X-Git-Url: https://gapil.gnulinux.it/gitweb/?p=gapil.git;a=blobdiff_plain;f=intro.tex;h=1fce94301774708b4ebb7dbb7b211f331acd7b6a;hp=f352fd7cd9f76a68cccdedf54256e003524df07e;hb=c1cec4e931bf5bc2659d292e27f77a95ab72bf83;hpb=645d4b1cd40dae38150acba000c434636f89e862 diff --git a/intro.tex b/intro.tex index f352fd7..1fce943 100644 --- a/intro.tex +++ b/intro.tex @@ -1,13 +1,13 @@ -\chapter{L'architettura di GNU/Linux} +\chapter{L'architettura del sistema} \label{cha:intro_unix} In questo primo capitolo sarà fatta un'introduzione ai concetti generali su -cui è basato un sistema di tipo unix come GNU/Linux, in questo modo potremo -fornire una base di comprensione mirata a sottolineare le peculiarità del -sistema che sono più rilevanti per quello che riguarda la programmazione. +cui è basato un sistema operativo di tipo Unix come GNU/Linux, in questo modo +potremo fornire una base di comprensione mirata a sottolineare le peculiarità +del sistema che sono più rilevanti per quello che riguarda la programmazione. -Dopo una introduzione sulle caratteristiche principali di un sistema di tipo -unix passeremo ad illustrare alcuni dei concetti base dell'architettura di +Dopo un'introduzione sulle caratteristiche principali di un sistema di tipo +Unix passeremo ad illustrare alcuni dei concetti base dell'architettura di GNU/Linux (che sono comunque comuni a tutti i sistemi \textit{unix-like}) ed introdurremo alcuni degli standard principali a cui viene fatto riferimento. @@ -19,14 +19,18 @@ In questa prima sezione faremo una breve panoramica sull'architettura del sistema. Chi avesse già una conoscenza di questa materia può tranquillamente saltare questa sezione. + +\subsection{Concetti base} +\label{sec:intro_base_concept} + Il concetto base di un sistema unix-like è quello di un nucleo del sistema (il -cosiddetto \textit{kernel}) a cui si demanda la gestione delle risorse -essenziali (la CPU, la memoria, le periferiche) mentre tutto il resto, quindi -anche la parte che prevede l'interazione con l'utente, deve venire realizzato -tramite programmi eseguiti dal kernel e che accedano alle risorse hardware -tramite delle richieste a quest'ultimo. +cosiddetto \textit{kernel}, nel nostro caso Linux) a cui si demanda la +gestione delle risorse essenziali (la CPU, la memoria, le periferiche) mentre +tutto il resto, quindi anche la parte che prevede l'interazione con l'utente, +deve venire realizzato tramite programmi eseguiti dal kernel e che accedano +alle risorse hardware tramite delle richieste a quest'ultimo. -Fin dall'inizio uno unix si presenta come un sistema operativo +Fin dall'inizio uno Unix si presenta come un sistema operativo \textit{multitasking}, cioè in grado di eseguire contemporaneamente più programmi, e multiutente, in cui è possibile che più utenti siano connessi ad una macchina eseguendo più programmi ``in contemporanea'' (in realtà, almeno @@ -38,7 +42,7 @@ a rotazione). %computer (e quindi per un uso personale), sui quali l'hardware (allora %limitato) non consentiva la realizzazione di un sistema evoluto come uno unix. -Gli unix più recenti, come Linux, sono realizzati sfruttando alcune +I kernel Unix più recenti, come Linux, sono realizzati sfruttando alcune caratteristiche dei processori moderni come la gestione hardware della memoria e la modalità protetta. In sostanza con i processori moderni si può disabilitare temporaneamente l'uso di certe istruzioni e l'accesso a certe @@ -50,19 +54,19 @@ porte di input/output). Una parte del kernel, lo \textit{scheduler}, si occupa di stabilire, ad intervalli fissi e sulla base di un opportuno calcolo delle priorità, quale -``processo'' deve essere posto in esecuzione (il cosiddetto -\textit{preemptive scheduling}). Questo verrà comunque eseguito in modalità -protetta; quando necessario il processo potrà accedere alle risorse hardware -soltanto attraverso delle opportune chiamate al sistema che restituiranno il -controllo al kernel. +``processo'' deve essere posto in esecuzione (il cosiddetto \textit{preemptive + scheduling}\index{preemptive scheduling}). Questo verrà comunque eseguito in +modalità protetta; quando necessario il processo potrà accedere alle risorse +hardware soltanto attraverso delle opportune chiamate al sistema che +restituiranno il controllo al kernel. La memoria viene sempre gestita dal kernel attraverso il meccanismo della -\textsl{memoria virtuale}, che consente di assegnare a ciascun processo uno -spazio di indirizzi ``virtuale'' (vedi \secref{sec:proc_memory}) che il kernel -stesso, con l'ausilio della unità di gestione della memoria, si incaricherà di -rimappare automaticamente sulla memoria disponibile, salvando su disco quando -necessario (nella cosiddetta area di \textit{swap}) le pagine di memoria in -eccedenza. +\textsl{memoria virtuale}\index{memoria virtuale}, che consente di assegnare a +ciascun processo uno spazio di indirizzi ``virtuale'' (vedi +\secref{sec:proc_memory}) che il kernel stesso, con l'ausilio della unità di +gestione della memoria, si incaricherà di rimappare automaticamente sulla +memoria disponibile, salvando su disco quando necessario (nella cosiddetta +area di \textit{swap}) le pagine di memoria in eccedenza. Le periferiche infine vengono viste in genere attraverso un'interfaccia astratta che permette di trattarle come fossero file, secondo il concetto per @@ -75,22 +79,22 @@ il lavoro di accesso e gestione a basso livello \subsection{User space e kernel space} \label{sec:intro_user_kernel_space} -Uno dei concetti fondamentali su cui si basa l'architettura dei sistemi unix è +Uno dei concetti fondamentali su cui si basa l'architettura dei sistemi Unix è quello della distinzione fra il cosiddetto \textit{user space}, che contraddistingue l'ambiente in cui vengono eseguiti i programmi, e il \textit{kernel space}, che è l'ambiente in cui viene eseguito il kernel. Ogni -programma vede se stesso come se avesse la piena disponibilità della CPU e +programma vede sé stesso come se avesse la piena disponibilità della CPU e della memoria ed è, salvo i meccanismi di comunicazione previsti dall'architettura, completamente ignaro del fatto che altri programmi possono essere messi in esecuzione dal kernel. Per questa separazione non è possibile ad un singolo programma disturbare l'azione di un altro programma o del sistema e questo è il principale motivo -della stabilità di un sistema unix nei confronti di altri sistemi in cui i -processi non hanno di questi limiti, o che vengono per vari motivi eseguiti al -livello del kernel. +della stabilità di un sistema unix-like nei confronti di altri sistemi in cui +i processi non hanno di questi limiti, o che vengono per vari motivi eseguiti +al livello del kernel. -Pertanto deve essere chiaro a chi programma in unix che l'accesso diretto +Pertanto deve essere chiaro a chi programma in Unix che l'accesso diretto all'hardware non può avvenire se non all'interno del kernel; al di fuori dal kernel il programmatore deve usare le opportune interfacce che quest'ultimo fornisce allo user space. @@ -100,8 +104,8 @@ fornisce allo user space. \label{sec:intro_kern_and_sys} Per capire meglio la distinzione fra kernel space e user space si può prendere -in esame la procedura di avvio di un sistema unix; all'avvio il BIOS (o in -generale il software di avvio posto nelle EPROM) eseguirà la procedura di +in esame la procedura di avvio di un sistema unix-like; all'avvio il BIOS (o +in generale il software di avvio posto nelle EPROM) eseguirà la procedura di avvio del sistema (il cosiddetto \textit{boot}), incaricandosi di caricare il kernel in memoria e di farne partire l'esecuzione; quest'ultimo, dopo aver inizializzato le periferiche, farà partire il primo processo, \cmd{init}, che @@ -125,11 +129,13 @@ in esempio, sono implementate come normali programmi. %realizzare un sistema di permessi e controlli che evitano che i programmi %eseguano accessi non autorizzati. -Per questo motivo è più corretto parlare di un sistema GNU/Linux, in quanto da -solo il kernel è assolutamente inutile; quello che costruisce un sistema -operativo utilizzabile è la presenza di tutta una serie di librerie e -programmi di utilità che permettono di eseguire le normali operazioni che ci -si aspetta da un sistema operativo. +Per questo motivo quando ci si riferisce al sistema nella sua interezza è +corretto parlare di un sistema GNU/Linux: da solo il kernel è assolutamente +inutile; quello che costruisce un sistema operativo utilizzabile è la presenza +di tutta una serie di librerie e programmi di utilità (che di norma sono +quelli realizzati dal progetto GNU della Free Software Foundation) che +permettono di eseguire le normali operazioni che ci si aspetta da un sistema +operativo. \subsection{Chiamate al sistema e librerie di funzioni} @@ -137,36 +143,42 @@ si aspetta da un sistema operativo. Come accennato le interfacce con cui i programmi possono accedere all'hardware vanno sotto il nome di chiamate al sistema (le cosiddette \textit{system - call}), si tratta di un insieme di funzioni, che un programma può chiamare, -per le quali viene generata una interruzione processo ed il controllo passa + call}), si tratta di un insieme di funzioni che un programma può chiamare, w +per le quali viene generata un'interruzione del processo ed il controllo passa dal programma al kernel. Sarà poi quest'ultimo che (oltre a compiere una serie di operazioni interne come la gestione del multitasking e l'allocazione della memoria) eseguirà la funzione richiesta in \textit{kernel space} restituendo i risultati al chiamante. -Ogni versione unix ha storicamente sempre avuto un certo numero di queste +Ogni versione di Unix ha storicamente sempre avuto un certo numero di queste chiamate, che sono riportate nella seconda sezione del \textsl{Manuale della - programmazione di unix} (quella cui si accede con il comando \cmd{man 2 - nome}) e GNU/Linux non fa eccezione. Queste sono poi state codificate da -vari standard, che esamineremo brevemente in \secref{sec:intro_standard}. + programmazione di Unix} (quella cui si accede con il comando \cmd{man 2 + nome}) e inux non fa eccezione. Queste sono poi state codificate da vari +standard, che esamineremo brevemente in \secref{sec:intro_standard}. Normalmente ciascuna di queste chiamate al sistema viene rimappata in opportune funzioni con lo stesso nome definite dentro la Libreria Standard del -C, che, oltre alle interfacce alle system call, contiene anche tutta una serie -di ulteriori funzioni, comunemente usate nella programmazione. +C, che, oltre alle interfacce alle system call, contiene anche tutta la serie +delle ulteriori funzioni definite dai vari standard, che sono comunemente +usate nella programmazione. Questo è importante da capire perché programmare in Linux significa anzitutto -essere in grado di usare la Libreria Standard del C, in quanto né il kernel, -né il linguaggio C, implementano direttamente operazioni comuni come la -allocazione dinamica della memoria, l'input/output bufferizzato o la -manipolazione delle stringhe, presenti in qualunque programma. - -Anche per questo in Linux è in effetti GNU/Linux, in quanto una parte -essenziale del sistema (senza la quale niente può funzionare) è la -realizzazione fatta dalla Free Software Foundation della suddetta libreria (la -GNU Standard C Library, detta in breve \textit{glibc}), in cui sono state -implementate tutte le funzioni essenziali definite negli standard POSIX e ANSI -C, che vengono utilizzate da qualunque programma. +essere in grado di usare le varie interfacce contenute nella Libreria Standard +del C, in quanto né il kernel, né il linguaggio C, implementano direttamente +operazioni comuni come la allocazione dinamica della memoria, l'input/output +bufferizzato o la manipolazione delle stringhe, presenti in qualunque +programma. + +Anche questo ci mostra in maniera evidente come nella stragrande magggioranza +dei casi,\footnote{esistono implementazioni diverse delle librerie del C, come + le \textit{libc5}, che non derivano dal progetto GNU, ma oggi sono, tranne + casi particolari, completamente soppiantate dalle \acr{glibc}.} quello che +si sta utilizzando è un sistema GNU/Linux, in quanto una parte essenziale del +sistema (senza la quale niente può funzionare) è la realizzazione fatta dalla +Free Software Foundation della suddetta libreria (la GNU Standard C Library, +detta in breve \textit{glibc}), in cui sono state implementate tutte le +funzioni essenziali definite negli standard POSIX e ANSI C, che vengono +utilizzate da qualunque programma. Le funzioni di questa libreria sono quelle riportate dalla terza sezione del Manuale di Programmazione di Unix (cioè accessibili con il comando \cmd{man 3 @@ -180,9 +192,9 @@ quello di una chiamata al sistema. \subsection{Un sistema multiutente} \label{sec:intro_multiuser} -Linux, come gli altri unix, nasce fin dall'inizio come sistema multiutente, -cioè in grado di fare lavorare più persone in contemporanea. Per questo -esistono una serie di meccanismi di sicurezza, che non sono previsti in +Linux, come gli altri kernel Unix, nasce fin dall'inizio come sistema +multiutente, cioè in grado di fare lavorare più persone in contemporanea. Per +questo esistono una serie di meccanismi di sicurezza, che non sono previsti in sistemi operativi monoutente, e che occorre tenere presente. Il concetto base è quello di utente (\textit{user}) del sistema, le cui @@ -193,16 +205,16 @@ danneggiarsi a vicenda o danneggiare il sistema. Ad ogni utente è dato un nome \textit{username}, che è quello che viene richiesto all'ingresso nel sistema dalla procedura di \textit{login}. Questa -procedura si incarica di verificare la identità dell'utente, in genere +procedura si incarica di verificare l'identità dell'utente, in genere attraverso la richiesta di una parola d'ordine, anche se sono possibili -meccanismi diversi\footnote{Ad esempio usando la libreria PAM +meccanismi diversi.\footnote{Ad esempio usando la libreria PAM (\textit{Pluggable Autentication Methods}) è possibile astrarre completamente i meccanismi di autenticazione e sostituire ad esempio l'uso - delle password con meccanismi di identificazione biometrica}. + delle password con meccanismi di identificazione biometrica.} Eseguita la procedura di riconoscimento in genere il sistema manda in esecuzione un programma di interfaccia (che può essere la \textit{shell} su -terminale o una interfaccia grafica) che mette a disposizione dell'utente un +terminale o un'interfaccia grafica) che mette a disposizione dell'utente un meccanismo con cui questo può impartire comandi o eseguire altri programmi. Ogni utente appartiene anche ad almeno un gruppo (il cosiddetto @@ -214,8 +226,10 @@ definendo gruppi di lavoro, di accesso a determinate risorse, etc. L'utente e il gruppo sono identificati da due numeri (la cui corrispondenza ad un nome espresso in caratteri è inserita nei due file \file{/etc/passwd} e \file{/etc/groups}). Questi numeri sono l'\textit{user identifier}, detto in -breve \acr{uid}, e il \textit{group identifier}, detto in breve \acr{gid}, che -sono quelli che poi vengono usati dal kernel per identificare l'utente. +breve \textsl{userid}, ed indicato dall'acronimo \acr{uid}, e il \textit{group + identifier}, detto in breve \textsl{groupid}, ed identificato dall'acronimo +\acr{gid}, e sono quelli che vengono usati dal kernel per identificare +l'utente. In questo modo il sistema è in grado di tenere traccia per ogni processo dell'utente a cui appartiene ed impedire ad altri utenti di interferire con @@ -224,16 +238,16 @@ sicurezza interna in quanto anche l'accesso ai file (vedi \secref{sec:file_access_control}) è regolato da questo meccanismo di identificazione. -Infine in ogni unix è presente un utente speciale privilegiato, il cosiddetto +Infine in ogni Unix è presente un utente speciale privilegiato, il cosiddetto \textit{superuser}, il cui username è di norma \textit{root}, ed il cui \acr{uid} è zero. Esso identifica l'amministratore del sistema, che deve essere in grado di fare qualunque operazione; per l'utente \textit{root} infatti i meccanismi di controllo descritti in precedenza sono -disattivati\footnote{i controlli infatti vengono sempre eseguiti da un codice - del tipo \texttt{if (uid) \{ ... \}}}. +disattivati.\footnote{i controlli infatti vengono sempre eseguiti da un codice + del tipo \code{if (uid) \{ ... \}}} -\section{Gli standard di unix e GNU/Linux} +\section{Gli standard} \label{sec:intro_standard} In questa sezione faremo una breve panoramica relativa ai vari standard che @@ -242,10 +256,12 @@ organizzazioni varie al riguardo del sistema o alle caratteristiche che si sono stabilite come standard di fatto in quanto facenti parte di alcune implementazioni molto diffuse come BSD o SVr4. -Ovviamente prenderemo in considerazione solo gli aspetti riguardanti +Ovviamente prenderemo in considerazione solo gli standard riguardanti interfacce di programmazione e le altre caratteristiche di un sistema -unix-like ed in particolare a come e in che modo essi sono supportati da -GNU/Linux (sia per quanto riguarda il kernel che le \acr{glibc}). +unix-like (alcuni standardizzano pure i comandi base del sistema e la shell) +ed in particolare ci concentreremo sul come ed in che modo essi sono +supportati sia per quanto riguarda il kernel che le librerie del C (con una +particolare attenzione alle \acr{glibc}). \subsection{Lo standard ANSI C} @@ -264,13 +280,13 @@ anche una libreria di funzioni che devono poter essere implementate su qualunque sistema operativo. Per questo motivo, anche se lo standard non ha alcun riferimento ad un sistema -di tipo unix, GNU/Linux (per essere precisi le glibc), come molti unix +di tipo Unix, GNU/Linux (per essere precisi le \acr{glibc}), come molti Unix moderni, provvede la compatibilità con questo standard, fornendo le funzioni di libreria da esso previste. Queste sono dichiarate in quindici header file (anch'essi provvisti dalla \acr{glibc}), uno per ciascuna delle quindici aree -in cui è stata suddivisa una libreria standard. In \ntab\ si sono riportati -questi header, insieme a quelli definiti negli altri standard descritti nelle -sezioni successive. +in cui è stata suddivisa una libreria standard. In (\ntab\ da fare) si sono +riportati questi header, insieme a quelli definiti negli altri standard +descritti nelle sezioni successive. In realtà \acr{glibc} ed i relativi header file definiscono un insieme di funzionalità in cui sono incluse come sottoinsieme anche quelle previste dallo @@ -285,47 +301,99 @@ usare le varie estensioni al linguaggio e al preprocessore da esso supportate. \label{sec:intro_posix} Uno standard più attinente al sistema nel suo complesso (e che concerne sia il -kernel che le librerie e` lo standard POSIX. Esso prende origine dallo +kernel che le librerie) è lo standard POSIX. Esso prende origine dallo standard ANSI C, che contiene come sottoinsieme, prevedendo ulteriori capacità -per le funzioni in esso definite, ed aggiungendone di nuove. Le estensioni -principali sono +per le funzioni in esso definite, ed aggiungendone di nuove. In realtà POSIX è una famiglia di standard diversi, il cui nome, suggerito da Richard Stallman, sta per \textit{Portable Operating System Interface}, ma la -X finale denuncia la sua stretta relazione con i sistemi unix. Esso nasce dal +X finale denuncia la sua stretta relazione con i sistemi Unix. Esso nasce dal lavoro dell'IEEE (\textit{Institute of Electrical and Electronics Engeneers}) che ne produsse una prima versione, nota come IEEE 1003.1-1988, mirante a standardizzare l'interfaccia con il sistema operativo. Ma gli standard POSIX non si limitano alla standardizzazione delle funzioni di libreria, e in seguito sono stati prodotti anche altri standard per la shell e -le utility di sistema (1003.2), per le estensioni realtime e per i thread -(1003.1d e 1003.1c) e vari altri. - -Benché lo standard POSIX sia basato sui sistemi unix esso definisce comunque -una interfaccia e non fa riferimento ad una specifica implementazione (ad -esempio esiste anche una implementazione di questo standard pure sotto Windows -NT). Lo standard si è evoluto nel tempo ed una versione più aggiornata (quella -che viene normalmente denominata POSIX.1) è stata rilasciata come standard -internazionale con la sigla ISO/IEC 9945-1:1996. +i comandi di sistema (1003.2), per le estensioni realtime e per i thread +(1003.1d e 1003.1c) e vari altri. In \tabref{tab:intro_posix_std} si è +riportata una classificazione sommaria dei principali documenti prodotti, e di +come sono identificati fra IEEE ed ISO; si tenga conto inoltre che molto +spesso si usa l'estensione IEEE anche come aggiunta al nome POSIX (ad esempio +si può parlare di POSIX.4 come di POSIX.1b). + +Si tenga presente però che nuove specificazioni e proposte di +standardizzazione si aggiungono continuamente, mentre le versioni precedenti +vengono riviste; talvolta poi i riferimenti cambiamo nome, per cui anche solo +seguire le denominazioni usate diventa particolarmente faticoso; una pagina +dove si possono recuperare varie (e di norma piuttosto intricate) informazioni +è: \href{http://www.pasc.org/standing/sd11.html} +{http://www.pasc.org/standing/sd11.html}. + + +\begin{table}[htb] + \footnotesize + \centering + \begin{tabular}[c]{|l|l|l|l|} + \hline + \textbf{Standard} & \textbf{IEEE} & \textbf{ISO} & \textbf{Contenuto} \\ + \hline + \hline + POSIX.1 & 1003.1 & 9945-1& Interfacce di base \\ + POSIX.1a& 1003.1a& 9945-1& Estensioni a POSIX.1 \\ + POSIX.2 & 1003.2 & 9945-2& Comandi \\ + POSIX.3 & 2003 &TR13210& Metodi di test \\ + POSIX.4 & 1003.1b & --- & Estensioni real-time \\ + POSIX.4a& 1003.1c & --- & Threads \\ + POSIX.4b& 1003.1d &9945-1& Ulteriori estensioni real-time \\ + POSIX.5 & 1003.5 & 14519& Interfaccia per il linguaggio ADA \\ + POSIX.6 & 1003.2c,1e& 9945-2& Sicurezza \\ + POSIX.8 & 1003.1f& 9945-1& Accesso ai file via rete \\ + POSIX.9 & 1003.9 & --- & Intercaccia per il Fortran-77 \\ + POSIX.12& 1003.1g& 9945-1& Sockets \\ + \hline + \end{tabular} + \caption{Elenco dei vari standard POSIX e relative denominazioni.} + \label{tab:intro_posix_std} +\end{table} + +Benché l'insieme degli standard POSIX siano basati sui sistemi Unix essi +definiscono comunque un'interfaccia di programmazione generica e non fanno +riferimento ad una implementazione specifica (ad esempio esiste +un'implementazione di POSIX.1 anche sotto Windows NT). Lo standard principale +resta comunque POSIX.1, che continua ad evolversi; la versione più nota, cui +gran parte delle implementazioni fanno riferimento, e che costituisce una base +per molti altri tentativi di standardizzazione, è stata rilasciata anche come +standard internazionale con la sigla ISO/IEC 9945-1:1996. + +Linux e le \acr{glibc} implementano tutte le funzioni definite nello standard +POSIX.1, queste ultime forniscono in più alcune ulteriori capacità (per +funzioni di \textit{pattern matching} e per la manipolazione delle +\textit{regular expression}), che vengono usate dalla shell e dai comandi di +sistema e che sono definite nello standard POSIX.2. + +Nelle versioni più recenti del kernel e delle librerie sono inoltre supportate +ulteriori funzionalità aggiunte dallo standard POSIX.1c per quanto riguarda i +\textit{thread} (vedi ...), e dallo standard POSIX.1b per quanto riguarda i +segnali e lo scheduling real-time (\secref{sec:sig_real_time} e +\secref{sec:proc_real_time}), la misura del tempo, i meccanismi di +intercomunicazione (\secref{sec:ipc_posix}) e l'I/O asincrono +(\secref{sec:file_asyncronous_io}). -Le \acr{glibc} implementano tutte le funzioni definite nello standard POSIX.1, -e Linux; \subsection{Lo standard X/Open -- XPG3} \label{sec:intro_xopen} Il consorzio X/Open nacque nel 1984 come consorzio di venditori di sistemi -unix per giungere ad una armonizzazione delle varie implementazioni. Per far +Unix per giungere ad un'armonizzazione delle varie implementazioni. Per far questo iniziò a pubblicare una serie di documentazioni e specifiche sotto il nome di \textit{X/Open Portability Guide} (a cui di norma si fa riferimento con l'abbreviazione XPGn). Nel 1989 produsse una terza versione di questa guida particolarmente -voluminosa (la \textit{X/Open Portability Guide, Issue 3}), contenente una -ulteriore standardizzazione dell'interfaccia sistema unix, che venne presa -come riferimento da vari produttori. +voluminosa (la \textit{X/Open Portability Guide, Issue 3}), contenente +un'ulteriore standardizzazione dell'interfaccia di sistema di Unix, che venne +presa come riferimento da vari produttori. Questo standard, detto anche XPG3 dal nome della suddetta guida, è sempre basato sullo standard POSIX.1, ma prevede una serie di funzionalità aggiuntive @@ -342,10 +410,10 @@ Nel 1993 il marchio Unix pass aveva comprato dalla AT\&T) al consorzio X/Open che iniziò a pubblicare le sue specifiche sotto il nome di \textit{Single UNIX Specification}, l'ultima versione di Spec 1170 diventò così la prima versione delle \textit{Single UNIX - Specification}, SUSv2, più comunemente nota come \textit{Unix 95}. + Specification}, SUSv1, più comunemente nota come \textit{Unix 95}. -\subsection{Gli standard UNIX -- Open Group} +\subsection{Gli standard Unix -- Open Group} \label{sec:intro_opengroup} Nel 1996 la fusione del consorzio X/Open con la Open Software Foundation (nata @@ -374,18 +442,18 @@ di Berkley e la AT/T gener mondo Unix. L'Università di Berkley proseguì nello sviluppo della base di codice di cui disponeva, e che presentava parecchie migliorie rispetto alle allora versioni disponibili, fino ad arrivare al rilascio di una versione -completa di unix, chiamata appunto BSD, del tutto indipendente dal codice +completa di Unix, chiamata appunto BSD, del tutto indipendente dal codice della AT/T. -Benchè BSD non sia uno standard formalizzato, l'implementazione di unix +Benché BSD non sia uno standard formalizzato, l'implementazione di Unix dell'Università di Berkley, ha provveduto nel tempo una serie di estensioni e -di API grande rilievo, come il link simbolici (vedi \secref{sec:file_symlink}, -la funzione \func{select}, i socket. +di API grande rilievo, come il link simbolici, la funzione \code{select}, i +socket. Queste estensioni sono state via via aggiunte al sistema nelle varie versioni del sistema (BSD 4.2, BSD 4.3 e BSD 4.4) come pure in alcuni derivati -commerciali come SunOS. Le \acr{glibc} provvedono tutte queste estensioni che -sono state in gran parte incorporate negli standard successivi. +commerciali come SunOS. Il kernel e le \acr{glibc} provvedono tutte queste +estensioni che sono state in gran parte incorporate negli standard successivi. \subsection{Lo standard System V} @@ -396,10 +464,11 @@ marchio depositato, sviluppandone una serie di versioni diverse; nel 1983 la versione supportata ufficialmente venne rilasciata al pubblico con il nome di Unix System V. Negli anni successivi l'AT/T proseguì lo sviluppo rilasciando varie versioni con aggiunte e integrazioni; nel 1989 un accordo fra vari -venditori (AT/T, Sun, HP, e altro) portò ad una versione che provvedeva una -unificazione dell interfacce comprendente Xenix e BSD, la System V release 4. +venditori (AT/T, Sun, HP, e altro) portò ad una versione che provvedeva +un'unificazione dell interfacce comprendente Xenix e BSD, la System V release +4. -La interfaccia di questa ultima release è descritta in un documento dal titolo +L'interfaccia di questa ultima release è descritta in un documento dal titolo \textit{System V Interface Description}, o SVID; spesso però si riferimento a questo standard con il nome della sua implementazione, usando la sigla SVr4. @@ -410,11 +479,11 @@ rinominata in Unix System Laboratories) venne acquistata dalla Novell, che poi trasferì il marchio Unix al consorzio X/Open; l'ultima versione di System V fu la SVr4.2MP rilasciata nel Dicembre 93. -Le \acr{glibc} implementano le principali funzionalità richieste da SVID che -non sono già incluse negli standard POSIX ed ANSI C, per compatibilità con lo -Unix System V e con altri Unix (come SunOS) che le includono. Tuttavia le -funzionalità più oscure e meno utilizzate (che non sono presenti neanche in -System V) sono state tralasciate. +Linux e le \acr{glibc} implementano le principali funzionalità richieste da +SVID che non sono già incluse negli standard POSIX ed ANSI C, per +compatibilità con lo Unix System V e con altri Unix (come SunOS) che le +includono. Tuttavia le funzionalità più oscure e meno utilizzate (che non sono +presenti neanche in System V) sono state tralasciate. Le funzionalità implementate sono principalmente il meccanismo di intercomunicazione fra i processi e la memoria condivisa (il cosiddetto System @@ -426,9 +495,9 @@ matematiche. \subsection{Il comportamento standard del \cmd{gcc} e delle \acr{glibc}} \label{sec:intro_gcc_glibc_std} -In Linux gli standard appena descritti sono ottenibili sia attraverso l'uso di -opzioni del compilatore (il \cmd{gcc}) che definendo opportune costanti prima -della inclusione dei file degli header. +In Linux grazie alle \acr{glibc} gli standard appena descritti sono ottenibili +sia attraverso l'uso di opzioni del compilatore (il \cmd{gcc}) che definendo +opportune costanti prima della inclusione dei file degli header. Se si vuole che i programmi seguano una stretta attinenza allo standard ANSI C si può usare l'opzione \cmd{-ansi} del compilatore, e non sarà riconosciuta @@ -436,12 +505,12 @@ nessuna funzione non riconosciuta dalle specifiche standard ISO per il C. Per attivare le varie opzioni è possibile definire le macro di preprocessore, che controllano le funzionalità che le \acr{glibc} possono mettere a -disposizione questo può essere fatto attraverso l'opzione \cmd{-D} del -compilatore, ma è buona norma inserire gli opportuni \texttt{\#define} nei +disposizione: questo può essere fatto attraverso l'opzione \cmd{-D} del +compilatore, ma è buona norma inserire gli opportuni \code{\#define} nei propri header file. Le macro disponibili per i vari standard sono le seguenti: -\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}} +\begin{basedescript}{\desclabelwidth{3cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}} \item[\macro{\_POSIX\_SOURCE}] definendo questa macro si rendono disponibili tutte le funzionalità dello standard POSIX.1 (la versione IEEE Standard 1003.1) insieme a tutte le funzionalità dello standard ISO C. Se viene anche @@ -478,28 +547,40 @@ Le macro disponibili per i vari standard sono le seguenti: sia \macro{\_POSIX\_SOURCE} che \macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} vengono automaticamente definite. Sono incluse anche ulteriori funzionalità disponibili in BSD e SVID. Se il valore della macro è posto a 500 questo - include anche le nuove definizioni introdotte con la \textit{Single Unix + include anche le nuove definizioni introdotte con la \textit{Single UNIX Specification, version 2}, cioè Unix98. -\item[\macro{\_XOPEN\_SOURCE\_EXTENDED}] questa macro si attivano le ulteriori - funzionalità necessarie a esse conformi al rilascio del marchio - \textit{X/Open Unix} -\item[\macro{\_ISOC99\_SOURCE}] questa macro si attivano le +\item[\macro{\_XOPEN\_SOURCE\_EXTENDED}] definendo questa macro si attivano le + ulteriori funzionalità necessarie ad essere conformi al rilascio del marchio + \textit{X/Open Unix}. +\item[\macro{\_ISOC99\_SOURCE}] definendo questa macro si attivano le funzionalità previste per la revisione delle librerie standard del C denominato ISO C99. Dato che lo standard non è ancora adottato in maniera - ampia queste non sona abilitate automaticamente, ma le \acr{glibc} ha già - una implementazione completa che può essere attivata definendo questa macro. -\item[\macro{\_LARGEFILE\_SOURCE}] questa macro si attivano le + ampia queste non sono abilitate automaticamente, ma le \acr{glibc} hanno già + un'implementazione completa che può essere attivata definendo questa macro. +\item[\macro{\_LARGEFILE\_SOURCE}] definendo questa macro si attivano le funzionalità per il supporto dei file di grandi dimensioni (il \textit{Large - File Support} o LFS) con indici e dimensioni a 64 bit. -\item[\macro{\_GNU\_SOURCE}] questa macro si attivano tutte le funzionalità - disponibili: ISO C89, ISO C99, POSIX.1, POSIX.2, BSD, SVID, X/Open, LFS più - le estensioni specifiche GNU. Nel caso in cui BSD e POSIX confliggono viene - data la precedenza a POSIX. + File Support} o LFS) con indici e dimensioni a 64 bit. +\item[\macro{\_GNU\_SOURCE}] definendo questa macro si attivano tutte le + funzionalità disponibili: ISO C89, ISO C99, POSIX.1, POSIX.2, BSD, SVID, + X/Open, LFS più le estensioni specifiche GNU. Nel caso in cui BSD e POSIX + confliggano viene data la precedenza a POSIX. \end{basedescript} -\subsection{Gli standard di Linux} +In particolare è da sottolineare che le \acr{glibc} supportano alcune +estensioni specifiche GNU, che non sono comprese in nessuno degli +standard citati. Per poterle utilizzare esse devono essere attivate +esplicitamente definendo la macro \macro{\_GNU\_SOURCE} prima di +includere i vari header file. + + +\subsection{Gli standard di GNU/Linux} \label{sec:intro_linux_std} Da fare (o cassare, a seconda del tempo e della voglia). + +%%% Local Variables: +%%% mode: latex +%%% TeX-master: "gapil" +%%% End: