X-Git-Url: https://gapil.gnulinux.it/gitweb/?p=gapil.git;a=blobdiff_plain;f=fileunix.tex;h=7ff6ca06bba698eef71005f7cb5da3fa8e95dd36;hp=2d297ec77c517d8f7a2515e8b2bc628a304092be;hb=ff76d56c6a2c280cbe4f153173488871d7b12336;hpb=6f8e0ca42d3d0b97b5e5747798a1eaffb44e8521 diff --git a/fileunix.tex b/fileunix.tex index 2d297ec..7ff6ca0 100644 --- a/fileunix.tex +++ b/fileunix.tex @@ -1,6 +1,6 @@ %% fileunix.tex %% -%% Copyright (C) 2000-2005 Simone Piccardi. Permission is granted to +%% Copyright (C) 2000-2007 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 "Un preambolo", @@ -13,7 +13,7 @@ Esamineremo in questo capitolo la prima delle due interfacce di programmazione -per i file, quella dei \textit{file descriptor}\index{file!descriptor}, +per i file, quella dei \index{file!descriptor} \textit{file descriptor}, nativa di Unix. Questa è l'interfaccia di basso livello provvista direttamente dalle system call, che non prevede funzionalità evolute come la bufferizzazione o funzioni di lettura o scrittura formattata, e sulla quale è @@ -36,12 +36,12 @@ tutte le implementazione di un sistema unix-like. \index{file!descriptor|(} -Per poter accedere al contenuto di un file occorre -creare un canale di comunicazione con il kernel che renda possibile operare su -di esso (si ricordi quanto visto in sez.~\ref{sec:file_vfs_work}). Questo si -fa aprendo il file con la funzione \func{open} che provvederà a localizzare -l'inode\index{inode} del file e inizializzare i puntatori che rendono -disponibili le funzioni che il VFS mette a disposizione (riportate in +Per poter accedere al contenuto di un file occorre creare un canale di +comunicazione con il kernel che renda possibile operare su di esso (si ricordi +quanto visto in sez.~\ref{sec:file_vfs_work}). Questo si fa aprendo il file +con la funzione \func{open} che provvederà a localizzare \index{inode} l'inode +del file e inizializzare i puntatori che rendono disponibili le funzioni che +il VFS mette a disposizione (riportate in tab.~\ref{tab:file_file_operations}). Una volta terminate le operazioni, il file dovrà essere chiuso, e questo chiuderà il canale di comunicazione impedendo ogni ulteriore operazione. @@ -55,7 +55,8 @@ valore come argomento alle varie funzioni dell'interfaccia. Per capire come funziona il meccanismo occorre spiegare a grandi linee come il kernel gestisce l'interazione fra processi e file. Il kernel mantiene sempre un elenco dei processi attivi nella cosiddetta \itindex{process~table} -\textit{process table} ed un elenco dei file aperti nella \textit{file table}. +\textit{process table} ed un elenco dei file aperti nella +\itindex{file~table} \textit{file table}. La \itindex{process~table} \textit{process table} è una tabella che contiene una voce per ciascun processo attivo nel sistema. In Linux ciascuna voce è @@ -68,23 +69,23 @@ che il processo ha aperto, ed in particolare: \item i flag relativi ai file descriptor. \item il numero di file aperti. \item una tabella che contiene un puntatore alla relativa voce nella - \textit{file table} per ogni file aperto. + \itindex{file~table} \textit{file table} per ogni file aperto. \end{itemize*} il \textit{file descriptor} in sostanza è l'intero positivo che indicizza quest'ultima tabella. -La \textit{file table} è una tabella che contiene una voce per ciascun file -che è stato aperto nel sistema. In Linux è costituita da strutture di tipo -\struct{file}; in ciascuna di esse sono tenute varie informazioni relative al -file, fra cui: +La \itindex{file~table} \textit{file table} è una tabella che contiene una +voce per ciascun file che è stato aperto nel sistema. In Linux è costituita da +strutture di tipo \struct{file}; in ciascuna di esse sono tenute varie +informazioni relative al file, fra cui: \begin{itemize*} \item lo stato del file (nel campo \var{f\_flags}). \item il valore della posizione corrente (l'\textit{offset}) nel file (nel campo \var{f\_pos}). -\item un puntatore all'inode\index{inode}\footnote{nel kernel 2.4.x si è in - realtà passati ad un puntatore ad una struttura \struct{dentry} che punta a - sua volta all'inode\index{inode} passando per la nuova struttura del VFS.} - del file. +\item un puntatore \index{inode} all'inode\footnote{nel kernel 2.4.x si è in + realtà passati ad un puntatore ad una struttura \struct{dentry} che punta + a sua volta \index{inode} all'inode passando per la nuova struttura del + VFS.} del file. %\item un puntatore alla tabella delle funzioni \footnote{la struttura % \var{f\_op} descritta in sez.~\ref{sec:file_vfs_work}} che si possono usare % sul file. @@ -96,6 +97,7 @@ varie strutture di dati sulla quale essa Ritorneremo su questo schema più volte, dato che esso è fondamentale per capire i dettagli del funzionamento dell'interfaccia dei \textit{file descriptor}. + \index{file!descriptor|)} \begin{figure}[htb] @@ -118,10 +120,10 @@ stato chiuso nessuno in precedenza). In tutti i sistemi unix-like esiste una convenzione generale per cui ogni processo viene lanciato dalla shell con almeno tre file aperti. Questi, per -quanto appena detto, avranno come \textit{file - descriptor}\index{file!descriptor} i valori 0, 1 e 2. Benché questa sia -soltanto una convenzione, essa è seguita dalla gran parte delle applicazioni, -e non aderirvi potrebbe portare a gravi problemi di interoperabilità. +quanto appena detto, avranno come \index{file!descriptor} \textit{file + descriptor} i valori 0, 1 e 2. Benché questa sia soltanto una convenzione, +essa è seguita dalla gran parte delle applicazioni, e non aderirvi potrebbe +portare a gravi problemi di interoperabilità. Il primo file è sempre associato al cosiddetto \textit{standard input}; è cioè il file da cui il processo si aspetta di ricevere i dati in ingresso. Il @@ -159,7 +161,7 @@ In fig.~\ref{fig:file_proc_file} si facendo riferimento ad un programma in cui lo \textit{standard input} è associato ad un file mentre lo \textit{standard output} e lo \textit{standard error} sono entrambi associati ad un altro file (e quindi utilizzano lo -stesso inode\index{inode}). +stesso \index{inode} inode). Nelle vecchie versioni di Unix (ed anche in Linux fino al kernel 2.0.x) il numero di file aperti era anche soggetto ad un limite massimo dato dalle @@ -187,8 +189,8 @@ usando direttamente le system call del kernel. \label{sec:file_open} La funzione \funcd{open} è la funzione fondamentale per accedere ai file, ed è -quella che crea l'associazione fra un \itindex{pathname}\textit{pathname} ed -un file descriptor, il suo prototipo è: +quella che crea l'associazione fra un \itindex{pathname} \textit{pathname} ed +un \index{file!descriptor} file descriptor, il suo prototipo è: \begin{functions} \headdecl{sys/types.h} \headdecl{sys/stat.h} @@ -228,21 +230,21 @@ un file descriptor, il suo prototipo La funzione apre il file usando il primo file descriptor libero, e crea -l'opportuna voce, cioè la struttura \struct{file}, nella \textit{file table} -del processo. Viene sempre restituito come valore di ritorno il file -descriptor con il valore più basso disponibile. +l'opportuna voce, cioè la struttura \struct{file}, nella \itindex{file~table} +\textit{file table} del processo. Viene sempre restituito come valore di +ritorno il file descriptor con il valore più basso disponibile. \footnotetext[2]{la pagina di manuale di \func{open} segnala che questa opzione è difettosa su NFS, e che i programmi che la usano per stabilire un - \textsl{file di lock}\index{file!di lock} possono incorrere in una - \textit{race condition}\itindex{race~condition}. Si consiglia come + \index{file!di lock} \textsl{file di lock} possono incorrere in una + \itindex{race~condition} \textit{race condition}. Si consiglia come alternativa di usare un file con un nome univoco e la funzione \func{link} per verificarne l'esistenza (vedi sez.~\ref{sec:ipc_file_lock}).} -\footnotetext[3]{acronimo di \textit{Denial of - Service}\itindex{Denial~of~Service~(DoS)}, si chiamano così attacchi - miranti ad impedire un servizio causando una qualche forma di carico - eccessivo per il sistema, che resta bloccato nelle risposte all'attacco.} +\footnotetext[3]{acronimo di \itindex{Denial~of~Service~(DoS)} \textit{Denial + of Service}, si chiamano così attacchi miranti ad impedire un servizio + causando una qualche forma di carico eccessivo per il sistema, che resta + bloccato nelle risposte all'attacco.} \begin{table}[!htb] \centering @@ -261,8 +263,9 @@ descriptor con il valore pi \hline \const{O\_CREAT} & Se il file non esiste verrà creato, con le regole di titolarità del file viste in - sez.~\ref{sec:file_ownership}. Con questa opzione - l'argomento \param{mode} deve essere specificato. \\ + sez.~\ref{sec:file_ownership_management}. Con questa + opzione l'argomento \param{mode} deve essere + specificato. \\ \const{O\_EXCL} & Usato in congiunzione con \const{O\_CREAT} fa sì che la precedente esistenza del file diventi un errore\protect\footnotemark\ che fa fallire @@ -296,7 +299,8 @@ descriptor con il valore pi \itindex{Denial~of~Service~(DoS)} \textit{DoS}\protect\footnotemark\ quando \func{opendir} viene chiamata su una fifo o su un - device di unità a nastri, non deve essere utilizzato + dispositivo associato ad una unità a nastri, non deve + dispositivo a nastri; non deve essere utilizzato al di fuori dell'implementazione di \func{opendir}. \\ \const{O\_LARGEFILE}&nel caso di sistemi a 32 bit che supportano file di grandi dimensioni consente di aprire file le cui @@ -304,7 +308,8 @@ descriptor con il valore pi a 31 bit. \\ \hline \hline % modalità di operazione coi file - \const{O\_APPEND} & Il file viene aperto in append mode. Prima di ciascuna + \const{O\_APPEND} & Il file viene aperto in \itindex{append~mode} + \textit{append mode}. Prima di ciascuna scrittura la posizione corrente viene sempre impostata alla fine del file. Con NFS si può avere una corruzione del file se più di un processo scrive allo @@ -355,9 +360,10 @@ descriptor con il valore pi \label{tab:file_open_flags} \end{table} -\footnotetext[4]{il problema è che NFS non supporta la scrittura in append, ed - il kernel deve simularla, ma questo comporta la possibilità di una race - condition, vedi sez.~\ref{sec:file_atomic}.} +\footnotetext[4]{il problema è che NFS non supporta la scrittura in + \itindex{append~mode} \textit{append}, ed il kernel deve simularla, ma + questo comporta la possibilità di una \itindex{race~condition} \textit{race + condition}, vedi sez.~\ref{sec:file_atomic}.} \footnotetext[5]{l'opzione origina da SVr4, dove però causava il ritorno da una \func{read} con un valore nullo e non con un errore, questo introduce @@ -389,7 +395,7 @@ L'argomento \param{mode} indica i permessi con cui il file viene creato; i valori possibili sono gli stessi già visti in sez.~\ref{sec:file_perm_overview} e possono essere specificati come OR binario delle costanti descritte in tab.~\ref{tab:file_bit_perm}. Questi permessi sono filtrati dal valore di -\var{umask} (vedi sez.~\ref{sec:file_umask}) per il processo. +\var{umask} (vedi sez.~\ref{sec:file_perm_management}) per il processo. La funzione prevede diverse opzioni, che vengono specificate usando vari bit dell'argomento \param{flags}. Alcuni di questi bit vanno anche a costituire @@ -455,12 +461,13 @@ descriptor ritorna disponibile; il suo prototipo ed inoltre \errval{EIO}.} \end{prototype} -La chiusura di un file rilascia ogni blocco (il \textit{file - locking}\index{file!locking} è trattato in sez.~\ref{sec:file_locking}) che -il processo poteva avere acquisito su di esso; se \param{fd} è l'ultimo +La chiusura di un file rilascia ogni blocco (il \textit{file locking} +\index{file!locking} è trattato in sez.~\ref{sec:file_locking}) che il +processo poteva avere acquisito su di esso; se \param{fd} è l'ultimo riferimento (di eventuali copie) ad un file aperto, tutte le risorse nella -file table vengono rilasciate. Infine se il file descriptor era l'ultimo -riferimento ad un file su disco quest'ultimo viene cancellato. +\itindex{file~table} \textit{file table} vengono rilasciate. Infine se il file +descriptor era l'ultimo riferimento ad un file su disco quest'ultimo viene +cancellato. Si ricordi che quando un processo termina anche tutti i suoi file descriptor vengono chiusi, molti programmi sfruttano questa caratteristica e non usano @@ -493,9 +500,10 @@ positivo come numero di byte dall'inizio del file. Tutte le operazioni di lettura e scrittura avvengono a partire da questa posizione che viene automaticamente spostata in avanti del numero di byte letti o scritti. -In genere (a meno di non avere richiesto la modalità \const{O\_APPEND}) questa -posizione viene impostata a zero all'apertura del file. È possibile impostarla -ad un valore qualsiasi con la funzione \funcd{lseek}, il cui prototipo è: +In genere (a meno di non avere richiesto la modalità \itindex{append~mode} +\const{O\_APPEND}) questa posizione viene impostata a zero all'apertura del +file. È possibile impostarla ad un valore qualsiasi con la funzione +\funcd{lseek}, il cui prototipo è: \begin{functions} \headdecl{sys/types.h} \headdecl{unistd.h} @@ -506,8 +514,7 @@ ad un valore qualsiasi con la funzione \funcd{lseek}, il cui prototipo successo e $-1$ in caso di errore nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori: \begin{errlist} - \item[\errcode{ESPIPE}] \param{fd} è una pipe, un socket\index{socket} o una - fifo. + \item[\errcode{ESPIPE}] \param{fd} è una pipe, un socket o una fifo. \item[\errcode{EINVAL}] \param{whence} non è un valore valido. \end{errlist} ed inoltre \errval{EBADF}.} @@ -543,7 +550,7 @@ Si tenga presente inoltre che usare \const{SEEK\_END} non assicura affatto che la successiva scrittura avvenga alla fine del file, infatti se questo è stato aperto anche da un altro processo che vi ha scritto, la fine del file può essersi spostata, ma noi scriveremo alla posizione impostata in precedenza -(questa è una potenziale sorgente di \itindex{race~condition}\textit{race +(questa è una potenziale sorgente di \itindex{race~condition} \textit{race condition}, vedi sez.~\ref{sec:file_atomic}). Non tutti i file supportano la capacità di eseguire una \func{lseek}, in @@ -610,11 +617,11 @@ sez.~\ref{sec:file_noblocking}) e ritorna solo quando ne arrivano; se il numero di byte richiesti eccede quelli disponibili la funzione ritorna comunque, ma con un numero di byte inferiore a quelli richiesti. -Lo stesso comportamento avviene caso di lettura dalla rete (cioè su un -socket\index{socket}, come vedremo in sez.~\ref{sec:sock_io_behav}), o per la -lettura da certi file di dispositivo, come le unità a nastro, che -restituiscono sempre i dati ad un singolo blocco alla volta, o come le linee -seriali, che restituiscono solo i dati ricevuti fino al momento della lettura. +Lo stesso comportamento avviene caso di lettura dalla rete (cioè su un socket, +come vedremo in sez.~\ref{sec:sock_io_behav}), o per la lettura da certi file +di dispositivo, come le unità a nastro, che restituiscono sempre i dati ad un +singolo blocco alla volta, o come le linee seriali, che restituiscono solo i +dati ricevuti fino al momento della lettura. Infine anche le due condizioni segnalate dagli errori \errcode{EINTR} ed \errcode{EAGAIN} non sono propriamente degli errori. La prima si verifica @@ -651,7 +658,7 @@ posizione \param{offset}, nel buffer \param{buf}. La funzione prende esattamente gli stessi argomenti di \func{read} con lo stesso significato, a cui si aggiunge l'argomento \func{offset} che indica una -posizione sul file. Indetico è il comportamento ed il valore di ritorno. La +posizione sul file. Identico è il comportamento ed il valore di ritorno. La funzione serve quando si vogliono leggere dati dal file senza modificare la posizione corrente. @@ -708,11 +715,11 @@ scrivere su di esso utilizzando la funzione \funcd{write}, il cui prototipo Come nel caso di \func{read} la funzione tenta di scrivere \param{count} byte a partire dalla posizione corrente nel file e sposta automaticamente la posizione in avanti del numero di byte scritti. Se il file è aperto in -modalità \const{O\_APPEND} i dati vengono sempre scritti alla fine del file. -Lo standard POSIX richiede che i dati scritti siano immediatamente disponibili -ad una \func{read} chiamata dopo che la \func{write} che li ha scritti è -ritornata; ma dati i meccanismi di caching non è detto che tutti i filesystem -supportino questa capacità. +modalità \itindex{append~mode} \const{O\_APPEND} i dati vengono sempre scritti +alla fine del file. Lo standard POSIX richiede che i dati scritti siano +immediatamente disponibili ad una \func{read} chiamata dopo che la +\func{write} che li ha scritti è ritornata; ma dati i meccanismi di caching +non è detto che tutti i filesystem supportino questa capacità. Se \param{count} è zero la funzione restituisce zero senza fare nient'altro. Per i file ordinari il numero di byte scritti è sempre uguale a quello @@ -762,34 +769,35 @@ confronti dell'accesso allo stesso file da parte di processi diversi. \label{fig:file_mult_acc} \end{figure} -Il primo caso è quello in cui due processi diversi aprono lo stesso file -su disco; sulla base di quanto visto in sez.~\ref{sec:file_fd} avremo una +Il primo caso è quello in cui due processi diversi aprono lo stesso file su +disco; sulla base di quanto visto in sez.~\ref{sec:file_fd} avremo una situazione come quella illustrata in fig.~\ref{fig:file_mult_acc}: ciascun processo avrà una sua voce nella \textit{file table} referenziata da un diverso file descriptor nella sua \struct{file\_struct}. Entrambe le voci -nella \textit{file table} faranno però riferimento allo stesso -inode\index{inode} su disco. +nella \itindex{file~table} \textit{file table} faranno però riferimento allo +stesso \index{inode} inode su disco. Questo significa che ciascun processo avrà la sua posizione corrente sul file, la sua modalità di accesso e versioni proprie di tutte le proprietà che -vengono mantenute nella sua voce della \textit{file table}. Questo ha -conseguenze specifiche sugli effetti della possibile azione simultanea sullo -stesso file, in particolare occorre tenere presente che: +vengono mantenute nella sua voce della \itindex{file~table} \textit{file + table}. Questo ha conseguenze specifiche sugli effetti della possibile +azione simultanea sullo stesso file, in particolare occorre tenere presente +che: \begin{itemize} \item ciascun processo può scrivere indipendentemente; dopo ciascuna \func{write} la posizione corrente sarà cambiata solo nel processo. Se la scrittura eccede la dimensione corrente del file questo verrà esteso - automaticamente con l'aggiornamento del campo \var{i\_size} - nell'inode\index{inode}. -\item se un file è in modalità \const{O\_APPEND} tutte le volte che viene - effettuata una scrittura la posizione corrente viene prima impostata alla - dimensione corrente del file letta dall'inode\index{inode}. Dopo la - scrittura il file viene automaticamente esteso. + automaticamente con l'aggiornamento del campo \var{i\_size} \index{inode} + nell'inode. +\item se un file è in modalità \itindex{append~mode} \const{O\_APPEND} tutte + le volte che viene effettuata una scrittura la posizione corrente viene + prima impostata alla dimensione corrente del file letta \index{inode} + dall'inode. Dopo la scrittura il file viene automaticamente esteso. \item l'effetto di \func{lseek} è solo quello di cambiare il campo - \var{f\_pos} nella struttura \struct{file} della \textit{file table}, non - c'è nessuna operazione sul file su disco. Quando la si usa per porsi alla - fine del file la posizione viene impostata leggendo la dimensione corrente - dall'inode\index{inode}. + \var{f\_pos} nella struttura \struct{file} della \itindex{file~table} + \textit{file table}, non c'è nessuna operazione sul file su disco. Quando la + si usa per porsi alla fine del file la posizione viene impostata leggendo la + dimensione corrente \index{inode} dall'inode. \end{itemize} \begin{figure}[htb] @@ -800,12 +808,13 @@ stesso file, in particolare occorre tenere presente che: \end{figure} Il secondo caso è quello in cui due file descriptor di due processi diversi -puntino alla stessa voce nella \textit{file table}; questo è ad esempio il -caso dei file aperti che vengono ereditati dal processo figlio all'esecuzione -di una \func{fork} (si ricordi quanto detto in sez.~\ref{sec:proc_fork}). La -situazione è illustrata in fig.~\ref{fig:file_acc_child}; dato che il processo -figlio riceve una copia dello spazio di indirizzi del padre, riceverà anche -una copia di \struct{file\_struct} e relativa tabella dei file aperti. +puntino alla stessa voce nella \itindex{file~table} \textit{file table}; +questo è ad esempio il caso dei file aperti che vengono ereditati dal processo +figlio all'esecuzione di una \func{fork} (si ricordi quanto detto in +sez.~\ref{sec:proc_fork}). La situazione è illustrata in +fig.~\ref{fig:file_acc_child}; dato che il processo figlio riceve una copia +dello spazio di indirizzi del padre, riceverà anche una copia di +\struct{file\_struct} e relativa tabella dei file aperti. In questo modo padre e figlio avranno gli stessi file descriptor che faranno riferimento alla stessa voce nella \textit{file table}, condividendo così la @@ -838,36 +847,37 @@ Se dal punto di vista della lettura dei dati questo non comporta nessun problema, quando si andrà a scrivere le operazioni potranno mescolarsi in maniera imprevedibile. Il sistema però fornisce in alcuni casi la possibilità di eseguire alcune operazioni di scrittura in maniera coordinata anche senza -utilizzare meccanismi di sincronizzazione più complessi (come il \textit{file - locking}\index{file!locking}, che esamineremo in +utilizzare meccanismi di sincronizzazione più complessi (come il +\index{file!locking} \textit{file locking}, che esamineremo in sez.~\ref{sec:file_locking}). Un caso tipico di necessità di accesso condiviso in scrittura è quello in cui vari processi devono scrivere alla fine di un file (ad esempio un file di log). Come accennato in sez.~\ref{sec:file_lseek} impostare la posizione alla -fine del file e poi scrivere può condurre ad una -\itindex{race~condition}\textit{race condition}: infatti può succedere che un -secondo processo scriva alla fine del file fra la \func{lseek} e la -\func{write}; in questo caso, come abbiamo appena visto, il file sarà esteso, -ma il nostro primo processo avrà ancora la posizione corrente impostata con la -\func{lseek} che non corrisponde più alla fine del file, e la successiva -\func{write} sovrascriverà i dati del secondo processo. +fine del file e poi scrivere può condurre ad una \itindex{race~condition} +\textit{race condition}: infatti può succedere che un secondo processo scriva +alla fine del file fra la \func{lseek} e la \func{write}; in questo caso, come +abbiamo appena visto, il file sarà esteso, ma il nostro primo processo avrà +ancora la posizione corrente impostata con la \func{lseek} che non corrisponde +più alla fine del file, e la successiva \func{write} sovrascriverà i dati del +secondo processo. Il problema è che usare due system call in successione non è un'operazione atomica; il problema è stato risolto introducendo la modalità -\const{O\_APPEND}. In questo caso infatti, come abbiamo descritto in -precedenza, è il kernel che aggiorna automaticamente la posizione alla fine -del file prima di effettuare la scrittura, e poi estende il file. Tutto questo -avviene all'interno di una singola system call (la \func{write}) che non -essendo interrompibile da un altro processo costituisce un'operazione atomica. +\itindex{append~mode} \const{O\_APPEND}. In questo caso infatti, come abbiamo +descritto in precedenza, è il kernel che aggiorna automaticamente la posizione +alla fine del file prima di effettuare la scrittura, e poi estende il file. +Tutto questo avviene all'interno di una singola system call (la \func{write}) +che non essendo interrompibile da un altro processo costituisce un'operazione +atomica. Un altro caso tipico in cui è necessaria l'atomicità è quello in cui si vuole -creare un \textsl{file di lock}\index{file!di lock}, bloccandosi se il file +creare un \textsl{file di lock} \index{file!di lock}, bloccandosi se il file esiste. In questo caso la sequenza logica porterebbe a verificare prima l'esistenza del file con una \func{stat} per poi crearlo con una \func{creat}; -di nuovo avremmo la possibilità di una \textit{race - condition}\itindex{race~condition} da parte di un altro processo che crea lo -stesso file fra il controllo e la creazione. +di nuovo avremmo la possibilità di una \itindex{race~condition} \textit{race + condition} da parte di un altro processo che crea lo stesso file fra il +controllo e la creazione. Per questo motivo sono stati introdotti per \func{open} i due flag \const{O\_CREAT} e \const{O\_EXCL}. In questo modo l'operazione di controllo @@ -938,7 +948,7 @@ Entrambe le funzioni forzano la sincronizzazione col disco di tutti i dati del file specificato, ed attendono fino alla conclusione delle operazioni; \func{fsync} forza anche la sincronizzazione dei metadati del file (che riguardano sia le modifiche alle tabelle di allocazione dei settori, che gli -altri dati contenuti nell'inode\index{inode} che si leggono con \func{fstat}, +altri dati contenuti \index{inode} nell'inode che si leggono con \func{fstat}, come i tempi del file). Si tenga presente che questo non comporta la sincronizzazione della @@ -1051,8 +1061,8 @@ descriptor, che non riguardano la normale lettura e scrittura di dati, ma la gestione sia delle loro proprietà, che di tutta una serie di ulteriori funzionalità che il kernel può mettere a disposizione.\footnote{ad esempio si gestiscono con questa funzione varie modalità di I/O asincrono (vedi - sez.~\ref{sec:file_asyncronous_operation}) e il file - locking\index{file!locking} (vedi sez.~\ref{sec:file_locking}).} + sez.~\ref{sec:file_asyncronous_operation}) e il \index{file!locking} + \textit{file locking} (vedi sez.~\ref{sec:file_locking}).} Per queste operazioni di manipolazione e di controllo delle varie proprietà e caratteristiche di un file descriptor, viene usata la funzione \funcd{fcntl}, @@ -1093,7 +1103,7 @@ per \var{cmd} massimo numero di descrittori consentito. \item[\const{F\_SETFD}] imposta il valore del \textit{file descriptor flag} al valore specificato con \param{arg}. Al momento l'unico bit usato è quello di - \textit{close-on-exec}\itindex{close-on-exec}, identificato dalla costante + \itindex{close-on-exec} \textit{close-on-exec}, identificato dalla costante \const{FD\_CLOEXEC}, che serve a richiedere che il file venga chiuso nella esecuzione di una \func{exec} (vedi sez.~\ref{sec:proc_exec}). Ritorna un valore nullo in caso di successo e $-1$ in caso di errore. @@ -1137,7 +1147,7 @@ per \var{cmd} dei segnali \const{SIGIO} e \const{SIGURG} per gli eventi associati al file descriptor \param{fd}. Nel caso di un \textit{process group} viene restituito un valore negativo il cui valore assoluto corrisponde - all'identificatore del \itindex{process~group}\textit{process group}. In + all'identificatore del \itindex{process~group} \textit{process group}. In caso di errore viene restituito $-1$. \item[\const{F\_SETOWN}] imposta, con il valore dell'argomento \param{arg}, l'identificatore del processo o del \itindex{process~group} \textit{process @@ -1176,11 +1186,11 @@ per \var{cmd} valore nullo in caso di successo o $-1$ in caso di errore. Questa funzionalità avanzata è trattata in dettaglio in sez.~\ref{sec:file_asyncronous_lease}. -\item[\const{F\_GETLEASE}] restituisce il tipo di \textit{file lease} - \index{file!lease} che il processo detiene nei confronti del file descriptor - \var{fd} o $-1$ in caso di errore. Con questo comando il terzo argomento può - essere omesso. Questa funzionalità avanzata è trattata in dettaglio in - sez.~\ref{sec:file_asyncronous_lease}. +\item[\const{F\_GETLEASE}] restituisce il tipo di \index{file!lease} + \textit{file lease} che il processo detiene nei confronti del file + descriptor \var{fd} o $-1$ in caso di errore. Con questo comando il terzo + argomento può essere omesso. Questa funzionalità avanzata è trattata in + dettaglio in sez.~\ref{sec:file_asyncronous_lease}. \item[\const{F\_NOTIFY}] attiva un meccanismo di notifica per cui viene riportata al processo chiamante, tramite il segnale \const{SIGIO} (o altro segnale specificato con \const{F\_SETSIG}) ogni modifica eseguita o @@ -1195,9 +1205,10 @@ poter essere affrontate in tutti i loro aspetti a questo punto; saranno pertanto riprese più avanti quando affronteremo le problematiche ad esse relative. In particolare le tematiche relative all'I/O asincrono e ai vari meccanismi di notifica saranno trattate in maniera esaustiva in -sez.~\ref{sec:file_asyncronous_access} mentre quelle relative al \textit{file - locking}\index{file!locking} saranno esaminate in -sez.~\ref{sec:file_locking}). +sez.~\ref{sec:file_asyncronous_access} mentre quelle relative al +\index{file!locking} \textit{file locking} saranno esaminate in +sez.~\ref{sec:file_locking}). L'uso di questa funzione con i socket verrà +trattato in sez.~\ref{sec:sock_ctrl_func}. Si tenga presente infine che quando si usa la funzione per determinare le modalità di accesso con cui è stato aperto il file (attraverso l'uso del @@ -1216,7 +1227,7 @@ accesso dal \textit{file status flag}. \subsection{La funzione \func{ioctl}} \label{sec:file_ioctl} -Benché il concetto di \textit{everything is a file} si sia dimostratato molto +Benché il concetto di \textit{everything is a file} si sia dimostrato molto valido anche per l'interazione con i dispositivi più vari, fornendo una interfaccia che permette di interagire con essi tramite le stesse funzioni usate per i normali file di dati, esisteranno sempre caratteristiche @@ -1240,9 +1251,9 @@ file descriptor. Il prototipo di questa funzione caso di errore viene sempre restituito $-1$ ed \var{errno} assumerà uno dei valori: \begin{errlist} - \item[\errcode{ENOTTY}] il file \param{fd} non è associato con un device, o - la richiesta non è applicabile all'oggetto a cui fa riferimento - \param{fd}. + \item[\errcode{ENOTTY}] il file \param{fd} non è associato con un + dispositivo, o la richiesta non è applicabile all'oggetto a cui fa + riferimento \param{fd}. \item[\errcode{EINVAL}] gli argomenti \param{request} o \param{argp} non sono validi. \end{errlist} @@ -1283,25 +1294,50 @@ imprevedibili o indesiderati. Data la assoluta specificità della funzione, il cui comportamento varia da dispositivo a dispositivo, non è possibile fare altro che dare una descrizione -sommaria delle sue caratteristiche; torneremo ad esaminare in seguito quelle -relative ad alcuni casi specifici (ad esempio la gestione dei terminali è -effettuata attraverso \func{ioctl} in quasi tutte le implementazioni di Unix), -qui riportiamo solo i valori di alcuni comandi che sono definiti per ogni -file: +sommaria delle sue caratteristiche; torneremo ad esaminare in +seguito\footnote{per l'uso di \func{ioctl} con i socket si veda + sez.~\ref{sec:sock_ctrl_func}.} quelle relative ad alcuni casi specifici (ad +esempio la gestione dei terminali è effettuata attraverso \func{ioctl} in +quasi tutte le implementazioni di Unix), qui riportiamo solo i valori di +alcuni comandi che sono definiti per ogni file: \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}} -\item[\const{FIOCLEX}] Imposta il flag di - \textit{close-on-exec}\itindex{close-on-exec}. -\item[\const{FIONCLEX}] Cancella il flag di - \textit{close-on-exec}\itindex{close-on-exec}. +\item[\const{FIOCLEX}] Imposta il flag di \itindex{close-on-exec} + \textit{close-on-exec}. +\item[\const{FIONCLEX}] Cancella il flag di \itindex{close-on-exec} + \textit{close-on-exec}. \item[\const{FIOASYNC}] Abilita l'I/O asincrono. \item[\const{FIONBIO}] Abilita l'I/O in modalità non bloccante. \end{basedescript} relativi ad operazioni comunque eseguibili anche attraverso \func{fcntl}. -% TODO estendere la lista delle ioctl + + +% TODO estendere la lista delle ioctl sui file %%% Local Variables: %%% mode: latex %%% TeX-master: "gapil" %%% End: + +% LocalWords: descriptor system call cap like kernel sez l'inode inode VFS tab +% LocalWords: process table struct files flags pos all'inode dentry fig shell +% LocalWords: error POSIX STDIN FILENO STDOUT STDERR unistd read write lseek +% LocalWords: close pathname sys fcntl int const char errno EEXIST CREAT EXCL +% LocalWords: EISDIR ENOTDIR ENXIO NOBLOCK WRONLY fifo ENODEV ETXTBSY ELOOP of +% LocalWords: NOFOLLOW EACCES ENAMETOOLONG ENOENT EROFS EFAULT ENOSPC ENOMEM +% LocalWords: EMFILE ENFILE NFS lock race condition Denial Service DoS RDONLY +% LocalWords: glibc RDWR NONBLOCK NOCTTY SHLOCK shared BSD EXLOCK TRUNC device +% LocalWords: opendir LARGEFILE APPEND append NDELAY ASYNC l'I SIGIO SYNC SVr +% LocalWords: DSYNC RSYNC filesystem DIRECT caching SGI IRIX dell'I FreeBSD fd +% LocalWords: fork exec umask SOURCE creat filedes EBADF EINTR EIO locking off +% LocalWords: behind sync flush shutdown whence ESPIPE socket EINVAL INCR XTND +% LocalWords: SEEK CUR EPIPE ssize void buf size count EAGAIN EWOULDBLOCK log +% LocalWords: Specification pwrite pread EFBIG SIGPIPE nell'inode dall'inode +% LocalWords: CLOEXEC stat fsync cache update l'update bdflush Documentation +% LocalWords: fdatasync fstat ext dup oldfd newfd DUPFD cmd long arg flock pid +% LocalWords: SETFD GETFD GETFL SETFL GETLK SETLK SETLKW GETOWN group SIGURG +% LocalWords: SETOWN GETSIG SETSIG sigaction SIGINFO siginfo SETLEASE lease is +% LocalWords: truncate GETLEASE NOTIFY all'I AND ACCMODE ioctl everything argp +% LocalWords: framebuffer request ENOTTY CDROM nell'header magic number +% LocalWords: FIOCLEX FIONCLEX FIOASYNC FIONBIO NOATIME