X-Git-Url: https://gapil.gnulinux.it/gitweb/?p=gapil.git;a=blobdiff_plain;f=fileadv.tex;h=d184c31ba02b16833ce9c7ae34913324dee4fb1b;hp=2d3ce015b9acb4563d1d9b350f3fbec4937b1dd7;hb=d47f15496fa85c8ec22edcde608f2665ec5b95ae;hpb=ff2d0141751ed62ef56e5bfd226c589311b8b669 diff --git a/fileadv.tex b/fileadv.tex index 2d3ce01..d184c31 100644 --- a/fileadv.tex +++ b/fileadv.tex @@ -211,17 +211,11 @@ negativo indica un'attesa indefinita). \begin{figure}[!htb] \footnotesize \centering \begin{minipage}[c]{15cm} - \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{} -struct pollfd { - int fd; /* file descriptor */ - short events; /* requested events */ - short revents; /* returned events */ -}; - \end{lstlisting} + \includestruct{listati/pollfd.h} \end{minipage} \normalsize - \caption{La struttura \struct{pollfd}, utilizzata per specificare le modalità - di controllo di un file descriptor alla funzione \func{poll}.} + \caption{La struttura \structd{pollfd}, utilizzata per specificare le + modalità di controllo di un file descriptor alla funzione \func{poll}.} \label{fig:file_pollfd} \end{figure} @@ -313,12 +307,13 @@ della funzione. L'uso di \param{sigmask} è stato introdotto allo scopo di prevenire possibili race condition\footnote{in Linux però, non esistendo una system call apposita, la funzione è implementata nelle \acr{glibc} usando \func{select}, e la - possibilità di una race condition resta.} quando si deve eseguire un test su -una variabile assegnata da un manipolatore sulla base dell'occorrenza di un -segnale per decidere se lanciare \func{select}. Fra il test e l'esecuzione è -presente una finestra in cui potrebbe arrivare il segnale che non sarebbe -rilevato; la race condition diventa superabile disabilitando il segnale prima -del test e riabilitandolo poi grazie all'uso di \param{sigmask}. + possibilità di una race condition\index{race condition} resta.} quando si +deve eseguire un test su una variabile assegnata da un gestore sulla base +dell'occorrenza di un segnale per decidere se lanciare \func{select}. Fra il +test e l'esecuzione è presente una finestra in cui potrebbe arrivare il +segnale che non sarebbe rilevato; la race condition\index{race condition} +diventa superabile disabilitando il segnale prima del test e riabilitandolo +poi grazie all'uso di \param{sigmask}. @@ -362,14 +357,14 @@ pi Linux però supporta le estensioni POSIX.1b dei segnali che permettono di superare il problema facendo ricorso alle informazioni aggiuntive restituite attraverso la struttura \struct{siginfo\_t}, utilizzando la forma estesa -\var{sa\_sigaction} del manipolatore (si riveda quanto illustrato in +\var{sa\_sigaction} del gestore (si riveda quanto illustrato in \secref{sec:sig_sigaction}). Per far questo però occorre utilizzare le funzionalità dei segnali real-time (vedi \secref{sec:sig_real_time}) impostando esplicitamente con il comando \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 +gestore 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 @@ -404,9 +399,10 @@ di thread. Al momento\footnote{fino ai kernel della serie 2.4.x, nella serie di I/O, che prevede anche l'introduzione di un nuovo layer per l'I/O asincrono (effettuato a partire dal 2.5.32).} esiste una sola versione stabile di questa interfaccia, quella delle \acr{glibc}, che è realizzata -completamente in user space. Esistono comunque vari progetti sperimentali -(come il KAIO della SGI, o i patch di Benjamin La Haise) che prevedono un -supporto diretto da parte del kernel. +completamente in user space, ed accessibile linkando i programmi con la +libreria \file{librt}. Esistono comunque vari progetti sperimentali (come il +KAIO della SGI, o i patch di Benjamin La Haise) che prevedono un supporto +diretto da parte del kernel. Lo standard prevede che tutte le operazioni di I/O asincrono siano controllate attraverso l'uso di una apposita struttura \struct{aiocb} (il cui nome sta per @@ -419,21 +415,10 @@ disponibilit \begin{figure}[!htb] \footnotesize \centering \begin{minipage}[c]{15cm} - \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{} -struct aiocb -{ - int aio_fildes; /* File descriptor. */ - off_t aio_offset; /* File offset */ - int aio_lio_opcode; /* Operation to be performed. */ - int aio_reqprio; /* Request priority offset. */ - volatile void *aio_buf; /* Location of buffer. */ - size_t aio_nbytes; /* Length of transfer. */ - struct sigevent aio_sigevent; /* Signal number and value. */ -}; - \end{lstlisting} + \includestruct{listati/aiocb.h} \end{minipage} \normalsize - \caption{La struttura \struct{aiocb}, usata per il controllo dell'I/O + \caption{La struttura \structd{aiocb}, usata per il controllo dell'I/O asincrono.} \label{fig:file_aiocb} \end{figure} @@ -469,20 +454,11 @@ esse. \begin{figure}[!htb] \footnotesize \centering \begin{minipage}[c]{15cm} - \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{} -struct sigevent -{ - sigval_t sigev_value; - int sigev_signo; - int sigev_notify; - sigev_notify_function; - sigev_notify_attributes; -}; - \end{lstlisting} + \includestruct{listati/sigevent.h} \end{minipage} \normalsize - \caption{La struttura \struct{sigevent}, usata per specificare le modalità di - notifica degli eventi relativi alle operazioni di I/O asincrono.} + \caption{La struttura \structd{sigevent}, usata per specificare le modalità + di notifica degli eventi relativi alle operazioni di I/O asincrono.} \label{fig:file_sigevent} \end{figure} @@ -492,15 +468,17 @@ 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[\const{SIGEV\_NONE}] Non viene inviata nessuna notifica. +\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 \const{SA\_SIGINFO}, il gli verrà restituito - il valore di \var{sigev\_value} in come valore del campo \var{si\_value} per + chiamante il segnale specificato da \var{sigev\_signo}; se il gestore di + questo è stato installato con \const{SA\_SIGINFO} gli verrà restituito il + valore di \var{sigev\_value} (la cui definizione è in + \figref{fig:sig_sigval}) come valore del campo \var{si\_value} di \struct{siginfo\_t}. \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}. + thread che esegue la funzione specificata da \var{sigev\_notify\_function} + con argomento \var{sigev\_value}, e con gli attributi specificati da + \var{sigev\_notify\_attribute}. \end{basedescript} Le due funzioni base dell'interfaccia per l'I/O asincrono sono @@ -814,15 +792,10 @@ il secondo, \var{iov\_len}, la dimensione dello stesso. \begin{figure}[!htb] \footnotesize \centering \begin{minipage}[c]{15cm} - \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{} -struct iovec { - __ptr_t iov_base; /* Starting address */ - size_t iov_len; /* Length in bytes */ -}; - \end{lstlisting} + \includestruct{listati/iovec.h} \end{minipage} \normalsize - \caption{La struttura \struct{iovec}, usata dalle operazioni di I/O + \caption{La struttura \structd{iovec}, usata dalle operazioni di I/O vettorizzato.} \label{fig:file_iovec} \end{figure} @@ -1129,14 +1102,14 @@ Pertanto se si modifica un file con l'interfaccia standard queste modifiche potranno essere visibili o meno a seconda del momento in cui la memoria virtuale trasporterà dal disco in memoria quella sezione del file, perciò è del tutto imprevedibile il risultato della modifica di un file nei confronti -del contenuto della memoria mappata su cui è mappato. - -Per quanto appena visto, è sempre sconsigliabile eseguire scritture su file -attraverso l'interfaccia standard, quando lo si è mappato in memoria, è invece -possibile usare l'interfaccia standard per leggere un file mappato in memoria, -purché si abbia una certa cura; infatti l'interfaccia dell'I/O mappato in -memoria mette a disposizione la funzione \funcd{msync} per sincronizzare il -contenuto della memoria mappata con il file su disco; il suo prototipo è: +del contenuto della memoria su cui è mappato. + +Per questo, è sempre sconsigliabile eseguire scritture su file attraverso +l'interfaccia standard, quando lo si è mappato in memoria, è invece possibile +usare l'interfaccia standard per leggere un file mappato in memoria, purché si +abbia una certa cura; infatti l'interfaccia dell'I/O mappato in memoria mette +a disposizione la funzione \funcd{msync} per sincronizzare il contenuto della +memoria mappata con il file su disco; il suo prototipo è: \begin{functions} \headdecl{unistd.h} \headdecl{sys/mman.h} @@ -1240,9 +1213,10 @@ processi scrivono, mescolando in maniera imprevedibile il loro output sul file. In tutti questi casi il \textit{file locking} è la tecnica che permette di -evitare le race condition, attraverso una serie di funzioni che permettono di -bloccare l'accesso al file da parte di altri processi, così da evitare le -sovrapposizioni, e garantire la atomicità delle operazioni di scrittura. +evitare le race condition\index{race condition}, attraverso una serie di +funzioni che permettono di bloccare l'accesso al file da parte di altri +processi, così da evitare le sovrapposizioni, e garantire la atomicità delle +operazioni di scrittura. @@ -1507,18 +1481,10 @@ regione bloccata. \begin{figure}[!bht] \footnotesize \centering \begin{minipage}[c]{15cm} - \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{} -struct flock { - short int l_type; /* Type of lock: F_RDLCK, F_WRLCK, or F_UNLCK. */ - short int l_whence; /* Where `l_start' is relative to (like `lseek'). */ - off_t l_start; /* Offset where the lock begins. */ - off_t l_len; /* Size of the locked area; zero means until EOF. */ - pid_t l_pid; /* Process holding the lock. */ -}; - \end{lstlisting} + \includestruct{listati/flock.h} \end{minipage} \normalsize - \caption{La struttura \struct{flock}, usata da \func{fcntl} per il file + \caption{La struttura \structd{flock}, usata da \func{fcntl} per il file locking.} \label{fig:struct_flock} \end{figure} @@ -1712,60 +1678,7 @@ 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} + \includecodesample{listati/Flock.c} \end{minipage} \normalsize \caption{Sezione principale del codice del programma \file{Flock.c}.} @@ -2033,7 +1946,7 @@ opportune verifiche nei processi, questo verrebbe comunque rispettato. Per poter utilizzare il \textit{mandatory locking} è stato introdotto un utilizzo particolare del bit \acr{sgid}. Se si ricorda quanto esposto in \secref{sec:file_suid_sgid}), esso viene di norma utilizzato per cambiare il -groupid effettivo con cui viene eseguito un programma, ed è pertanto sempre +group-ID effettivo con cui viene eseguito un programma, ed è pertanto sempre associato alla presenza del permesso di esecuzione per il gruppo. Impostando questo bit su un file senza permesso di esecuzione in un sistema che supporta il \textit{mandatory locking}, fa sì che quest'ultimo venga attivato per il