+ \end{errlist}
+}
+\end{funcproto}
+
+Si tenga presente che questa è la versione prevista normalmente nella
+\acr{glibc}, ed effettivamente definita in \headfile{string.h}, ne esiste una
+analoga nello standard SUSv3 (riportata anche nella pagina di manuale), che
+restituisce \code{int} al posto di \code{char *}, e che tronca la stringa
+restituita a \param{size}, a cui si accede definendo le opportune macro (per
+le quali si rimanda alla lettura della pagina di manuale).
+
+La funzione è analoga a \func{strerror} ma restituisce la stringa di errore
+nel buffer \param{buf} che il singolo \textit{thread} deve allocare
+autonomamente per evitare i problemi connessi alla condivisione del buffer
+statico. Il messaggio è copiato fino alla dimensione massima del buffer,
+specificata dall'argomento \param{size}, che deve comprendere pure il
+carattere di terminazione; altrimenti la stringa risulterà troncata.
Una seconda funzione usata per riportare i codici di errore in maniera
-automatizzata sullo standard error (vedi \secref{sec:file_std_descr}) è
-\func{perror}, il cui prototipo è:
-\begin{prototype}{stdio.h}{void perror(const char *message)}
- Stampa il messaggio di errore relativo al valore corrente di \var{errno}
- sullo standard error; preceduto dalla stringa \var{message}.
-\end{prototype}
+automatizzata sullo standard error è \funcd{perror}, il cui prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{stdio.h}
+\fdecl{void perror(const char *message)}
+\fdesc{Stampa un messaggio di errore personalizzato.}
+}
+
+{La funzione non ritorna nulla e non modifica \var{errno}.}
+\end{funcproto}
+
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
+in app.~\ref{cha:errors}), e, usando il valore corrente di \var{errno}, si
riferiscono all'ultimo errore avvenuto. La stringa specificata con
-\var{message} viene stampato prime del messaggio d'errore, seguita dai due
-punti e da uno spazio, il messaggio è terminato con un a capo.
-
-Il messaggio può essere riportato anche usando altre variabili globali
-dichiarate in \file{errno.h}:
-\begin{verbatim}
- const char *sys_errlist[];
- int sys_nerr;
-\end{verbatim}
-la prima contiene i puntatori alle stringhe di errore indicizzati da
-\var{errno}; la seconda esprime il valore più alto per un codice di errore,
-l'utilizzo di questa stringa è sostanzialmente equivalente a quello di
-\func{strerror}.
-
-\begin{figure}[!htb]
- \footnotesize
- \begin{lstlisting}{}
- /* convert string to number */
- err = strtol(argv[optind], NULL, 10);
- /* testing error condition on conversion */
- if (err==LONG_MIN) {
- perror("Underflow on error code");
- return 1;
- } else if (err==LONG_MIN) {
- perror("Overflow on error code");
- return 1;
- }
- /* conversion is fine */
- if (message) {
- printf("Error message for %d is %s\n", err, strerror(err));
- }
- if (label) {
- printf("Error label for %d is %s\n", err, err_code[err]);
- }
- \end{lstlisting}
+\param{message} viene stampata prima del messaggio d'errore, consentono una
+personalizzazione (ad esempio l'indicazione del contesto in cui si è
+verificato), seguita dai due punti e da uno spazio, il messaggio è terminato
+con un a capo. Il messaggio può essere riportato anche usando le due
+variabili globali:
+\includecodesnip{listati/errlist.c}
+dichiarate in \headfile{errno.h}. La prima contiene i puntatori alle stringhe
+di errore indicizzati da \var{errno}; la seconda esprime il valore più alto
+per un codice di errore, l'utilizzo di una di queste stringhe è
+sostanzialmente equivalente a quello di \func{strerror}.
+
+\begin{figure}[!htbp]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
+ \includecodesample{listati/errcode_mess.c}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
\caption{Codice per la stampa del messaggio di errore standard.}
\label{fig:sys_err_mess}
\end{figure}
-In \figref{fig:sys_err_mess} è riportata la sezione attinente del codice del
-programma \cmd{errcode}, che può essere usato per stampare i messaggi di
-errore e le costanti usate per identificare i singoli errori; il sorgente
-completo del programma è allegato nel file \file{ErrCode.c} e contiene pure la
+In fig.~\ref{fig:sys_err_mess} è riportata la sezione attinente del codice del
+programma \cmd{errcode}, che può essere usato per stampare i messaggi di
+errore e le costanti usate per identificare i singoli errori. Il sorgente
+completo del programma è allegato nel file \file{ErrCode.c} e contiene pure la
gestione delle opzioni e tutte le definizioni necessarie ad associare il
-valore numerico alla costante simbolica. In particolare si è riportata la
-sezione che converte la stringa passata come parametro in un intero
-(\texttt{\small 1--2}), controllando con i valori di ritorno di \func{strtol}
-che la conversione sia avvenuta correttamente (\texttt{\small 4--10}), e poi
+valore numerico alla costante simbolica. In particolare si è riportata la
+sezione che converte la stringa passata come argomento in un intero
+(\texttt{\small 1-2}), controllando con i valori di ritorno di \funcm{strtol}
+che la conversione sia avvenuta correttamente (\texttt{\small 4-10}), e poi
stampa, a seconda dell'opzione scelta il messaggio di errore (\texttt{\small
- 11--14}) o la macro (\texttt{\small 15--17}) associate a quel codice.
+ 11-14}) o la macro (\texttt{\small 15-17}) associate a quel codice.
\subsection{Alcune estensioni GNU}
\label{sec:sys_err_GNU}
-Le precedenti funzioni sono quelle definite ed usate nei vari standard; le
-\acr{glibc} hanno però introdotto una serie di estensioni ``GNU'' che
-forniscono alcune funzionalità aggiuntive per una gestione degli errori
-semplificata e più efficiente.
+Le precedenti funzioni sono quelle definite ed usate nei vari standard; la
+\acr{glibc} ha però introdotto una serie di estensioni ``GNU'' che
+forniscono alcune funzionalità aggiuntive per una gestione degli errori
+semplificata e più efficiente.
La prima estensione consiste in due variabili, \code{char *
program\_invocation\_name} e \code{char * program\_invocation\_short\_name}
-servono per ricavare il nome del programma; queste sono utili quando si deve
-aggiungere il nome del programma (cosa comune quando si ha un programma che
-non viene lanciato da linea di comando e salva gli errori in un file di log)
-al messaggio d'errore. La prima contiene il nome usato per lanciare il
-programma (ed è equivalente ad \code{argv[0]}); la seconda mantiene solo il
-nome del programma (senza eventuali directory in testa).
-
-Uno dei problemi che si hanno con l'uso di \func{perror} è che non c'è
-flessibilità su quello che si può aggiungere al messaggio di errore, che può
-essere solo una stringa. In molte occasioni invece serve poter scrivere dei
-messaggi con maggiore informazione; ad esempio negli standard di
-programmazione GNU si richiede che ogni messaggio di errore sia preceduto dal
-nome del programma, ed in generale si può voler stampare il contenuto di
-qualche variabile; per questo le \acr{glibc} definiscono la funzione
-\func{error}, il cui prototipo è:
-\begin{prototype}{stdio.h}
-{void error(int status, int errnum, const char *format, ...)}
-
-Stampa un messaggio di errore formattato.
-
-\bodydesc{La funzione non restituisce nulla e non riporta errori.}
-\end{prototype}
+che consentono di ricavare il nome del proprio programma. Queste sono utili
+quando si deve aggiungere il nome del programma al messaggio d'errore, cosa
+comune quando si ha un programma che non viene lanciato da linea di comando e
+salva gli errori in un file di log. La prima contiene il nome usato per
+lanciare il programma dalla shell ed in sostanza è equivalente ad
+\code{argv[0]}; la seconda mantiene solo il nome del programma eliminando
+eventuali directory qualora questo sia stato lanciato con un
+\textit{pathname}.
+
+Una seconda estensione cerca di risolvere uno dei problemi che si hanno con
+l'uso di \func{perror}, dovuto al fatto che non c'è flessibilità su quello che
+si può aggiungere al messaggio di errore, che può essere solo una stringa. In
+molte occasioni invece serve poter scrivere dei messaggi con maggiori
+informazioni. Ad esempio negli standard di programmazione GNU si richiede che
+ogni messaggio di errore sia preceduto dal nome del programma, ed in generale
+si può voler stampare il contenuto di qualche variabile per facilitare la
+comprensione di un eventuale problema. Per questo la \acr{glibc} definisce
+la funzione \funcd{error}, il cui prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{stdio.h}
+\fdecl{void error(int status, int errnum, const char *format, ...)}
+\fdesc{Stampa un messaggio di errore formattato.}
+}
+
+{La funzione non ritorna nulla e non riporta errori.}
+\end{funcproto}
La funzione fa parte delle estensioni GNU per la gestione degli errori,
-l'argomento \param{format} prende la stessa sintassi di \func{printf}, ed i
-relativi parametri devono essere forniti allo stesso modo, mentre
-\param{errnum} indica l'errore che si vuole segnalare (non viene quindi usato
-il valore corrente di \var{errno}); la funzione stampa sullo standard error il
-nome del programma, come indicato dalla variabile globale \var{program\_name},
-seguito da due punti ed uno spazio, poi dalla stringa generata da
-\param{format} e dagli argomenti seguenti, seguita da due punti ed uno spazio
-infine il messaggio di errore relativo ad \param{errnum}, il tutto è terminato
-da un a capo.
-
-Il comportamento della funzione può essere ulteriormente controllato se si
+l'argomento \param{format} segue la stessa sintassi di \func{printf} (vedi
+sez.~\ref{sec:file_formatted_io}), ed i relativi argomenti devono essere
+forniti allo stesso modo, mentre \param{errnum} indica l'errore che si vuole
+segnalare (non viene quindi usato il valore corrente di \var{errno}).
+
+La funzione stampa sullo \textit{standard error} il nome del programma, come
+indicato dalla variabile globale \var{program\_name}, seguito da due punti ed
+uno spazio, poi dalla stringa generata da \param{format} e dagli argomenti
+seguenti, seguita da due punti ed uno spazio infine il messaggio di errore
+relativo ad \param{errnum}, il tutto è terminato da un a capo.
+
+Il comportamento della funzione può essere ulteriormente controllato se si
definisce una variabile \var{error\_print\_progname} come puntatore ad una
funzione \ctyp{void} che restituisce \ctyp{void} che si incarichi di stampare
il nome del programma.
-L'argomento \param{status} può essere usato per terminare direttamente il
+L'argomento \param{status} può essere usato per terminare direttamente il
programma in caso di errore, nel qual caso \func{error} dopo la stampa del
messaggio di errore chiama \func{exit} con questo stato di uscita. Se invece
-il valore è nullo \func{error} ritorna normalmente ma viene incrementata
+il valore è nullo \func{error} ritorna normalmente ma viene incrementata
un'altra variabile globale, \var{error\_message\_count}, che tiene conto di
quanti errori ci sono stati.
-Un'altra funzione per la stampa degli errori, ancora più sofisticata, è
-\func{error\_at\_line}, che prende due argomenti aggiuntivi per indicare linea
-e file su cui è avvenuto l'errore; il suo prototipo è:
-\begin{prototype}{stdio.h}
-{void error\_at\_line(int status, int errnum, const char *fname,
- unsigned int lineno, const char *format, ...)}
+Un'altra funzione per la stampa degli errori, ancora più sofisticata, che
+prende due argomenti aggiuntivi per indicare linea e file su cui è avvenuto
+l'errore è \funcd{error\_at\_line}; il suo prototipo è:
-Stampa un messaggio di errore formattato.
+\begin{funcproto}{
+\fhead{stdio.h}
+\fdecl{void error\_at\_line(int status, int errnum, const char *fname,
+ unsigned int lineno, \\
+\phantom{void error\_at\_line(}const char *format, ...)}
+\fdesc{Stampa un messaggio di errore formattato.}
+}
-\bodydesc{La funzione non restituisce nulla e non riporta errori.}
-\end{prototype}
-\noindent ed il suo comportamento è identico a quello di \func{error} se non
+{La funzione non ritorna nulla e non riporta errori.}
+\end{funcproto}
+
+\noindent ed il suo comportamento è identico a quello di \func{error} se non
per il fatto che, separati con il solito due punti-spazio, vengono inseriti un
nome di file indicato da \param{fname} ed un numero di linea subito dopo la
stampa del nome del programma. Inoltre essa usa un'altra variabile globale,
-\var{error\_one\_per\_line}, che settata ad un valore diverso da zero fa si
+\var{error\_one\_per\_line}, che impostata ad un valore diverso da zero fa sì
che errori relativi alla stessa linea non vengano ripetuti.
-
+% LocalWords: filesystem like kernel saved header limits sysconf sez tab float
+% LocalWords: FOPEN stdio MB LEN CHAR char UCHAR unsigned SCHAR MIN signed INT
+% LocalWords: SHRT short USHRT int UINT LONG long ULONG LLONG ULLONG POSIX ARG
+% LocalWords: Stevens exec CHILD STREAM stream TZNAME timezone NGROUPS SSIZE
+% LocalWords: ssize LISTIO JOB CONTROL job control IDS VERSION YYYYMML bits bc
+% LocalWords: dall'header posix lim nell'header glibc run unistd name errno SC
+% LocalWords: NGROUP CLK TCK clock tick process PATH pathname BUF CANON path
+% LocalWords: pathconf fpathconf descriptor fd uname sys struct utsname info
+% LocalWords: EFAULT fig SOURCE NUL LENGTH DOMAIN NMLN UTSLEN system call proc
+% LocalWords: domainname sysctl BSD nlen void oldval size oldlenp newval EPERM
+% LocalWords: newlen ENOTDIR EINVAL ENOMEM linux array oldvalue paging stack
+% LocalWords: TCP shell Documentation ostype hostname osrelease version mount
+% LocalWords: const source filesystemtype mountflags ENODEV ENOTBLK block read
+% LocalWords: device EBUSY only EACCES NODEV ENXIO major RTSIG syscall PID
+% LocalWords: number EMFILE dummy ENAMETOOLONG ENOENT ELOOP virtual devfs MGC
+% LocalWords: magic MSK RDONLY NOSUID suid sgid NOEXEC SYNCHRONOUS REMOUNT MNT
+% LocalWords: MANDLOCK mandatory locking WRITE APPEND append IMMUTABLE NOATIME
+% LocalWords: access NODIRATIME BIND MOVE umount flags FORCE statfs fstatfs ut
+% LocalWords: buf ENOSYS EIO EBADF type fstab mntent home shadow username uid
+% LocalWords: passwd PAM Pluggable Authentication Method Service Switch pwd ru
+% LocalWords: getpwuid getpwnam NULL buflen result ERANGE getgrnam getgrgid AS
+% LocalWords: grp group gid SVID fgetpwent putpwent getpwent setpwent endpwent
+% LocalWords: fgetgrent putgrent getgrent setgrent endgrent accounting init HZ
+% LocalWords: runlevel Hierarchy logout setutent endutent utmpname utmp paths
+% LocalWords: WTMP getutent getutid getutline pututline LVL OLD DEAD EMPTY dev
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