X-Git-Url: https://gapil.gnulinux.it/gitweb/?p=gapil.git;a=blobdiff_plain;f=fileunix.tex;h=8a1be8993c0be40b69033f0b6fd7b9897fbd984f;hp=f29b0141962cf91191b3628f333574c97c238ff9;hb=0196c376e39fc18f8cd5e7fef47b61264f943faf;hpb=6dc7c75899f0e3c418212cb0d4071e01118582a0 diff --git a/fileunix.tex b/fileunix.tex index f29b014..8a1be89 100644 --- a/fileunix.tex +++ b/fileunix.tex @@ -1,6 +1,6 @@ %% fileunix.tex %% -%% Copyright (C) 2000-2007 Simone Piccardi. Permission is granted to +%% Copyright (C) 2000-2008 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", @@ -261,34 +261,34 @@ ritorno il file descriptor con il valore pi titolarità del file viste in sez.~\ref{sec:file_ownership_management}. Con questa opzione l'argomento \param{mode} deve essere - specificato. \\ + 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 - \func{open} con \errcode{EEXIST}. \\ + \func{open} con \errcode{EEXIST}.\\ \const{O\_NONBLOCK}& Apre il file in modalità non bloccante, e comporta che \func{open} ritorni immediatamente anche quando dovrebbe bloccarsi (l'opzione ha senso solo per - le fifo, vedi sez.~\ref{sec:ipc_named_pipe}). \\ + le fifo, vedi sez.~\ref{sec:ipc_named_pipe}).\\ \const{O\_NOCTTY} & Se \param{pathname} si riferisce ad un dispositivo di terminale, questo non diventerà il terminale di controllo, anche se il processo non ne ha ancora uno - (si veda sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term}). \\ + (si veda sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term}).\\ \const{O\_SHLOCK} & Apre il file con uno shared lock (vedi sez.~\ref{sec:file_locking}). Specifica di BSD, - assente in Linux. \\ + assente in Linux.\\ \const{O\_EXLOCK} & Apre il file con un lock esclusivo (vedi sez.~\ref{sec:file_locking}). Specifica di BSD, assente in Linux.\\ \const{O\_TRUNC} & Se usato su un file di dati aperto in scrittura, ne tronca la lunghezza a zero; con un terminale o una fifo viene ignorato, negli altri casi il - comportamento non è specificato. \\ + comportamento non è specificato.\\ \const{O\_NOFOLLOW}& Se \param{pathname} è un link simbolico la chiamata fallisce. Questa è un'estensione BSD aggiunta in Linux dal kernel 2.1.126. Nelle versioni precedenti i link simbolici sono sempre seguiti, e questa opzione è - ignorata. \\ + ignorata.\\ \const{O\_DIRECTORY}&Se \param{pathname} non è una directory la chiamata fallisce. Questo flag è specifico di Linux ed è stato introdotto con il kernel 2.1.126 per evitare dei @@ -297,11 +297,11 @@ ritorno il file descriptor con il valore pi \func{opendir} viene chiamata su una fifo o su un 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 + 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 dimensioni non possono essere rappresentate da numeri - a 31 bit. \\ + a 31 bit.\\ \hline \hline % modalità di operazione coi file \const{O\_APPEND} & Il file viene aperto in \itindex{append~mode} @@ -317,24 +317,24 @@ ritorno il file descriptor con il valore pi leggere e quello di \func{write} in caso di impossibilità di scrivere immediatamente. Questa modalità ha senso solo per le fifo e per alcuni file - di dispositivo. \\ + di dispositivo.\\ \const{O\_NDELAY} & In Linux\footnotemark\ è sinonimo di \const{O\_NONBLOCK}.\\ \const{O\_ASYNC} & Apre il file per l'I/O in modalità asincrona (vedi sez.~\ref{sec:file_asyncronous_io}). Quando è impostato viene generato il segnale \const{SIGIO} tutte le volte che sono disponibili dati in input - sul file. \\ + sul file.\\ \const{O\_SYNC} & Apre il file per l'input/output sincrono: ogni \func{write} bloccherà fino al completamento della scrittura di tutti i dati sull'hardware sottostante.\\ - \const{O\_FSYNC} & sinonimo di \const{O\_SYNC}, usato da BSD. \\ + \const{O\_FSYNC} & Sinonimo di \const{O\_SYNC}, usato da BSD.\\ \const{O\_DSYNC} & Variante di I/O sincrono definita da POSIX; presente dal kernel 2.1.130 come sinonimo di - \const{O\_SYNC}. \\ + \const{O\_SYNC}.\\ \const{O\_RSYNC} & Variante analoga alla precedente, trattata allo stesso - modo. \\ + modo.\\ \const{O\_NOATIME} & Blocca l'aggiornamento dei tempi di accesso dei file (vedi sez.~\ref{sec:file_file_times}). Per molti filesystem questa funzionalità non è disponibile per @@ -350,6 +350,9 @@ ritorno il file descriptor con il valore pi alle dimensioni dei blocchi del filesystem; per il kernel 2.6 basta che siano allineati a multipli di 512 byte.\\ + \const{O\_CLOEXEC} & Attiva la modalità di \textit{close-on-exec} (vedi + sez.~\ref{sec:file_sharing} e + \ref{sec:file_fcntl}).\footnotemark\\ \hline \end{tabular} \caption{Valori e significato dei vari bit del \textit{file status flag}.} @@ -369,7 +372,7 @@ ritorno il file descriptor con il valore pi \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 un'ambiguità, dato che come vedremo in sez.~\ref{sec:file_read} il ritorno di - zero da parte di \func{read} ha il significato di una end-of-file.} + zero da parte di \func{read} ha il significato di una \textit{end-of-file}.} \footnotetext[6]{l'opzione è stata introdotta dalla SGI in IRIX, e serve sostanzialmente a permettere ad alcuni programmi (in genere database) la @@ -378,6 +381,10 @@ ritorno il file descriptor con il valore pi anche in FreeBSD, senza limiti di allineamento dei buffer. In Linux è stata introdotta con il kernel 2.4.10, le versioni precedenti la ignorano.} +\footnotetext[7]{introdotto con il kernel 2.6.23, per evitare una + \itindex{race~condition} \textit{race condition} che si può verificare con i + \itindex{thread} \textit{thread}, fra l'apertura del file e l'impostazione + della suddetta modalità con \func{fcntl}.} Questa caratteristica permette di prevedere qual è il valore del file descriptor che si otterrà al ritorno di \func{open}, e viene talvolta usata da @@ -393,10 +400,11 @@ sez.~\ref{sec:file_sharing}) ed all'inizio del file. 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_perm_management}) per il processo. +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 \itindex{umask} \textit{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 @@ -555,9 +563,9 @@ essersi spostata, ma noi scriveremo alla posizione impostata in precedenza condition}, vedi sez.~\ref{sec:file_atomic}). Non tutti i file supportano la capacità di eseguire una \func{lseek}, in -questo caso la funzione ritorna l'errore \errcode{EPIPE}. Questo, oltre che per -i tre casi citati nel prototipo, vale anche per tutti quei dispositivi che non -supportano questa funzione, come ad esempio per i file di +questo caso la funzione ritorna l'errore \errcode{ESPIPE}. Questo, oltre che +per i tre casi citati nel prototipo, vale anche per tutti quei dispositivi che +non supportano questa funzione, come ad esempio per i file di terminale.\footnote{altri sistemi, usando \const{SEEK\_SET}, in questo caso ritornano il numero di caratteri che vi sono stati scritti.} Lo standard POSIX però non specifica niente in proposito. Infine alcuni file speciali, ad @@ -632,7 +640,7 @@ rieseguire la funzione. Torneremo in dettaglio sull'argomento in sez.~\ref{sec:sig_gen_beha}. La seconda si verifica quando il file è aperto in modalità non bloccante (vedi sez.~\ref{sec:file_noblocking}) e non ci sono dati in ingresso: la funzione allora ritorna immediatamente con un errore -\errcode{EAGAIN}\footnote{BSD usa per questo errore la costante +\errcode{EAGAIN}\footnote{in BSD si usa per questo errore la costante \errcode{EWOULDBLOCK}, in Linux, con le \acr{glibc}, questa è sinonima di \errcode{EAGAIN}.} che indica soltanto che non essendoci al momento dati disponibili occorre provare a ripetere la lettura in un secondo tempo. @@ -644,7 +652,7 @@ dagli albori di Unix, ma nella seconda versione delle \textit{Single Unix l'emulazione per i vecchi kernel che non hanno la system call, è stato aggiunto con la versione 2.1, in versioni precedenti sia del kernel che delle librerie la funzione non è disponibile.} (quello che viene chiamato -normalmente Unix98, vedi sez.~\ref{sec:intro_opengroup}) è stata introdotta la +normalmente Unix98, vedi sez.~\ref{sec:intro_xopen}) è stata introdotta la definizione di un'altra funzione di lettura, \funcd{pread}, il cui prototipo è: \begin{prototype}{unistd.h} {ssize\_t pread(int fd, void * buf, size\_t count, off\_t offset)} @@ -888,7 +896,7 @@ di una singola system call (per i dettagli sull'uso di questa caratteristica si veda sez.~\ref{sec:ipc_file_lock}). -\subsection{La funzioni \func{sync} e \func{fsync}} +\subsection{Le funzioni \func{sync} e \func{fsync}} \label{sec:file_sync} Come accennato in sez.~\ref{sec:file_close} tutte le operazioni di scrittura @@ -922,9 +930,9 @@ valore tradizionale, usato da BSD, per l'update dei dati in Linux il valore utilizzato è di 5 secondi; con le nuove versioni\footnote{a partire dal kernel 2.2.8} poi, è il kernel che si occupa direttamente di tutto quanto attraverso il demone interno \cmd{bdflush}, il cui comportamento -può essere controllato attraverso il file \file{/proc/sys/vm/bdflush} (per il -significato dei valori si può leggere la documentazione allegata al kernel in -\file{Documentation/sysctl/vm.txt}). +può essere controllato attraverso il file \procfile{/proc/sys/vm/bdflush} (per +il significato dei valori si può leggere la documentazione allegata al kernel +in \file{Documentation/sysctl/vm.txt}). Quando si vogliono scaricare soltanto i dati di un file (ad esempio essere sicuri che i dati di un database sono stati registrati su disco) si possono @@ -932,7 +940,7 @@ usare le due funzioni \funcd{fsync} e \funcd{fdatasync}, i cui prototipi sono: \begin{functions} \headdecl{unistd.h} \funcdecl{int fsync(int fd)} - Sincronizza dati e metadati del file \param{fd} + Sincronizza dati e meta-dati del file \param{fd} \funcdecl{int fdatasync(int fd)} Sincronizza i dati del file \param{fd}. @@ -947,7 +955,7 @@ usare le due funzioni \funcd{fsync} e \funcd{fdatasync}, i cui prototipi sono: 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 +\func{fsync} forza anche la sincronizzazione dei meta-dati del file (che riguardano sia le modifiche alle tabelle di allocazione dei settori, che gli altri dati contenuti \index{inode} nell'inode che si leggono con \func{fstat}, come i tempi del file). @@ -960,7 +968,7 @@ disco) che deve essere effettuata esplicitamente.\footnote{in realt delle directory.} -\subsection{La funzioni \func{dup} e \func{dup2}} +\subsection{Le funzioni \func{dup} e \func{dup2}} \label{sec:file_dup} Abbiamo già visto in sez.~\ref{sec:file_sharing} come un processo figlio @@ -991,7 +999,7 @@ alla stessa voce nella \textit{file table}; per questo si dice che il nuovo file descriptor è \textsl{duplicato}, da cui il nome della funzione. \begin{figure}[htb] - \centering \includegraphics[width=15cm]{img/filedup} + \centering \includegraphics[width=14cm]{img/filedup} \caption{Schema dell'accesso ai file duplicati} \label{fig:file_dup} \end{figure} @@ -1065,9 +1073,10 @@ parallelo alla chiamata a \func{open}, e questo lascia aperta la possibilit di una \itindex{race~condition} \textit{race condition}. Inoltre come già accennato, la directory di lavoro corrente è una proprietà -del singolo processo; questo significa che quando si lavora con i thread essa -sarà la stessa per tutti, ma esistono molti casi in cui sarebbe invece utile -che ogni singolo thread avesse la sua directory di lavoro. +del singolo processo; questo significa che quando si lavora con i +\itindex{thread} \textit{thread} essa sarà la stessa per tutti, ma esistono +molti casi in cui sarebbe invece utile che ogni singolo \itindex{thread} +\textit{thread} avesse la sua directory di lavoro. Per risolvere questi problemi, riprendendo una interfaccia già presente in Solaris, a fianco delle normali funzioni che operano sui file (come @@ -1090,13 +1099,13 @@ stesso. L'idea è che si apra prima la directory che si vuole usare come base dei pathname relativo, e si passi il file descriptor alla funzione che userà quella directory come punto di partenza per la risoluzione.\footnote{in questo - modo, anche quando si lavora con i thread, si può mantenere anche una - directory di lavoro diversa per ciascuno di essi.} Con queste funzioni si -possono anche ottenere grossi aumenti di prestazioni quando si devono eseguire -operazioni su delle sezioni di albero dei file che prevedono gerarchie molto -profonde e grandi quantità di file e directory, dato che basta eseguire la -risoluzione di un pathname una sola volta (nell'apertura della directory) e -non per ciascun file che essa contiene. + modo, anche quando si lavora con i \itindex{thread} \textit{thread}, si può + mantenere anche una directory di lavoro diversa per ciascuno di essi.} Con +queste funzioni si possono anche ottenere grossi aumenti di prestazioni quando +si devono eseguire operazioni su delle sezioni di albero dei file che +prevedono gerarchie molto profonde e grandi quantità di file e directory, dato +che basta eseguire la risoluzione di un pathname una sola volta (nell'apertura +della directory) e non per ciascun file che essa contiene. La sintassi generale di queste nuove funzioni è che esse prendano come primo argomento il file descriptor della directory da usare come base, mentre gli @@ -1157,6 +1166,9 @@ l'argomento \param{dirfd}.\footnote{non staremo pertanto a riportarli uno per \label{tab:file_atfunc_corr} \end{table} +% TODO documentare utimesat, introdotta in 2.6.22 +% http://kernelnewbies.org/Linux_2_6_22 + Il comportamento delle nuove funzioni è del tutto analogo a quello delle corrispettive classiche, con la sola eccezione del fatto che se fra i loro argomenti si utilizza un pathname relativo questo sarà risolto rispetto alla @@ -1451,7 +1463,7 @@ il valore dell'argomento \param{request}. Il terzo argomento dipende dall'operazione prescelta; tradizionalmente è specificato come \code{char * argp}, da intendersi come puntatore ad un area di memoria generica,\footnote{all'epoca della creazione di questa funzione infatti ancora - non era stato introdotto il tipo \ctype{void}.} ma per certe operazioni può + non era stato introdotto il tipo \ctyp{void}.} ma per certe operazioni può essere omesso, e per altre è un semplice intero. Normalmente la funzione ritorna zero in caso di successo e $-1$ in caso di @@ -1471,6 +1483,10 @@ elenco di alcuni esempi di esse \item l'impostazione della velocità trasmissione di una linea seriale. \item l'impostazione della frequenza e della durata dei suoni emessi dallo speaker. +\item l'impostazione degli attributi dei file su un filesystem + ext2.\footnote{i comandi \texttt{lsattr} e \texttt{chattr} fanno questo con + delle \func{ioctl} dedicate, usabili solo su questo filesystem e derivati + successivi (come ext3).} \end{itemize*} In generale ogni dispositivo ha un suo insieme di operazioni specifiche @@ -1496,21 +1512,29 @@ 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 l'elenco delle -operazioni che sono definite per i file ordinari, caratterizzate dal prefisso -\texttt{FIO}: +operazioni che sono predefinite per qualunque file,\footnote{in particolare + queste operazioni sono definite nel kernel a livello generale, e vengono + sempre interpretate per prime, per cui, come illustrato in \cite{LinDevDri}, + eventuali operazioni specifiche che usino lo stesso valore verrebbero + ignorate.} caratterizzate dal prefisso \texttt{FIO}: \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}} \item[\const{FIOCLEX}] imposta il flag di \itindex{close-on-exec} \textit{close-on-exec} sul file, in questo caso, essendo usata come - operazione logica, \func{ioctl} non richiede un terzo argomento. + operazione logica, \func{ioctl} non richiede un terzo argomento, il cui + eventuale valore viene ignorato. \item[\const{FIONCLEX}] cancella il flag di \itindex{close-on-exec} \textit{close-on-exec} sul file, in questo caso, essendo usata come - operazione logica, \func{ioctl} non richiede un terzo argomento. -\item[\const{FIOASYNC}] abilita la modalità di I/O asincrono sul file (vedi - sez.~\ref{sec:file_asyncronous_operation}); il terzo argomento deve essere - un puntatore ad un intero (cioè di tipo \texttt{const int *}). -\item[\const{FIONBIO}] abilita sul file l'I/O in modalità non bloccante; il - terzo argomento deve essere un puntatore ad un intero (cioè di tipo - \texttt{const int *}). + operazione logica, \func{ioctl} non richiede un terzo argomento, il cui + eventuale valore viene ignorato. +\item[\const{FIOASYNC}] abilita o disabilita la modalità di I/O asincrono sul + file (vedi sez.~\ref{sec:file_asyncronous_operation}); il terzo argomento + deve essere un puntatore ad un intero (cioè di tipo \texttt{const int *}) + che contiene un valore logico (un valore nullo disabilita, un valore non + nullo abilita). +\item[\const{FIONBIO}] abilita o disabilita sul file l'I/O in modalità non + bloccante; il terzo argomento deve essere un puntatore ad un intero (cioè di + tipo \texttt{const int *}) che contiene un valore logico (un valore nullo + disabilita, un valore non nullo abilita). \item[\const{FIOSETOWN}] imposta il processo che riceverà i segnali \const{SIGURG} e \const{SIGIO} generati sul file; il terzo argomento deve essere un puntatore ad un intero (cioè di tipo \texttt{const int *}) il cui @@ -1526,14 +1550,26 @@ operazioni che sono definite per i file ordinari, caratterizzate dal prefisso (vedi sez.~\ref{sec:file_epoll}).} il terzo argomento deve essere un puntatore ad un intero (cioè di tipo \texttt{int *}) su cui sarà restituito il valore. -%\item[\const{FIOQSIZE}] che cavolo è ? Get exact space used by quota. +\item[\const{FIOQSIZE}] restituisce la dimensione corrente di un file o di una + directory, mentre se applicata ad un dispositivo fallisce con un errore di + \errcode{ENOTTY}; il terzo argomento deve essere un puntatore ad un intero + (cioè di tipo \texttt{int *}) su cui sarà restituito il valore. \end{basedescript} +% TODO aggiungere FIBMAP e FIEMAP, vedi http://lwn.net/Articles/260832 -Si noti però come in questo caso la gran parte di queste operazioni (per +Si noti però come la gran parte di queste operazioni specifiche dei file (per essere precisi le prime sei dell'elenco) siano effettuabili in maniera -generica anche tramite l'uso di \func{fcntl}. +generica anche tramite l'uso di \func{fcntl}. Le due funzioni infatti sono +molto simili e la presenza di questa sovrapposizione è principalmente dovuta +al fatto che alle origini di Unix i progettisti considerarono che era +necessario trattare diversamente rispetto alle operazione di controllo delle +modalità di I/O file e dispositivi usando \func{fcntl} per i primi e +\func{ioctl} per i secondi;\footnote{all'epoca tra l'altro i dispositivi che + usavano \func{ioctl} erano sostanzialmente solo i terminali, il che spiega + l'uso comune di \errcode{ENOTTY} come codice di errore.} oggi non è più così +ma le due funzioni sono rimaste. % LocalWords: descriptor system call cap like kernel sez l'inode inode VFS tab @@ -1562,7 +1598,7 @@ generica anche tramite l'uso di \func{fcntl}. % LocalWords: fchownat chown fstatat futimesat utimes linkat mknodat mknod % LocalWords: readlinkat readlink renameat rename symlinkat symlink unlink % LocalWords: mkfifoat mkfifo FDCWD EACCESS dereferenziazione rmdir REMOVEDIR -% LocalWords: epoll +% LocalWords: epoll lsattr chattr FIOQSIZE %%% Local Variables: %%% mode: latex