X-Git-Url: https://gapil.gnulinux.it/gitweb/?p=gapil.git;a=blobdiff_plain;f=fileadv.tex;h=c73a8dfa0fb32a4057ecd06bd8a46fcfc836522b;hp=bff4ab76588c225940a296fbfd7e003b17838bdf;hb=5a59e67204ff436dceb6a13ed39e876aea3945a8;hpb=8dfb3e378ecbbd8d2c84ef46da9c9002465ef4dd diff --git a/fileadv.tex b/fileadv.tex index bff4ab7..c73a8df 100644 --- a/fileadv.tex +++ b/fileadv.tex @@ -1,3 +1,13 @@ +%% fileadv.tex +%% +%% Copyright (C) 2000-2002 Simone Piccardi. Permission is granted to +%% copy, distribute and/or modify this document under the terms of the GNU Free +%% Documentation License, Version 1.1 or any later version published by the +%% Free Software Foundation; with the Invariant Sections being "Prefazione", +%% with no Front-Cover Texts, and with no Back-Cover Texts. A copy of the +%% license is included in the section entitled "GNU Free Documentation +%% License". +%% \chapter{La gestione avanzata dei file} \label{cha:file_advanced} @@ -38,10 +48,10 @@ inutilmente, e nel peggiore si potrebbe addirittura arrivare ad un Abbiamo già accennato in \secref{sec:file_open} che è possibile prevenire questo tipo di comportamento aprendo un file in modalità -\textsl{non-bloccante}, attraverso l'uso del flag \macro{O\_NONBLOCK} nella +\textsl{non-bloccante}, attraverso l'uso del flag \const{O\_NONBLOCK} nella chiamata di \func{open}. In questo caso le funzioni di input/output che altrimenti si sarebbero bloccate ritornano immediatamente, restituendo -l'errore \macro{EAGAIN}. +l'errore \errcode{EAGAIN}. L'utilizzo di questa modalità di I/O permette di risolvere il problema controllando a turno i vari file descriptor, in un ciclo in cui si ripete @@ -82,12 +92,12 @@ BSD,\footnote{la funzione descriptor (anche nullo) che sono attivi, e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori: \begin{errlist} - \item[\macro{EBADF}] Si è specificato un file descriptor sbagliato in uno + \item[\errcode{EBADF}] Si è specificato un file descriptor sbagliato in uno degli insiemi. - \item[\macro{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale. - \item[\macro{EINVAL}] Si è specificato per \param{n} un valore negativo. + \item[\errcode{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale. + \item[\errcode{EINVAL}] Si è specificato per \param{n} un valore negativo. \end{errlist} - ed inoltre \macro{ENOMEM}. + ed inoltre \const{ENOMEM}. } \end{functions} @@ -122,7 +132,7 @@ opportune macro di preprocessore: \end{functions} In genere un \textit{file descriptor set} può contenere fino ad un massimo di -\macro{FD\_SETSIZE} file descriptor. Questo valore in origine corrispondeva +\const{FD\_SETSIZE} file descriptor. Questo valore in origine corrispondeva al limite per il numero massimo di file aperti\footnote{ad esempio in Linux, fino alla serie 2.0.x, c'era un limite di 256 file per processo.}, ma quando, come nelle versioni più recenti del kernel, non c'è più un limite @@ -138,12 +148,12 @@ un \textit{socket}\index{socket}, vedi \secref{sec:xxx_urgent}). La funzione inoltre richiede anche di specificare, tramite l'argomento \param{n}, un valore massimo del numero dei file descriptor usati -nell'insieme; si può usare il già citato \macro{FD\_SETSIZE}, oppure il numero +nell'insieme; si può usare il già citato \const{FD\_SETSIZE}, oppure il numero più alto dei file descriptor usati nei tre insiemi, aumentato di uno. Infine l'argomento \param{timeout}, specifica un tempo massimo di attesa\footnote{il tempo è valutato come \textit{elapsed time}.} prima che la -funzione ritorni; se impostato a \macro{NULL} la funzione attende +funzione ritorni; se impostato a \val{NULL} la funzione attende indefinitamente. Si può specificare anche un tempo nullo (cioè una \var{struct timeval} con i campi impostati a zero), qualora si voglia semplicemente controllare lo stato corrente dei file descriptor. @@ -152,13 +162,13 @@ La funzione restituisce il totale dei file descriptor pronti nei tre insiemi, il valore zero indica sempre che si è raggiunto un timeout. Ciascuno dei tre insiemi viene sovrascritto per indicare quale file descriptor è pronto per le operazioni ad esso relative, in modo da poterlo controllare con la macro -\macro{FD\_ISSET}. In caso di errore la funzione restituisce -1 e gli insiemi +\const{FD\_ISSET}. In caso di errore la funzione restituisce -1 e gli insiemi non vengono toccati. In Linux \func{select} modifica anche il valore di \param{timeout}, impostandolo al tempo restante; questo è utile quando la funzione viene interrotta da un segnale, in tal caso infatti si ha un errore di -\macro{EINTR}, ed occorre rilanciare la funzione; in questo modo non è +\errcode{EINTR}, ed occorre rilanciare la funzione; in questo modo non è necessario ricalcolare tutte le volte il tempo rimanente.\footnote{questo può causare problemi di portabilità sia quando si trasporta codice scritto su Linux che legge questo valore, sia quando si usano programmi scritti per @@ -183,11 +193,11 @@ specificati da \param{ufds}. caso di successo, o 0 se c'è stato un timeout; in caso di errore viene restituito -1 ed \var{errno} assumerà uno dei valori: \begin{errlist} - \item[\macro{EBADF}] Si è specificato un file descriptor sbagliato in uno + \item[\errcode{EBADF}] Si è specificato un file descriptor sbagliato in uno degli insiemi. - \item[\macro{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale. + \item[\errcode{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale. \end{errlist} - ed inoltre \macro{EFAULT} e \macro{ENOMEM}.} + ed inoltre \const{EFAULT} e \const{ENOMEM}.} \end{prototype} La funzione tiene sotto controllo un numero \param{ndfs} di file descriptor @@ -229,21 +239,21 @@ vengono utilizzati solo per \var{revents} come valori in uscita). \textbf{Flag} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\ \hline \hline - \macro{POLLIN} & 0x001 & È possibile la lettura immediata.\\ - \macro{POLLPRI} & 0x002 & Sono presenti dati urgenti.\\ - \macro{POLLOUT} & 0x004 & È possibile la scrittura immediata.\\ + \const{POLLIN} & 0x001 & È possibile la lettura immediata.\\ + \const{POLLPRI} & 0x002 & Sono presenti dati urgenti.\\ + \const{POLLOUT} & 0x004 & È possibile la scrittura immediata.\\ \hline - \macro{POLLERR} & 0x008 & C'è una condizione di errore.\\ - \macro{POLLHUP} & 0x010 & Si è verificato un hung-up.\\ - \macro{POLLNVAL} & 0x020 & Il file descriptor non è aperto.\\ + \const{POLLERR} & 0x008 & C'è una condizione di errore.\\ + \const{POLLHUP} & 0x010 & Si è verificato un hung-up.\\ + \const{POLLNVAL} & 0x020 & Il file descriptor non è aperto.\\ \hline - \macro{POLLRDNORM}& 0x040 & Sono disponibili in lettura dati normali.\\ - \macro{POLLRDBAND}& 0x080 & Sono disponibili in lettura dati ad alta + \const{POLLRDNORM}& 0x040 & Sono disponibili in lettura dati normali.\\ + \const{POLLRDBAND}& 0x080 & Sono disponibili in lettura dati ad alta priorità. \\ - \macro{POLLWRNORM}& 0x100 & È possibile la scrittura di dati normali. \\ - \macro{POLLWRBAND}& 0x200 & È possibile la scrittura di dati ad + \const{POLLWRNORM}& 0x100 & È possibile la scrittura di dati normali. \\ + \const{POLLWRBAND}& 0x200 & È possibile la scrittura di dati ad alta priorità. \\ - \macro{POLLMSG} & 0x400 & Estensione propria di Linux.\\ + \const{POLLMSG} & 0x400 & Estensione propria di Linux.\\ \hline \end{tabular} \caption{Costanti per l'identificazione dei vari bit dei campi @@ -269,8 +279,8 @@ sostituisce i precedenti, ed aggiunge a \func{select} una nuova funzione 2.1. Le \acr{libc4} e \acr{libc5} non contengono questo header, le \acr{glibc} 2.0 contengono una definizione sbagliata di \func{psignal}, senza l'argomento \param{sigmask}, la definizione corretta è presente dalle - \acr{glibc} 2.1-2.2.1 se si è definito \macro{\_GNU\_SOURCE} e nelle - \acr{glibc} 2.2.2-2.2.4 se si è definito \macro{\_XOPEN\_SOURCE} con valore + \acr{glibc} 2.1-2.2.1 se si è definito \const{\_GNU\_SOURCE} e nelle + \acr{glibc} 2.2.2-2.2.4 se si è definito \const{\_XOPEN\_SOURCE} con valore maggiore di 600.} il cui prototipo è: \begin{prototype}{sys/select.h} {int pselect(int n, fd\_set *readfds, fd\_set *writefds, fd\_set *exceptfds, @@ -283,12 +293,12 @@ sostituisce i precedenti, ed aggiunge a \func{select} una nuova funzione descriptor (anche nullo) che sono attivi, e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori: \begin{errlist} - \item[\macro{EBADF}] Si è specificato un file descriptor sbagliato in uno + \item[\errcode{EBADF}] Si è specificato un file descriptor sbagliato in uno degli insiemi. - \item[\macro{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale. - \item[\macro{EINVAL}] Si è specificato per \param{n} un valore negativo. + \item[\errcode{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale. + \item[\errcode{EINVAL}] Si è specificato per \param{n} un valore negativo. \end{errlist} - ed inoltre \macro{ENOMEM}.} + ed inoltre \const{ENOMEM}.} \end{prototype} La funzione è sostanzialmente identica a \func{select}, solo che usa una @@ -323,19 +333,19 @@ richiesta preventiva di dati, in modo da poter effettuare in contemporanea le operazioni di calcolo e quelle di I/O. Abbiamo accennato in \secref{sec:file_open} che è possibile, attraverso l'uso -del flag \macro{O\_ASYNC},\footnote{l'uso del flag di \macro{O\_ASYNC} e dei - comandi \macro{F\_SETOWN} e \macro{F\_GETOWN} per \func{fcntl} è specifico +del flag \const{O\_ASYNC},\footnote{l'uso del flag di \const{O\_ASYNC} e dei + comandi \const{F\_SETOWN} e \const{F\_GETOWN} per \func{fcntl} è specifico di Linux e BSD.} aprire un file in modalità asincrona, così come è possibile attivare in un secondo tempo questa modalità impostando questo flag attraverso -l'uso di \func{fcntl} con il comando \macro{F\_SETFL} (vedi +l'uso di \func{fcntl} con il comando \const{F\_SETFL} (vedi \secref{sec:file_fcntl}). In realtà in questo caso non si tratta di I/O asincrono vero e proprio, quanto di un meccanismo asincrono di notifica delle variazione dello stato del file descriptor; quello che succede è che il sistema genera un segnale (normalmente -\macro{SIGIO}, ma è possibile usarne altri) tutte le volte che diventa +\const{SIGIO}, ma è possibile usarne altri) tutte le volte che diventa possibile leggere o scrivere dal file descriptor che si è posto in questa -modalità. Si può inoltre selezionare, con il comando \macro{F\_SETOWN} di +modalità. Si può inoltre selezionare, con il comando \const{F\_SETOWN} di \func{fcntl}, quale processo (o gruppo di processi) riceverà il segnale. In questo modo si può evitare l'uso delle funzioni \func{poll} o \func{select} @@ -356,10 +366,10 @@ attraverso la struttura \type{siginfo\_t}, utilizzando la forma estesa Per far questo però occorre utilizzare le funzionalità dei segnali real-time (vedi \secref{sec:sig_real_time}) impostando esplicitamente con il comando -\macro{F\_SETSIG} di \func{fcntl} un segnale real-time da inviare in caso di -I/O asincrono (il segnale predefinito è \macro{SIGIO}). In questo caso il -manipolatore tutte le volte che riceverà \macro{SI\_SIGIO} come valore del -campo \var{si\_code}\footnote{il valore resta \macro{SI\_SIGIO} qualunque sia +\const{F\_SETSIG} di \func{fcntl} un segnale real-time da inviare in caso di +I/O asincrono (il segnale predefinito è \const{SIGIO}). In questo caso il +manipolatore tutte le volte che riceverà \const{SI\_SIGIO} come valore del +campo \var{si\_code}\footnote{il valore resta \const{SI\_SIGIO} qualunque sia il segnale che si è associato all'I/O asincrono, ed indica appunto che il segnale è stato generato a causa di attività nell'I/O asincrono.} di \type{siginfo\_t}, troverà nel campo \var{si\_fd} il valore del file @@ -402,7 +412,7 @@ attraverso l'uso di una apposita struttura \type{aiocb} (il cui nome sta per \textit{asyncronous I/O control block}), che viene passata come argomento a tutte le funzioni dell'interfaccia. La sua definizione, come effettuata in \file{aio.h}, è riportata in \figref{fig:file_aiocb}. Nello steso file è -definita la macro \macro{\_POSIX\_ASYNCHRONOUS\_IO}, che dichiara la +definita la macro \const{\_POSIX\_ASYNCHRONOUS\_IO}, che dichiara la disponibilità dell'interfaccia per l'I/O asincrono. \begin{figure}[!htb] @@ -444,8 +454,8 @@ essere specificato l'indirizzo del buffer usato per l'I/O, ed in Il campo \var{aio\_reqprio} permette di impostare la priorità delle operazioni di I/O.\footnote{in generale perché ciò sia possibile occorre che la piattaforma supporti questa caratteristica, questo viene indicato definendo - le macro \macro{\_POSIX\_PRIORITIZED\_IO}, e - \macro{\_POSIX\_PRIORITY\_SCHEDULING}.} La priorità viene impostata a + le macro \const{\_POSIX\_PRIORITIZED\_IO}, e + \const{\_POSIX\_PRIORITY\_SCHEDULING}.} La priorità viene impostata a partire da quella del processo chiamante (vedi \secref{sec:proc_priority}), cui viene sottratto il valore di questo campo. @@ -481,13 +491,13 @@ notifica del completamento delle operazioni richieste. La struttura riportata in \secref{fig:file_sigevent}; il campo \var{sigev\_notify} è quello che indica le modalità della notifica, esso può assumere i tre valori: \begin{basedescript}{\desclabelwidth{3.0cm}} -\item[\macro{SIGEV\_NONE}] Non viene inviata nessuna notifica. -\item[\macro{SIGEV\_SIGNAL}] La notifica viene effettuata inviando al processo +\item[\const{SIGEV\_NONE}] Non viene inviata nessuna notifica. +\item[\const{SIGEV\_SIGNAL}] La notifica viene effettuata inviando al processo chiamante il segnale specificato nel campo \var{sigev\_signo}, se il - manipolatore è installato con \macro{SA\_SIGINFO}, il gli verrà restituito + manipolatore è installato con \const{SA\_SIGINFO}, il gli verrà restituito il valore di \var{sigev\_value} in come valore del campo \var{si\_value} per \type{siginfo\_t}. -\item[\macro{SIGEV\_THREAD}] La notifica viene effettuata creando un nuovo +\item[\const{SIGEV\_THREAD}] La notifica viene effettuata creando un nuovo thread che esegue la funzione specificata da \var{sigev\_notify\_function}, con gli attributi specificati da \var{sigev\_notify\_attribute}. \end{basedescript} @@ -509,18 +519,18 @@ appena descritta; i rispettivi prototipi sono: \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo, e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori: \begin{errlist} - \item[\macro{EBADF}] Si è specificato un file descriptor sbagliato. - \item[\macro{ENOSYS}] La funzione non è implementata. - \item[\macro{EINVAL}] Si è specificato un valore non valido per i campi + \item[\errcode{EBADF}] Si è specificato un file descriptor sbagliato. + \item[\errcode{ENOSYS}] La funzione non è implementata. + \item[\errcode{EINVAL}] Si è specificato un valore non valido per i campi \var{aio\_offset} o \var{aio\_reqprio} di \param{aiocbp}. - \item[\macro{EAGAIN}] La coda delle richieste è momentaneamente piena. + \item[\errcode{EAGAIN}] La coda delle richieste è momentaneamente piena. \end{errlist} } \end{functions} Entrambe le funzioni ritornano immediatamente dopo aver messo in coda la -richiesta, o in caso di errore. Non è detto che gli errori \macro{EBADF} ed -\macro{EINVAL} siano rilevati immediatamente al momento della chiamata, +richiesta, o in caso di errore. Non è detto che gli errori \errcode{EBADF} ed +\errcode{EINVAL} siano rilevati immediatamente al momento della chiamata, potrebbero anche emergere nelle fasi successive delle operazioni. Lettura e scrittura avvengono alla posizione indicata da \var{aio\_offset}, a meno che il file non sia stato aperto in \textit{append mode} (vedi @@ -555,17 +565,17 @@ errore; il suo prototipo \end{prototype} Se l'operazione non si è ancora completata viene restituito l'errore di -\macro{EINPROGRESS}. La funzione ritorna zero quando l'operazione si è +\errcode{EINPROGRESS}. La funzione ritorna zero quando l'operazione si è conclusa con successo, altrimenti restituisce il codice dell'errore verificatosi, ed esegue la corrispondente impostazione di \var{errno}. Il -codice può essere sia \macro{EINVAL} ed \macro{EBADF}, dovuti ad un valore +codice può essere sia \errcode{EINVAL} ed \errcode{EBADF}, dovuti ad un valore errato per \param{aiocbp}, che uno degli errori possibili durante l'esecuzione dell'operazione di I/O richiesta, nel qual caso saranno restituiti, a seconda del caso, i codici di errore delle system call \func{read}, \func{write} e \func{fsync}. Una volta che si sia certi che le operazioni siano state concluse (cioè dopo -che una chiamata ad \func{aio\_error} non ha restituito \macro{EINPROGRESS}, +che una chiamata ad \func{aio\_error} non ha restituito \errcode{EINPROGRESS}, si potrà usare la seconda funzione dell'interfaccia, \func{aio\_return}, che permette di verificare il completamento delle operazioni di I/O asincrono; il suo prototipo è: @@ -604,16 +614,16 @@ Richiede la sincronizzazione dei dati per il file indicato da \param{aiocbp}. \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di errore, che può essere, con le stesse modalità di \func{aio\_read}, - \macro{EAGAIN}, \macro{EBADF} o \macro{EINVAL}.} + \const{EAGAIN}, \const{EBADF} o \const{EINVAL}.} \end{prototype} La funzione richiede la sincronizzazione delle operazioni di I/O, ritornando immediatamente. L'esecuzione effettiva della sincronizzazione dovrà essere verificata con \func{aio\_error} e \func{aio\_return} come per le operazioni di lettura e scrittura. L'argomento \param{op} permette di indicare la -modalità di esecuzione, se si specifica il valore \macro{O\_DSYNC} le +modalità di esecuzione, se si specifica il valore \const{O\_DSYNC} le operazioni saranno completate con una chiamata a \func{fdatasync}, se si -specifica \macro{O\_SYNC} con una chiamata a \func{fsync} (per i dettagli vedi +specifica \const{O\_SYNC} con una chiamata a \func{fsync} (per i dettagli vedi \secref{sec:file_sync}). Il successo della chiamata assicura la sincronizzazione delle operazioni fino @@ -636,13 +646,13 @@ da \param{aiocbp}. \bodydesc{La funzione restituisce il risultato dell'operazione con un codice di positivo, e -1 in caso di errore, che avviene qualora si sia specificato un valore non valido di \param{fildes}, imposta \var{errno} al valore - \macro{EBADF}.} + \const{EBADF}.} \end{prototype} La funzione permette di cancellare una operazione specifica sul file -\param{fildes}, o tutte le operazioni pendenti, specificando \macro{NULL} come +\param{fildes}, o tutte le operazioni pendenti, specificando \val{NULL} come valore di \param{aiocbp}. Quando una operazione viene cancellata una -successiva chiamata ad \func{aio\_error} riporterà \macro{ECANCELED} come +successiva chiamata ad \func{aio\_error} riporterà \errcode{ECANCELED} come codice di errore, ed il suo codice di ritorno sarà -1, inoltre il meccanismo di notifica non verrà invocato. Se si specifica una operazione relativa ad un altro file descriptor il risultato è indeterminato. @@ -650,17 +660,17 @@ altro file descriptor il risultato In caso di successo, i possibili valori di ritorno per \func{aio\_cancel} sono tre (anch'essi definiti in \file{aio.h}): \begin{basedescript}{\desclabelwidth{3.0cm}} -\item[\macro{AIO\_ALLDONE}] indica che le operazioni di cui si è richiesta la +\item[\const{AIO\_ALLDONE}] indica che le operazioni di cui si è richiesta la cancellazione sono state già completate, -\item[\macro{AIO\_CANCELED}] indica che tutte le operazioni richieste sono +\item[\const{AIO\_CANCELED}] indica che tutte le operazioni richieste sono state cancellate, -\item[\macro{AIO\_NOTCANCELED}] indica che alcune delle operazioni erano in +\item[\const{AIO\_NOTCANCELED}] indica che alcune delle operazioni erano in corso e non sono state cancellate. \end{basedescript} -Nel caso si abbia \macro{AIO\_NOTCANCELED} occorrerà chiamare +Nel caso si abbia \const{AIO\_NOTCANCELED} occorrerà chiamare \func{aio\_error} per determinare quali sono le operazioni effettivamente cancellate. Le operazioni che non sono state cancellate proseguiranno il loro corso normale, compreso quanto richiesto riguardo al meccanismo di notifica @@ -681,10 +691,10 @@ specifica operazione; il suo prototipo completate, e -1 in caso di errore nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori: \begin{errlist} - \item[\macro{EAGAIN}] Nessuna operazione è stata completata entro + \item[\errcode{EAGAIN}] Nessuna operazione è stata completata entro \param{timeout}. - \item[\macro{ENOSYS}] La funzione non è implementata. - \item[\macro{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale. + \item[\errcode{ENOSYS}] La funzione non è implementata. + \item[\errcode{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale. \end{errlist} } \end{prototype} @@ -697,7 +707,7 @@ segnale.\footnote{si tenga conto che questo segnale pu con delle strutture \var{aiocb} relative ad operazioni effettivamente richieste, ma può contenere puntatori nulli, che saranno ignorati. In caso si siano specificati valori non validi l'effetto è indefinito. Un valore -\macro{NULL} per \param{timout} comporta l'assenza di timeout. +\val{NULL} per \param{timout} comporta l'assenza di timeout. Lo standard POSIX.1b infine ha previsto pure una funzione, \func{lio\_listio}, che permette di effettuare la richiesta di una intera lista di operazioni di @@ -712,10 +722,10 @@ lettura o scrittura; il suo prototipo \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo, e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori: \begin{errlist} - \item[\macro{EAGAIN}] Nessuna operazione è stata completata entro + \item[\errcode{EAGAIN}] Nessuna operazione è stata completata entro \param{timeout}. - \item[\macro{ENOSYS}] La funzione non è implementata. - \item[\macro{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale. + \item[\errcode{ENOSYS}] La funzione non è implementata. + \item[\errcode{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale. \end{errlist} } \end{prototype} @@ -726,9 +736,9 @@ lista \param{list}; questa deve contenere gli indirizzi di altrettanti dovrà essere specificato il tipo di operazione tramite il campo \var{aio\_lio\_opcode}, che può prendere i tre valori: \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}} -\item[\macro{LIO\_READ}] si richiede una operazione di lettura. -\item[\macro{LIO\_WRITE}] si richiede una operazione di scrittura. -\item[\macro{LIO\_NOP}] non si effettua nessuna operazione. +\item[\const{LIO\_READ}] si richiede una operazione di lettura. +\item[\const{LIO\_WRITE}] si richiede una operazione di scrittura. +\item[\const{LIO\_NOP}] non si effettua nessuna operazione. \end{basedescript} l'ultimo valore viene usato quando si ha a che fare con un vettore di dimensione fissa, per poter specificare solo alcune operazioni, o quando si è @@ -736,9 +746,9 @@ dovuto cancellare delle operazioni e si deve ripetere la richiesta per quelle non completate. L'argomento \param{mode} permette di stabilire il comportamento della -funzione, se viene specificato il valore \macro{LIO\_WAIT} la funzione si +funzione, se viene specificato il valore \const{LIO\_WAIT} la funzione si blocca fino al completamento di tutte le operazioni richieste; se invece si -specifica \macro{LIO\_NOWAIT} la funzione ritorna immediatamente dopo aver +specifica \const{LIO\_NOWAIT} la funzione ritorna immediatamente dopo aver messo in coda tutte le richieste. In questo caso il chiamante può richiedere la notifica del completamento di tutte le richieste, impostando l'argomento \param{sig} in maniera analoga a come si fa per il campo \var{aio\_sigevent} @@ -780,16 +790,16 @@ prototipi sono: caso di successo, e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori: \begin{errlist} - \item[\macro{EBADF}] si è specificato un file descriptor sbagliato. - \item[\macro{EINVAL}] si è specificato un valore non valido per uno degli - argomenti (ad esempio \param{count} è maggiore di \macro{MAX\_IOVEC}). - \item[\macro{EINTR}] la funzione è stata interrotta da un segnale prima di + \item[\errcode{EBADF}] si è specificato un file descriptor sbagliato. + \item[\errcode{EINVAL}] si è specificato un valore non valido per uno degli + argomenti (ad esempio \param{count} è maggiore di \const{MAX\_IOVEC}). + \item[\errcode{EINTR}] la funzione è stata interrotta da un segnale prima di di avere eseguito una qualunque lettura o scrittura. - \item[\macro{EAGAIN}] \param{fd} è stato aperto in modalità non bloccante e + \item[\errcode{EAGAIN}] \param{fd} è stato aperto in modalità non bloccante e non ci sono dati in lettura. - \item[\macro{EOPNOTSUPP}] La coda delle richieste è momentaneamente piena. + \item[\errcode{EOPNOTSUPP}] La coda delle richieste è momentaneamente piena. \end{errlist} - ed inoltre \macro{EISDIR}, \macro{ENOMEM}, \macro{EFAULT} (se non sono stato + ed inoltre \const{EISDIR}, \const{ENOMEM}, \const{EFAULT} (se non sono stato allocati correttamente i buffer specificati nei campi \func{iov\_base}), più tutti gli ulteriori errori che potrebbero avere le usuali funzioni di lettura e scrittura eseguite su \param{fd}.} @@ -883,26 +893,26 @@ in memoria di un file; il suo prototipo Esegue la mappatura in memoria del file \param{fd}. \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla zona di memoria mappata - in caso di successo, e \macro{MAP\_FAILED} (-1) in caso di errore, nel + in caso di successo, e \const{MAP\_FAILED} (-1) in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori: \begin{errlist} - \item[\macro{EBADF}] Il file descriptor non è valido, e non si è usato - \macro{MAP\_ANONYMOUS}. - \item[\macro{EACCES}] Il file descriptor non si riferisce ad un file - regolare, o si è richiesto \macro{MAP\_PRIVATE} ma \param{fd} non è - aperto in lettura, o si è richiesto \macro{MAP\_SHARED} e impostato - \macro{PROT\_WRITE} ed \param{fd} non è aperto in lettura/scrittura, o - si è impostato \macro{PROT\_WRITE} ed \param{fd} è in + \item[\errcode{EBADF}] Il file descriptor non è valido, e non si è usato + \const{MAP\_ANONYMOUS}. + \item[\errcode{EACCES}] Il file descriptor non si riferisce ad un file + regolare, o si è richiesto \const{MAP\_PRIVATE} ma \param{fd} non è + aperto in lettura, o si è richiesto \const{MAP\_SHARED} e impostato + \const{PROT\_WRITE} ed \param{fd} non è aperto in lettura/scrittura, o + si è impostato \const{PROT\_WRITE} ed \param{fd} è in \textit{append-only}. - \item[\macro{EINVAL}] I valori di \param{start}, \param{length} o + \item[\errcode{EINVAL}] I valori di \param{start}, \param{length} o \param{offset} non sono validi (o troppo grandi o non allineati sulla dimensione delle pagine). - \item[\macro{ETXTBSY}] Si è impostato \macro{MAP\_DENYWRITE} ma \param{fd} + \item[\errcode{ETXTBSY}] Si è impostato \const{MAP\_DENYWRITE} ma \param{fd} è aperto in scrittura. - \item[\macro{EAGAIN}] Il file è bloccato, o si è bloccata troppa memoria. - \item[\macro{ENOMEM}] Non c'è memoria o si è superato il limite sul numero + \item[\errcode{EAGAIN}] Il file è bloccato, o si è bloccata troppa memoria. + \item[\errcode{ENOMEM}] Non c'è memoria o si è superato il limite sul numero di mappature possibili. - \item[\macro{ENODEV}] Il filesystem di \param{fd} non supporta il memory + \item[\errcode{ENODEV}] Il filesystem di \param{fd} non supporta il memory mapping. \end{errlist} } @@ -922,10 +932,10 @@ multiplo della dimensione di una pagina di memoria. \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\ \hline \hline - \macro{PROT\_EXEC} & Le pagine possono essere eseguite.\\ - \macro{PROT\_READ} & Le pagine possono essere lette.\\ - \macro{PROT\_WRITE} & Le pagine possono essere scritte.\\ - \macro{PROT\_NONE} & L'accesso alle pagine è vietato.\\ + \const{PROT\_EXEC} & Le pagine possono essere eseguite.\\ + \const{PROT\_READ} & Le pagine possono essere lette.\\ + \const{PROT\_WRITE} & Le pagine possono essere scritte.\\ + \const{PROT\_NONE} & L'accesso alle pagine è vietato.\\ \hline \end{tabular} \caption{Valori dell'argomento \param{prot} di \func{mmap}, relativi alla @@ -941,7 +951,7 @@ Il valore dell'argomento \param{prot} indica la protezione\footnote{in Linux sulle pagine di memoria reale, ed le modalità di accesso (lettura, esecuzione, scrittura); una loro violazione causa quella che si chiama una \textit{segment violation}, e la relativa emissione del segnale - \macro{SIGSEGV}.} da applicare al segmento di memoria e deve essere + \const{SIGSEGV}.} da applicare al segmento di memoria e deve essere specificato come maschera binaria ottenuta dall'OR di uno o più dei valori riportati in \tabref{tab:file_mmap_flag}; il valore specificato deve essere compatibile con la modalità di accesso con cui si è aperto il file. @@ -961,20 +971,20 @@ come maschera binaria ottenuta dall'OR di uno o pi \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\ \hline \hline - \macro{MAP\_FIXED} & Non permette di restituire un indirizzo diverso + \const{MAP\_FIXED} & Non permette di restituire un indirizzo diverso da \param{start}, se questo non può essere usato \func{mmap} fallisce. Se si imposta questo flag il valore di \param{start} deve essere allineato alle dimensioni di una pagina. \\ - \macro{MAP\_SHARED} & I cambiamenti sulla memoria mappata vengono + \const{MAP\_SHARED} & I cambiamenti sulla memoria mappata vengono riportati sul file e saranno immediatamente visibili agli altri processi che mappano lo stesso file.\footnotemark Il file su disco però non sarà aggiornato fino alla chiamata di \func{msync} o \func{unmap}), e solo allora le modifiche saranno visibili per l'I/O convenzionale. Incompatibile - con \macro{MAP\_PRIVATE}. \\ - \macro{MAP\_PRIVATE} & I cambiamenti sulla memoria mappata non vengono + con \const{MAP\_PRIVATE}. \\ + \const{MAP\_PRIVATE} & I cambiamenti sulla memoria mappata non vengono riportati sul file. Ne viene fatta una copia privata cui solo il processo chiamante ha accesso. Le modifiche sono mantenute attraverso @@ -983,30 +993,30 @@ come maschera binaria ottenuta dall'OR di uno o pi salvate su swap in caso di necessità. Non è specificato se i cambiamenti sul file originale vengano riportati sulla regione - mappata. Incompatibile con \macro{MAP\_SHARED}. \\ - \macro{MAP\_DENYWRITE} & In Linux viene ignorato per evitare + mappata. Incompatibile con \const{MAP\_SHARED}. \\ + \const{MAP\_DENYWRITE} & In Linux viene ignorato per evitare \textit{DoS}\index{DoS} (veniva usato per segnalare che tentativi di scrittura sul file - dovevano fallire con \macro{ETXTBUSY}).\\ - \macro{MAP\_EXECUTABLE}& Ignorato. \\ - \macro{MAP\_NORESERVE} & Si usa con \macro{MAP\_PRIVATE}. Non riserva + dovevano fallire con \errcode{ETXTBUSY}).\\ + \const{MAP\_EXECUTABLE}& Ignorato. \\ + \const{MAP\_NORESERVE} & Si usa con \const{MAP\_PRIVATE}. Non riserva delle pagine di swap ad uso del meccanismo di \textit{copy on write}\index{copy on write} per mantenere le modifiche fatte alla regione mappata, in questo caso dopo una scrittura, se non c'è più memoria disponibile, si ha l'emissione di - un \macro{SIGSEGV}. \\ - \macro{MAP\_LOCKED} & Se impostato impedisce lo swapping delle pagine + un \const{SIGSEGV}. \\ + \const{MAP\_LOCKED} & Se impostato impedisce lo swapping delle pagine mappate. \\ - \macro{MAP\_GROWSDOWN} & Usato per gli stack. Indica + \const{MAP\_GROWSDOWN} & Usato per gli stack. Indica che la mappatura deve essere effettuata con gli indirizzi crescenti verso il basso.\\ - \macro{MAP\_ANONYMOUS} & La mappatura non è associata a nessun file. Gli + \const{MAP\_ANONYMOUS} & La mappatura non è associata a nessun file. Gli argomenti \param{fd} e \param{offset} sono ignorati.\footnotemark\\ - \macro{MAP\_ANON} & Sinonimo di \macro{MAP\_ANONYMOUS}, deprecato.\\ - \macro{MAP\_FILE} & Valore di compatibilità, deprecato.\\ + \const{MAP\_ANON} & Sinonimo di \const{MAP\_ANONYMOUS}, deprecato.\\ + \const{MAP\_FILE} & Valore di compatibilità, deprecato.\\ \hline \end{tabular} \caption{Valori possibili dell'argomento \param{flag} di \func{mmap}.} @@ -1015,7 +1025,7 @@ come maschera binaria ottenuta dall'OR di uno o pi \footnotetext{Dato che tutti faranno riferimento alle stesse pagine di memoria.} -\footnotetext{L'uso di questo flag con \macro{MAP\_SHARED} è +\footnotetext{L'uso di questo flag con \const{MAP\_SHARED} è stato implementato in Linux a partire dai kernel della serie 2.4.x.} Gli effetti dell'accesso ad una zona di memoria mappata su file possono essere @@ -1023,7 +1033,7 @@ piuttosto complessi, essi si possono comprendere solo tenendo presente che tutto quanto è comunque basato sul basato sul meccanismo della memoria virtuale. Questo comporta allora una serie di conseguenze. La più ovvia è che se si cerca di scrivere su una zona mappata in sola lettura si avrà -l'emissione di un segnale di violazione di accesso (\macro{SIGSEGV}), dato che +l'emissione di un segnale di violazione di accesso (\const{SIGSEGV}), dato che i permessi sul segmento di memoria relativo non consentono questo tipo di accesso. @@ -1049,7 +1059,7 @@ di memoria che si estende fino al bordo della pagina successiva. In questo caso è possibile accedere a quella zona di memoria che eccede le -dimensioni specificate da \param{lenght}, senza ottenere un \macro{SIGSEGV} +dimensioni specificate da \param{lenght}, senza ottenere un \const{SIGSEGV} poiché essa è presente nello spazio di indirizzi del processo, anche se non è mappata sul file. Il comportamento del sistema è quello di restituire un valore nullo per quanto viene letto, e di non riportare su file quanto viene @@ -1071,8 +1081,8 @@ quella della mappatura in memoria. In questa situazione, per la sezione di pagina parzialmente coperta dal contenuto del file, vale esattamente quanto visto in precedenza; invece per la parte che eccede, fino alle dimensioni date da \param{length}, l'accesso non -sarà più possibile, ma il segnale emesso non sarà \macro{SIGSEGV}, ma -\macro{SIGBUS}, come illustrato in \figref{fig:file_mmap_exceed}. +sarà più possibile, ma il segnale emesso non sarà \const{SIGSEGV}, ma +\const{SIGBUS}, come illustrato in \figref{fig:file_mmap_exceed}. Non tutti i file possono venire mappati in memoria, dato che, come illustrato in \figref{fig:file_mmap_layout}, la mappatura introduce una corrispondenza @@ -1088,8 +1098,8 @@ che sono utilizzabili solo con questa interfaccia. Dato che passando attraverso una \func{fork} lo spazio di indirizzi viene copiato integralmente, i file mappati in memoria verranno ereditati in maniera trasparente dal processo figlio, mantenendo gli stessi attributi avuti nel -padre; così se si è usato \macro{MAP\_SHARED} padre e figlio accederanno allo -stesso file in maniera condivisa, mentre se si è usato \macro{MAP\_PRIVATE} +padre; così se si è usato \const{MAP\_SHARED} padre e figlio accederanno allo +stesso file in maniera condivisa, mentre se si è usato \const{MAP\_PRIVATE} ciascuno di essi manterrà una sua versione privata indipendente. Non c'è invece nessun passaggio attraverso una \func{exec}, dato che quest'ultima sostituisce tutto lo spazio degli indirizzi di un processo con quello di un @@ -1102,7 +1112,7 @@ dal momento in cui la mappatura una pagina mappata su un file aggiorna questo tempo. I valori di \var{st\_ctime} e \var{st\_mtime} possono venir cambiati solo quando si è consentita la scrittura sul file (cioè per un file mappato con -\macro{PROT\_WRITE} e \macro{MAP\_SHARED}) e sono aggiornati dopo la scrittura +\const{PROT\_WRITE} e \const{MAP\_SHARED}) e sono aggiornati dopo la scrittura o in corrispondenza di una eventuale \func{msync}. Dato per i file mappati in memoria le operazioni di I/O sono gestite @@ -1136,9 +1146,9 @@ contenuto della memoria mappata con il file su disco; il suo prototipo \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo, e -1 in caso di errore nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori: \begin{errlist} - \item[\macro{EINVAL}] O \param{start} non è multiplo di \macro{PAGESIZE}, + \item[\errcode{EINVAL}] O \param{start} non è multiplo di \const{PAGESIZE}, o si è specificato un valore non valido per \param{flags}. - \item[\macro{EFAULT}] L'intervallo specificato non ricade in una zona + \item[\errcode{EFAULT}] L'intervallo specificato non ricade in una zona precedentemente mappata. \end{errlist} } @@ -1159,9 +1169,9 @@ del file aggiornato. \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\ \hline \hline - \macro{MS\_ASYNC} & Richiede la sincronizzazione.\\ - \macro{MS\_SYNC} & Attende che la sincronizzazione si eseguita.\\ - \macro{MS\_INVALIDATE}& Richiede che le altre mappature dello stesso file + \const{MS\_ASYNC} & Richiede la sincronizzazione.\\ + \const{MS\_SYNC} & Attende che la sincronizzazione si eseguita.\\ + \const{MS\_INVALIDATE}& Richiede che le altre mappature dello stesso file siano invalidate.\\ \hline \end{tabular} @@ -1171,7 +1181,7 @@ del file aggiornato. L'argomento \param{flag} è specificato come maschera binaria composta da un OR dei valori riportati in \tabref{tab:file_mmap_rsync}, di questi però -\macro{MS\_ASYNC} e \macro{MS\_SYNC} sono incompatibili; con il primo valore +\const{MS\_ASYNC} e \const{MS\_SYNC} sono incompatibili; con il primo valore infatti la funzione si limita ad inoltrare la richiesta di sincronizzazione al meccanismo della memoria virtuale, ritornando subito, mentre con il secondo attende che la sincronizzazione sia stata effettivamente eseguita. Il terzo @@ -1192,7 +1202,7 @@ mappatura della memoria usando la funzione \func{munmap}, il suo prototipo \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo, e -1 in caso di errore nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori: \begin{errlist} - \item[\macro{EINVAL}] L'intervallo specificato non ricade in una zona + \item[\errcode{EINVAL}] L'intervallo specificato non ricade in una zona precedentemente mappata. \end{errlist} } @@ -1307,6 +1317,11 @@ comportamento non bloccante) viene posto in stato di sleep. Una volta finite le operazioni sul file si deve provvedere a rimuovere il lock. La situazione delle varie possibilità è riassunta in \tabref{tab:file_file_lock}. +Si tenga presente infine che il controllo di accesso è effettuato quando si +apre un file, l'unico controllo residuo è che il tipo di lock che si vuole +otternere deve essere compatibile con le modalità di apertura dello stesso (di +lettura per un read lock e di scrittura per un write lock). + %% Si ricordi che %% la condizione per acquisire uno \textit{shared lock} è che il file non abbia %% già un \textit{exclusive lock} attivo, mentre per acquisire un @@ -1326,8 +1341,8 @@ rimuovere un \textit{file lock} \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo, e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori: \begin{errlist} - \item[\macro{EWOULDBLOCK}] Il file ha già un blocco attivo, e si è - specificato \macro{LOCK\_NB}. + \item[\errcode{EWOULDBLOCK}] Il file ha già un blocco attivo, e si è + specificato \const{LOCK\_NB}. \end{errlist} } \end{prototype} @@ -1346,10 +1361,10 @@ essere passato utilizzando le costanti riportate in \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\ \hline \hline - \macro{LOCK\_SH} & Asserisce uno \textit{shared lock} sul file.\\ - \macro{LOCK\_EX} & Asserisce un \textit{esclusive lock} sul file.\\ - \macro{LOCK\_UN} & Rilascia il \textit{file lock}.\\ - \macro{LOCK\_NB} & Impedisce che la funzione si blocchi nella + \const{LOCK\_SH} & Asserisce uno \textit{shared lock} sul file.\\ + \const{LOCK\_EX} & Asserisce un \textit{esclusive lock} sul file.\\ + \const{LOCK\_UN} & Rilascia il \textit{file lock}.\\ + \const{LOCK\_NB} & Impedisce che la funzione si blocchi nella richiesta di un \textit{file lock}.\\ \hline \end{tabular} @@ -1357,12 +1372,12 @@ essere passato utilizzando le costanti riportate in \label{tab:file_flock_operation} \end{table} -I primi due valori, \macro{LOCK\_SH} e \macro{LOCK\_EX} permettono di +I primi due valori, \const{LOCK\_SH} e \const{LOCK\_EX} permettono di richiedere un \textit{file lock}, ed ovviamente devono essere usati in maniera -alternativa. Se si specifica anche \macro{LOCK\_NB} la funzione non si +alternativa. Se si specifica anche \const{LOCK\_NB} la funzione non si bloccherà qualora il lock non possa essere acquisito, ma ritornerà subito con -un errore di \macro{EWOULDBLOCK}. Per rilasciare un lock si dovrà invece usare -\macro{LOCK\_UN}. +un errore di \errcode{EWOULDBLOCK}. Per rilasciare un lock si dovrà invece +usare \const{LOCK\_UN}. La semantica del file locking di BSD è diversa da quella del file locking POSIX, in particolare per quanto riguarda il comportamento dei lock nei @@ -1382,13 +1397,13 @@ mantenute a livello di inode,\footnote{in particolare, come accennato in \var{i\_flock} della struttura \var{inode} (per le definizioni esatte si faccia riferimento al file \file{fs.h} nei sorgenti del kernel). Un bit del campo \var{fl\_flags} di specifica se si tratta di un lock in semantica BSD - (\macro{FL\_FLOCK}) o POSIX (\macro{FL\_POSIX}).} dato che questo è l'unico + (\const{FL\_FLOCK}) o POSIX (\const{FL\_POSIX}).} dato che questo è l'unico riferimento in comune che possono avere due processi diversi che aprono lo stesso file. \begin{figure}[htb] \centering - \includegraphics[width=13cm]{img/file_flock} + \includegraphics[width=12.5cm]{img/file_flock} \caption{Schema dell'architettura del file locking, nel caso particolare del suo utilizzo da parte dalla funzione \func{flock}.} \label{fig:file_flock_struct} @@ -1458,30 +1473,33 @@ essa viene usata solo secondo il prototipo: \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo, e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori: \begin{errlist} - \item[\macro{EACCES}] L'operazione è proibita per la presenza di + \item[\errcode{EACCES}] L'operazione è proibita per la presenza di \textit{file lock} da parte di altri processi. - \item[\macro{ENOLCK}] Il sistema non ha le risorse per il locking: ci sono - troppi segmenti di lock aperti, si è esaurita la tabella dei lock, o il - protocollo per il locking remoto è fallito. - \item[\macro{EDEADLK}] Si è richiesto un lock su una regione bloccata da + \item[\errcode{ENOLCK}] Il sistema non ha le risorse per il locking: ci + sono troppi segmenti di lock aperti, si è esaurita la tabella dei lock, + o il protocollo per il locking remoto è fallito. + \item[\errcode{EDEADLK}] Si è richiesto un lock su una regione bloccata da un altro processo che è a sua volta in attesa dello sblocco di un lock mantenuto dal processo corrente; si avrebbe pertanto un \textit{deadlock}. Non è garantito che il sistema riconosca sempre questa situazione. - \item[\macro{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale prima di - poter acquisire un lock. + \item[\errcode{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale prima + di poter acquisire un lock. \end{errlist} - ed inoltre \macro{EBADF}, \macro{EFAULT}. + ed inoltre \const{EBADF}, \const{EFAULT}. } \end{prototype} Al contrario di quanto avviene con l'interfaccia basata su \func{flock} con -\func{fcntl} è possibile bloccare anche delle singole sezioni di un file; -inoltre la funzione permette di ottenere informazioni relative ai lock -esistenti. Per realizzare tutto questo la funzione utilizza come terzo -argomento una apposita struttura \var{flock} (la cui definizione è riportata -in \figref{fig:struct_flock}) nella quale inserire tutti i dati relativi ad un -determinato lock. +\func{fcntl} è possibile bloccare anche delle singole sezioni di un file, fino +al singolo byte. Inoltre la funzione permette di ottenere alcune informazioni +relative agli eventuali lock preesistenti. Per poter fare tutto questo la +funzione utilizza come terzo argomento una apposita struttura \var{flock} (la +cui definizione è riportata in \figref{fig:struct_flock}) nella quale inserire +tutti i dati relativi ad un determinato lock. Si tenga presente poi che un +lock fa sempre riferimento ad una regione, per cui si potrà avere un conflitto +anche se c'è soltanto una sovrapposizione parziale con un'altra regione +bloccata. \begin{figure}[!bht] \footnotesize \centering @@ -1509,8 +1527,8 @@ il lock: \var{l\_start} specifica il byte di partenza, \var{l\_len} la lunghezza della sezione e infine \var{l\_whence} imposta il riferimento da cui contare \var{l\_start}. Il valore di \var{l\_whence} segue la stessa semantica dell'omonimo argomento di \func{lseek}, coi tre possibili valori -\macro{SEEK\_SET}, \macro{SEEK\_CUR} e \macro{SEEK\_END}, (si vedano le -relative descrizioni in \secref{sec:file_lseek}). +\const{SEEK\_SET}, \const{SEEK\_CUR} e \const{SEEK\_END}, (si vedano le +relative descrizioni in \secref{sec:file_lseek}). Si tenga presente che un lock può essere richiesto anche per una regione al di là della corrente fine del file, così che una eventuale estensione dello @@ -1525,7 +1543,7 @@ pu \tabref{tab:file_flock_type}, che permettono di richiedere rispettivamente uno \textit{shared lock}, un \textit{esclusive lock}, e la rimozione di un lock precedentemente acquisito. Infine il campo \var{l\_pid} viene usato solo in -caso di lettura, quando si chiama \func{fcntl} con \macro{F\_GETLK}, e riporta +caso di lettura, quando si chiama \func{fcntl} con \const{F\_GETLK}, e riporta il \acr{pid} del processo che detiene il lock. \begin{table}[htb] @@ -1536,76 +1554,65 @@ il \acr{pid} del processo che detiene il lock. \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\ \hline \hline - \macro{F\_RDLCK} & Richiede un blocco condiviso (\textit{read lock}).\\ - \macro{F\_WRLCK} & Richiede un blocco esclusivo (\textit{write lock}).\\ - \macro{F\_UNLCK} & Richiede l'eliminazione di un file lock.\\ + \const{F\_RDLCK} & Richiede un blocco condiviso (\textit{read lock}).\\ + \const{F\_WRLCK} & Richiede un blocco esclusivo (\textit{write lock}).\\ + \const{F\_UNLCK} & Richiede l'eliminazione di un file lock.\\ \hline \end{tabular} \caption{Valori possibili per il campo \var{l\_type} di \func{flock}.} \label{tab:file_flock_type} \end{table} -L'operazione effettivamente svolta dalla funzione è stabilita dal valore -dall'argomento \param{cmd} che, come già riportato in \secref{sec:file_fcntl}, -specifica l'azione da compiere; i valori relativi al file locking sono tre: +Oltre a quanto richiesto tramite i campi di \var{flock}, l'operazione +effettivamente svolta dalla funzione è stabilita dal valore dall'argomento +\param{cmd} che, come già riportato in \secref{sec:file_fcntl}, specifica +l'azione da compiere; i valori relativi al file locking sono tre: \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}} -\item[\macro{F\_GETLK}] verifica se il file lock specificato dalla struttura +\item[\const{F\_GETLK}] verifica se il file lock specificato dalla struttura puntata da \param{lock} può essere acquisito: in caso negativo sovrascrive la struttura \param{flock} con i valori relativi al lock già esistente che ne blocca l'acquisizione, altrimenti si limita a impostarne il campo - \var{l\_type} con il valore \macro{F\_UNLCK}. -\item[\macro{F\_SETLK}] se il campo \var{l\_type} della struttura puntata da - \param{lock} è \macro{F\_RDLCK} o \macro{F\_WRLCK} richiede il - corrispondente file lock, se è \macro{F\_UNLCK} lo rilascia. Nel caso la + \var{l\_type} con il valore \const{F\_UNLCK}. +\item[\const{F\_SETLK}] se il campo \var{l\_type} della struttura puntata da + \param{lock} è \const{F\_RDLCK} o \const{F\_WRLCK} richiede il + corrispondente file lock, se è \const{F\_UNLCK} lo rilascia. Nel caso la richiesta non possa essere soddisfatta a causa di un lock preesistente la - funzione ritorna immediatamente con un errore di \macro{EACCES} o di - \macro{EAGAIN}. -\item[\macro{F\_SETLKW}] è identica a \macro{F\_SETLK}, ma se la richiesta di - un lock non può essere soddisfatta per la presenza di un altro blocco, mette - il processo in stato di attesa fintanto che il lock precedente non viene + funzione ritorna immediatamente con un errore di \errcode{EACCES} o di + \errcode{EAGAIN}. +\item[\const{F\_SETLKW}] è identica a \const{F\_SETLK}, ma se la richiesta di + non può essere soddisfatta per la presenza di un altro lock, mette il + processo in stato di attesa fintanto che il lock precedente non viene rilasciato. Se l'attesa viene interrotta da un segnale la funzione ritorna - con un errore di \macro{EINTR}. + con un errore di \errcode{EINTR}. \end{basedescript} -Si noti che per quanto detto il comando \macro{F\_GETLK} non serve a rilevare +Si noti che per quanto detto il comando \const{F\_GETLK} non serve a rilevare una presenza generica di lock su un file, perché se ne esistono altri compatibili con quello richiesto, la funzione ritorna comunque impostando -\var{l\_type} a \macro{F\_UNLCK}. Inoltre a seconda del valore di +\var{l\_type} a \const{F\_UNLCK}. Inoltre a seconda del valore di \var{l\_type} si potrà controllare o l'esistenza di un qualunque tipo di lock -(con \macro{F\_WRLCK}) o di write lock (con \macro{F\_RDLCK}). Si consideri +(se è \const{F\_WRLCK}) o di write lock (se è \const{F\_RDLCK}). Si consideri poi che può esserci più di un lock che impedisce l'acquisizione di quello -richiesto, ma la funzione ne riporterà sempre soltanto uno, impostando -\var{l\_whence} a \macro{SEEK\_SET} ed i valori \var{l\_start} e \var{l\_len} -per indicare quale è la regione bloccata. +richiesto (basta che le regioni si sovrappongano), ma la funzione ne riporterà +sempre soltanto uno, impostando \var{l\_whence} a \const{SEEK\_SET} ed i +valori \var{l\_start} e \var{l\_len} per indicare quale è la regione bloccata. Infine si tenga presente che effettuare un controllo con il comando -\macro{F\_GETLK} e poi tentare l'acquisizione con \macro{F\_SETLK} non è una +\const{F\_GETLK} e poi tentare l'acquisizione con \const{F\_SETLK} non è una operazione atomica (un altro processo potrebbe acquisire un lock fra le due chiamate) per cui si deve sempre verificare il codice di ritorno di \func{fcntl}\footnote{controllare il codice di ritorno delle funzioni invocate è comunque una buona norma di programmazione, che permette di evitare un sacco di errori difficili da tracciare proprio perché non vengono rilevati.} -quando la si invoca con \macro{F\_SETLK}, per controllare che il lock sia +quando la si invoca con \const{F\_SETLK}, per controllare che il lock sia stato effettivamente acquisito. -Occorre infine considerare come interagiscono operazioni su lock che si -estendono su regioni che si sovrappongono fra loro (ovviamente si fa -riferimento ai lock detenuti dallo stesso processo); ad esempio è possibile -con una sola chiamata rimuovere più lock separati (indicando in \var{flock} -una regione che li copra tutti), o rimuovere solo una parte di un lock -preesistente (indicando una sezione contenuta in un altro lock), di coprire -con un nuovo lock altri lock già ottenuti. In tutti questi casi il kernel si -preoccupa di accorpare o suddividere le regioni bloccate, a seconda di quanto -necessario per soddisfare l'operazione richiesta, aggiornando opportunamente -le strutture interne usate per il file locking. - \begin{figure}[htb] - \centering \includegraphics[width=13cm]{img/file_posix_lock} + \centering \includegraphics[width=9cm]{img/file_lock_dead} \caption{Schema di una situazione di \textit{deadlock}.} \label{fig:file_flock_dead} \end{figure} - Non operando a livello di interi file, il file locking POSIX introduce un'ulteriore complicazione; consideriamo la situazione illustrata in \figref{fig:file_flock_dead}, in cui il processo A blocca la regione 1 e il @@ -1617,41 +1624,50 @@ volta di ottenere un lock sulla regione A? Questa porta ad un \textit{deadlock}\index{deadlock}, dato che a quel punto anche il processo 2 si bloccherebbe, e niente potrebbe sbloccare l'altro processo. Per questo motivo il kernel si incarica di rilevare situazioni di questo tipo, ed -impedirle restituendo un errore di \macro{EDEADLK} alla funzione che cerca di +impedirle restituendo un errore di \errcode{EDEADLK} alla funzione che cerca di acquisire un lock che porterebbe ad un \textit{deadlock}. - -\begin{figure}[htb] +\begin{figure}[!bht] \centering \includegraphics[width=13cm]{img/file_posix_lock} \caption{Schema dell'architettura del file locking, nel caso particolare del suo utilizzo secondo l'interfaccia standard POSIX.} \label{fig:file_posix_lock} \end{figure} -Come accennato nella semantica POSIX si ha un comportamento del file locking -diverso rispetto a quanto visto in \secref{sec:file_flock}. Lo schema della -struttura usata dal kernel in questo caso è riportato in -\figref{fig:file_posix_lock}; come si vede essa è molto simile a quanto visto -in \figref{fig:file_flock_struct} per \func{flock}:\footnote{in questo caso - nella figura si sono evidenziati solo i campi di \var{file\_lock} - significativi per la semantica POSIX, in particolare adesso ciascuna - struttura contiene, oltre al \acr{pid} del processo in \var{fl\_pid}, la - sezione di file che viene bloccata grazie ai campi \var{fl\_start} e - \var{fl\_end}. La struttura è comunque la stessa, solo che in questo caso - nel campo \var{fl\_flags} è impostato il bit \macro{FL\_POSIX} ed il campo - \var{fl\_file} non viene usato.} il lock è sempre associato all'inode, solo -che in questo caso la titolarità non viene identificata con il riferimento ad -una voce nella file table, ma con il valore del \acr{pid} del processo. - -Tutto ciò significa che la rimozione di un lock viene effettuata controllando -che il \acr{pid} del processo richiedente corrisponda a quello contenuto nel -lock. Questa diversa modalità ha delle conseguenze precise riguardo il -comportamento dei lock POSIX. La prima conseguenza è che un lock POSIX non -viene mai ereditato attraverso una \func{fork}, dato che il processo figlio -avrà un \acr{pid} diverso, mentre passa indenne attraverso una \func{exec} in -quanto il \acr{pid} resta lo stesso. Questo comporta che, al contrario di -quanto avveniva con la semantica BSD, quando processo termina tutti i file -lock da esso detenuti vengono immediatamente rilasciati. + +Per capire meglio il funzionamento del file locking in semantica POSIX (che +differisce alquanto rispetto da quello di BSD, visto \secref{sec:file_flock}) +esaminiamo più in dettaglio come viene gestito dal kernel. Lo schema delle +strutture utilizzate è riportato in \figref{fig:file_posix_lock}; come si vede +esso è molto simile all'analogo di \figref{fig:file_flock_struct}:\footnote{in + questo caso nella figura si sono evidenziati solo i campi di + \var{file\_lock} significativi per la semantica POSIX, in particolare adesso + ciascuna struttura contiene, oltre al \acr{pid} del processo in + \var{fl\_pid}, la sezione di file che viene bloccata grazie ai campi + \var{fl\_start} e \var{fl\_end}. La struttura è comunque la stessa, solo + che in questo caso nel campo \var{fl\_flags} è impostato il bit + \const{FL\_POSIX} ed il campo \var{fl\_file} non viene usato.} il lock è +sempre associato all'inode, solo che in questo caso la titolarità non viene +identificata con il riferimento ad una voce nella file table, ma con il valore +del \acr{pid} del processo. + +Quando si richiede un lock il kernel effettua una scansione di tutti i lock +presenti sul file\footnote{scandisce cioè la linked list delle strutture + \var{file\_lock}, scartando automaticamente quelle per cui \var{fl\_flags} + non è \const{FL\_POSIX}, così che le due interfacce restano ben separate.} +per verificare se la regione richiesta non si sovrappone ad una già bloccata, +in caso affermativo decide in base al tipo di lock, in caso negativo il nuovo +lock viene comunque acquisito ed aggiunto alla lista. + +Nel caso di rimozione invece questa viene effettuata controllando che il +\acr{pid} del processo richiedente corrisponda a quello contenuto nel lock. +Questa diversa modalità ha delle conseguenze precise riguardo il comportamento +dei lock POSIX. La prima conseguenza è che un lock POSIX non viene mai +ereditato attraverso una \func{fork}, dato che il processo figlio avrà un +\acr{pid} diverso, mentre passa indenne attraverso una \func{exec} in quanto +il \acr{pid} resta lo stesso. Questo comporta che, al contrario di quanto +avveniva con la semantica BSD, quando processo termina tutti i file lock da +esso detenuti vengono immediatamente rilasciati. La seconda conseguenza è che qualunque file descriptor che faccia riferimento allo stesso file (che sia stato ottenuto con una \func{dup} o con una @@ -1663,15 +1679,293 @@ POSIX baster lock relativi al file cui esso faceva riferimento, anche se questi fossero stati creati usando altri file descriptor che restano aperti. +Dato che il controllo sull'accesso ai lock viene eseguito sulla base del +\acr{pid} del processo, possiamo anche prendere in cosiderazione un'altro +degli aspetti meno chiari di questa interfaccia e cioè cosa succede quando si +richiedono dei lock su regioni che si sovrappongono fra loro all'interno +stesso processo. Siccome il controllo, come nel caso della rimozione, si basa +solo sul \acr{pid} del processo che chiama la funzione, queste richieste +avranno sempre successo. + +Nel caso della semantica BSD, essendo i lock relativi a tutto un file e non +accumulandosi,\footnote{questa ultima caratteristica è vera in generale, se + cioè si richiede più volte lo stesso file lock, o più lock sula stessa + sezione di file, le richieste non si cumulano e basta una sola richiesta di + rilascio per cancellare il lock.} la cosa non ha alcun effetto; la funzione +ritorna con successo, senza che il kernel debba modificare la lista dei lock. +In questo caso invece si possono avere una serie di situazioni diverse: ad +esempio è possibile rimuovere con una sola chiamata più lock distinti +(indicando in una regione che si sovrapponga completamente a quelle di questi +ultimi), o rimuovere solo una parte di un lock preesistente (indicando una +regione contenuta in quella di un altro lock), creando un buco, o coprire con +un nuovo lock altri lock già ottenuti, e così via, a secondo di come si +sovrappongono le regioni richieste e del tipo di operazione richiesta. Il +comportamento seguito in questo caso che la funzione ha successo ed esegue +l'operazione richiesta sulla regione indicata; è compito del kernel +preoccuparsi di accorpare o dividere le voci nella lista dei lock per far si +che le regioni bloccate da essa risultanti siano coerenti con quanto +necessario a soddisfare l'operazione richiesta. + +\begin{figure}[!htb] + \footnotesize \centering + \begin{minipage}[c]{15cm} + \begin{lstlisting}{} +int main(int argc, char *argv[]) +{ + int type = F_UNLCK; /* lock type: default to unlock (invalid) */ + off_t start = 0; /* start of the locked region: default to 0 */ + off_t len = 0; /* length of the locked region: default to 0 */ + int fd, res, i; /* internal variables */ + int bsd = 0; /* semantic type: default to POSIX */ + int cmd = F_SETLK; /* lock command: default to non-blocking */ + struct flock lock; /* file lock structure */ + ... + if ((argc - optind) != 1) { /* There must be remaing parameters */ + printf("Wrong number of arguments %d\n", argc - optind); + usage(); + } + if (type == F_UNLCK) { /* There must be a -w or -r option set */ + printf("You should set a read or a write lock\n"); + usage(); + } + fd = open(argv[optind], O_RDWR); /* open the file to be locked */ + if (fd < 0) { /* on error exit */ + perror("Wrong filename"); + exit(1); + } + /* do lock */ + if (bsd) { /* if BSD locking */ + /* rewrite cmd for suitables flock operation values */ + if (cmd == F_SETLKW) { /* if no-blocking */ + cmd = LOCK_NB; /* set the value for flock operation */ + } else { /* else */ + cmd = 0; /* default is null */ + } + if (type == F_RDLCK) cmd |= LOCK_SH; /* set for shared lock */ + if (type == F_WRLCK) cmd |= LOCK_EX; /* set for exclusive lock */ + res = flock(fd, cmd); /* esecute lock */ + } else { /* if POSIX locking */ + /* setting flock structure */ + lock.l_type = type; /* set type: read or write */ + lock.l_whence = SEEK_SET; /* start from the beginning of the file */ + lock.l_start = start; /* set the start of the locked region */ + lock.l_len = len; /* set the length of the locked region */ + res = fcntl(fd, cmd, &lock); /* do lock */ + } + /* check lock results */ + if (res) { /* on error exit */ + perror("Failed lock"); + exit(1); + } else { /* else write message */ + printf("Lock acquired\n"); + } + pause(); /* stop the process, use a signal to exit */ + return 0; +} + \end{lstlisting} + \end{minipage} + \normalsize + \caption{Sezione principale del codice del programma \file{Flock.c}.} + \label{fig:file_flock_code} +\end{figure} + +Per fare qualche esempio sul file locking si è scritto un programma che +permette di bloccare una sezione di un file usando la semantica POSIX, o un +intero file usando la semantica BSD; in \figref{fig:file_flock_code} è +riportata il corpo principale del codice del programma, (il testo completo è +allegato nella directory dei sorgenti). + +La sezione relativa alla gestione delle opzioni al solito si è omessa, come la +funzione che stampa le istruzioni per l'uso del programma, essa si cura di +impostare le variabili \var{type}, \var{start} e \var{len}; queste ultime due +vengono inizializzate al valore numerico fornito rispettivamente tramite gli +switch \code{-s} e \cmd{-l}, mentre il valore della prima viene impostato con +le opzioni \cmd{-w} e \cmd{-r} si richiede rispettivamente o un write lock o +read lock (i due valori sono esclusivi, la variabile assumerà quello che si è +specificato per ultimo). Oltre a queste tre vengono pure impostate la +variabile \var{bsd}, che abilita la semantica omonima quando si invoca +l'opzione \cmd{-f} (il valore preimpostato è nullo, ad indicare la semantica +POSIX), e la variabile \var{cmd} che specifica la modalità di richiesta del +lock (bloccante o meno), a seconda dell'opzione \cmd{-b}. + +Il programma inizia col controllare (\texttt{\small 11--14}) che venga passato +un parametro (il file da bloccare), che sia stato scelto (\texttt{\small + 15--18}) il tipo di lock, dopo di che apre (\texttt{\small 19}) il file, +uscendo (\texttt{\small 20--23}) in caso di errore. A questo punto il +comportamento dipende dalla semantica scelta; nel caso sia BSD occorre +reimpostare il valore di \var{cmd} per l'uso con \func{flock}; infatti il +valore preimpostato fa riferimento alla semantica POSIX e vale rispettivamente +\const{F\_SETLKW} o \const{F\_SETLK} a seconda che si sia impostato o meno la +modalità bloccante. + +Nel caso si sia scelta la semantica BSD (\texttt{\small 25--34}) prima si +controlla (\texttt{\small 27--31}) il valore di \var{cmd} per determinare se +si vuole effettuare una chiamata bloccante o meno, reimpostandone il valore +opportunamente, dopo di che a seconda del tipo di lock al valore viene +aggiunta la relativa opzione (con un OR aritmetico, dato che \func{flock} +vuole un argomento \param{operation} in forma di maschera binaria. Nel caso +invece che si sia scelta la semantica POSIX le operazioni sono molto più +immediate, si prepara (\texttt{\small 36--40}) la struttura per il lock, e lo +esegue (\texttt{\small 41}). + +In entrambi i casi dopo aver richiesto il lock viene controllato il risultato +uscendo (\texttt{\small 44--46}) in caso di errore, o stampando un messaggio +(\texttt{\small 47--49}) in caso di successo. Infine il programma si pone in +attesa (\texttt{\small 50}) finché un segnale (ad esempio un \cmd{C-c} dato da +tastiera) non lo interrompa; in questo caso il programma termina, e tutti i +lock vengono rilasciati. + +Con il programma possiamo fare varie verifiche sul funzionamento del file +locking; cominciamo con l'eseguire un read lock su un file, ad esempio usando +all'interno di un terminale il seguente comando: + +\vspace{1mm} +\begin{minipage}[c]{12cm} +\begin{verbatim} +[piccardi@gont sources]$ ./flock -r Flock.c +Lock acquired +\end{verbatim}%$ +\end{minipage}\vspace{1mm} +\par\noindent +il programma segnalerà di aver acquisito un lock e si bloccherà; in questo +caso si è usato il file locking POSIX e non avendo specificato niente riguardo +alla sezione che si vuole bloccare sono stati usati i valori preimpostati che +bloccano tutto il file. A questo punto se proviamo ad eseguire lo stesso +comando in un altro terminale, e avremo lo stesso risultato. Se invece +proviamo ad eseguire un write lock avremo: + +\vspace{1mm} +\begin{minipage}[c]{12cm} +\begin{verbatim} +[piccardi@gont sources]$ ./flock -w Flock.c +Failed lock: Resource temporarily unavailable +\end{verbatim}%$ +\end{minipage}\vspace{1mm} +\par\noindent +come ci aspettiamo il programma terminerà segnalando l'indisponibilità del +lock, dato che il file è bloccato dal precedente read lock. Si noti che il +risultato è lo stesso anche se si richiede il blocco su una sola parte del +file con il comando: + +\vspace{1mm} +\begin{minipage}[c]{12cm} +\begin{verbatim} +[piccardi@gont sources]$ ./flock -w -s0 -l10 Flock.c +Failed lock: Resource temporarily unavailable +\end{verbatim}%$ +\end{minipage}\vspace{1mm} +\par\noindent +se invece blocchiamo una regione con: + +\vspace{1mm} +\begin{minipage}[c]{12cm} +\begin{verbatim} +[piccardi@gont sources]$ ./flock -r -s0 -l10 Flock.c +Lock acquired +\end{verbatim}%$ +\end{minipage}\vspace{1mm} +\par\noindent +una volta che riproviamo ad acquisire il write lock i risultati dipenderanno +dalla regione richiesta; ad esempio nel caso in cui le due regioni si +sovrappongono avremo che: + +\vspace{1mm} +\begin{minipage}[c]{12cm} +\begin{verbatim} +[piccardi@gont sources]$ ./flock -w -s5 -l15 Flock.c +Failed lock: Resource temporarily unavailable +\end{verbatim}%$ +\end{minipage}\vspace{1mm} +\par\noindent +ed il lock viene rifiutato, ma se invece si richiede una regione distinta +avremo che: + +\vspace{1mm} +\begin{minipage}[c]{12cm} +\begin{verbatim} +[piccardi@gont sources]$ ./flock -w -s11 -l15 Flock.c +Lock acquired +\end{verbatim}%$ +\end{minipage}\vspace{1mm} +\par\noindent +ed il lock viene acquisito. Se a questo punto si prova ad eseguire un read +lock che comprende la nuova regione bloccata in scrittura: + +\vspace{1mm} +\begin{minipage}[c]{12cm} +\begin{verbatim} +[piccardi@gont sources]$ ./flock -r -s10 -l20 Flock.c +Failed lock: Resource temporarily unavailable +\end{verbatim}%$ +\end{minipage}\vspace{1mm} +\par\noindent +come ci aspettimo questo non sarà consentito. + +Il programma di norma esegue il tentativo di acquisire il lock in modalità non +bloccante, se però usiamo l'opzione \cmd{-b} possiamo impostare la modalità +bloccante, riproviamo allora a ripetere le prove precedenti con questa +opzione: + +\vspace{1mm} +\begin{minipage}[c]{12cm} +\begin{verbatim} +[piccardi@gont sources]$ ./flock -r -b -s0 -l10 Flock.c Lock acquired +\end{verbatim}%$ +\end{minipage}\vspace{1mm} +\par\noindent +il primo comando acquisisce subito un read lock, e quindi non cambia nulla, ma +se proviamo adesso a richidere un write lock che non potrà essere acquisito +otterremo: + +\vspace{1mm} +\begin{minipage}[c]{12cm} +\begin{verbatim} +[piccardi@gont sources]$ ./flock -w -s0 -l10 Flock.c +\end{verbatim}%$ +\end{minipage}\vspace{1mm} +\par\noindent +il programma cioè si bloccherà nella chiamata a \func{fcntl}; se a questo +punto rilasciamo il precedente lock (terminando il primo comando un +\texttt{C-c} sul terminale) potremo verificare che sull'altro terminale il +lock viene acquisito, con la comparsa di una nuova riga: + +\vspace{1mm} +\begin{minipage}[c]{12cm} +\begin{verbatim} +[piccardi@gont sources]$ ./flock -w -s0 -l10 Flock.c +Lock acquired +\end{verbatim}%$ +\end{minipage}\vspace{3mm} +\par\noindent + +Un'altra cosa che si può controllare con il nostro programma è l'interazione +fra i due tipi di lock; se ripartiamo dal primo comando con cui si è ottenuto +un lock in lettura sull'intero file, possiamo verificare cosa succede quando +si cerca di ottenere un lock in scrittura con la semantica BSD: + +\vspace{1mm} +\begin{minipage}[c]{12cm} +\begin{verbatim} +[root@gont sources]# ./flock -f -w Flock.c +Lock acquired +\end{verbatim} +\end{minipage}\vspace{1mm} +\par\noindent +che ci mostra come i due tipi di lock siano assolutamente indipendenti; per +questo motivo occorre sempre tenere presente quale fra le due semantiche +disponibili stanno usando i programmi con cui si interagisce, dato che i lock +applicati con l'altra non avrebbero nessun effetto. + + \subsection{La funzione \func{lockf}} \label{sec:file_lockf} Abbiamo visto come l'interfaccia POSIX per il file locking sia molto più -potente e flessibile di quella di BSD, ma è anche molto più complicata da -usare per le varie opzioni da passare a \func{fcntl}. Per questo motivo è -disponibile anche una interfaccia semplificata (ripresa da System V) che -utilizza la funzione \func{lockf}, il cui prototipo è: +potente e flessibile di quella di BSD, questo comporta anche una maggiore +complessità per via delle varie opzioni da passare a \func{fcntl}. Per questo +motivo è disponibile anche una interfaccia semplificata (ripresa da System V) +che utilizza la funzione \func{lockf}, il cui prototipo è: \begin{prototype}{sys/file.h}{int lockf(int fd, int cmd, off\_t len)} Applica, controlla o rimuove un \textit{file lock} sul file \param{fd}. @@ -1679,17 +1973,17 @@ utilizza la funzione \func{lockf}, il cui prototipo \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo, e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori: \begin{errlist} - \item[\macro{EWOULDBLOCK}] Non è possibile acquisire il lock, e si è - selezionato \macro{LOCK\_NB}, oppure l'operazione è proibita perché il + \item[\errcode{EWOULDBLOCK}] Non è possibile acquisire il lock, e si è + selezionato \const{LOCK\_NB}, oppure l'operazione è proibita perché il file è mappato in memoria. - \item[\macro{ENOLCK}] Il sistema non ha le risorse per il locking: ci sono - troppi segmenti di lock aperti, si è esaurita la tabella dei lock. + \item[\errcode{ENOLCK}] Il sistema non ha le risorse per il locking: ci + sono troppi segmenti di lock aperti, si è esaurita la tabella dei lock. \end{errlist} - ed inoltre \macro{EBADF}, \macro{EINVAL}. + ed inoltre \const{EBADF}, \const{EINVAL}. } \end{prototype} -Il comportamento della funzione dipende dal valore dell'argomento \param{cmd} +Il comportamento della funzione dipende dal valore dell'argomento \param{cmd}, che specifica quale azione eseguire; i valori possibili sono riportati in \tabref{tab:file_lockf_type}. @@ -1701,12 +1995,12 @@ che specifica quale azione eseguire; i valori possibili sono riportati in \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\ \hline \hline - \macro{LOCK\_SH}& Richiede uno \textit{shared lock}. Più processi possono + \const{LOCK\_SH}& Richiede uno \textit{shared lock}. Più processi possono mantenere un lock condiviso sullo stesso file.\\ - \macro{LOCK\_EX}& Richiede un \textit{exclusive lock}. Un solo processo + \const{LOCK\_EX}& Richiede un \textit{exclusive lock}. Un solo processo alla volta può mantenere un lock esclusivo su un file. \\ - \macro{LOCK\_UN}& Sblocca il file.\\ - \macro{LOCK\_NB}& Non blocca la funzione quando il lock non è disponibile, + \const{LOCK\_UN}& Sblocca il file.\\ + \const{LOCK\_NB}& Non blocca la funzione quando il lock non è disponibile, si specifica sempre insieme ad una delle altre operazioni con un OR aritmetico dei valori.\\ \hline @@ -1716,7 +2010,7 @@ che specifica quale azione eseguire; i valori possibili sono riportati in \end{table} Qualora il lock non possa essere acquisito, a meno di non aver specificato -\macro{LOCK\_NB}, la funzione si blocca fino alla disponibilità dello stesso. +\const{LOCK\_NB}, la funzione si blocca fino alla disponibilità dello stesso. Dato che la funzione è implementata utilizzando \func{fcntl} la semantica delle operazioni è la stessa di quest'ultima (pertanto la funzione non è affatto equivalente a \func{flock}). @@ -1761,9 +2055,9 @@ per filesystem in fase di montaggio (specificando l'apposita opzione di \func{mount} riportata in \tabref{tab:sys_mount_flags}, o con l'opzione \cmd{mand} per il comando). -Si tenga presente inoltre che il \textit{mandatory locking} funziona -sull'interfaccia POSIX di \func{fcntl}, questo significa che non ha nessun -effetto sui lock richiesti con l'interfaccia di \func{flock}, ed inoltre che +Si tenga presente inoltre che il \textit{mandatory locking} funziona solo +sull'interfaccia POSIX di \func{fcntl}. Questo ha due conseguenze: che non si +ha nessun effetto sui lock richiesti con l'interfaccia di \func{flock}, e che la granularità del lock è quella del singolo byte, come per \func{fcntl}. La sintassi di acquisizione dei lock è esattamente la stessa vista in @@ -1775,37 +2069,41 @@ locking. Questo significa che in caso di read lock la lettura dal file potrà avvenire normalmente con \func{read}, mentre una \func{write} si bloccherà fino al -rilascio del lock, a meno di non aver aperto il file con \macro{O\_NONBLOCK}, -nel qual caso essa ritornerà immediatamente con un errore di \macro{EAGAIN}. +rilascio del lock, a meno di non aver aperto il file con \const{O\_NONBLOCK}, +nel qual caso essa ritornerà immediatamente con un errore di \errcode{EAGAIN}. Se invece si è acquisito un write lock tutti i tentativi di leggere o scrivere sulla regione del file bloccata fermeranno il processo fino al rilascio del -lock, a meno che il file non sia stato aperto con \macro{O\_NONBLOCK}, nel +lock, a meno che il file non sia stato aperto con \const{O\_NONBLOCK}, nel qual caso di nuovo si otterrà un ritorno immediato con l'errore di -\macro{EAGAIN}. +\errcode{EAGAIN}. Infine occorre ricordare che le funzioni di lettura e scrittura non sono le sole ad operare sui contenuti di un file, e che sia \func{creat} che -\func{open} (quando chiamata con \macro{O\_TRUNC}) effettuano dei cambiamenti, +\func{open} (quando chiamata con \const{O\_TRUNC}) effettuano dei cambiamenti, così come \func{truncate}, riducendone le dimensioni (a zero nei primi due casi, a quanto specificato nel secondo). Queste operazioni sono assimilate a degli accessi in scrittura e pertanto non potranno essere eseguite (fallendo -con un errore di \macro{EAGAIN}) su un file su cui sia presente un qualunque +con un errore di \errcode{EAGAIN}) su un file su cui sia presente un qualunque lock (le prime due sempre, la terza solo nel caso che la riduzione delle dimensioni del file vada a sovrapporsi ad una regione bloccata). L'ultimo aspetto della interazione del \textit{mandatory locking} con le -funzioni di accesso ai file è quello relativo ai file mappati in memoria -appena trattati in \secref{sec:file_memory_map}; anche in tal caso infatti, -quando si esegue la mappatura con l'opzione \macro{MAP\_SHARED}, si ha un +funzioni di accesso ai file è quello relativo ai file mappati in memoria (che +abbiamo trattato in \secref{sec:file_memory_map}); anche in tal caso infatti, +quando si esegue la mappatura con l'opzione \const{MAP\_SHARED}, si ha un accesso al contenuto del file. Lo standard SVID prevede che sia impossibile eseguire il memory mapping di un file su cui sono presenti dei lock\footnote{alcuni sistemi, come HP-UX, sono ancora più restrittivi e lo - impediscono anche in caso di \textit{advisory locking}, anche se questo non - ha molto senso.} in Linux è stata però fatta la scelta implementativa di -seguire questo comportamento soltanto quando si chiama \func{mmap} con -l'opzione \macro{MAP\_SHARED} (nel qual caso la funzione fallisce con il -solito \macro{EAGAIN}). + impediscono anche in caso di \textit{advisory locking}, anche se questo + comportamento non ha molto senso, dato che comunque qualunque accesso + diretto al file è consentito.} in Linux è stata però fatta la scelta +implementativa\footnote{per i dettagli si possono leggere le note relative + all'implementazione, mantenute insime ai sorgenti del kernel nel file + \file{Documentation/mandatory.txt}.} di seguire questo comportamento +soltanto quando si chiama \func{mmap} con l'opzione \const{MAP\_SHARED} (nel +qual caso la funzione fallisce con il solito \errcode{EAGAIN}) che comporta la +possibilità di modificare il file.