X-Git-Url: https://gapil.gnulinux.it/gitweb/?p=gapil.git;a=blobdiff_plain;f=ipc.tex;h=1502f34f3fe6cde7cf60c807c12bc45d592f15b4;hp=aa6893c01586c2841dd3244df2550eca7dec8826;hb=f67bf0a685d61f70c3536e1f258b96a658162f9e;hpb=57c1291f77a1a179e67c4506b3e05e74ad89d21e

diff --git a/ipc.tex b/ipc.tex
index aa6893c..1502f34 100644
--- a/ipc.tex
+++ b/ipc.tex
@@ -1488,7 +1488,7 @@ argomento 
 cioè \var{message} è una propria struttura che si passa alla funzione,
 \param{msgsz} dovrà essere uguale a \code{sizeof(message)-sizeof(long)}, (se
 consideriamo il caso dell'esempio in \figref{fig:ipc_msbuf}, \param{msgsz}
-dovrà essere pari a \macro{LENGHT}).
+dovrà essere pari a \macro{LENGTH}).
 
 \begin{figure}[!htb]
   \footnotesize \centering
@@ -1575,7 +1575,7 @@ rimosso dalla stessa) 
 La funzione legge un messaggio dalla coda specificata scrivendolo nel buffer
 indicato da \param{msgp}, che avrà un formato analogo a quello di
 \figref{fig:ipc_msbuf}. L'argomento \param{msgsz} indica la lunghezza massima
-del testo del messaggio (equivalente al valore del parametro \macro{LENGHT}
+del testo del messaggio (equivalente al valore del parametro \macro{LENGTH}
 nell'esempio di \figref{fig:ipc_msbuf}).
 
 Se il testo del messaggio ha lunghezza inferiore a \param{msgsz} esso viene
@@ -1644,9 +1644,9 @@ codice (si ricordi quanto detto in \secref{sec:proc_race_cond}).
 
 Un semaforo è uno speciale contatore, mantenuto nel kernel, che permette, a
 seconda del suo valore, di consentire o meno la prosecuzione dell'esecuzione
-del codice. In questo modo l'accesso ad una risorsa condivisa da più processi
-può essere controllato, associando ad essa un semaforo che consente di
-assicurare che non più di un processo alla volta possa usarla.
+di un programma. In questo modo l'accesso ad una risorsa condivisa da più
+processi può essere controllato, associando ad essa un semaforo che consente
+di assicurare che non più di un processo alla volta possa usarla.
 
 Il concetto di semaforo è uno dei concetti base nella programmazione ed è
 assolutamente generico, così come del tutto generali sono modalità con cui lo
@@ -1705,9 +1705,9 @@ Purtroppo questa implementazione complica inutilmente lo schema elementare che
 abbiamo descritto, dato che non è possibile definire un singolo semaforo, ma
 se ne deve creare per forza un insieme.  Ma questa in definitiva è solo una
 complicazione inutile, il problema è che i semafori del System V IPC soffrono
-di altri due ben più gravi difetti.
+di altri due, ben più gravi, difetti.
 
-Il primo grave difetto è che non esiste una funzione che permetta di creare ed
+Il primo difetto è che non esiste una funzione che permetta di creare ed
 inizializzare un semaforo in un'unica chiamata; occorre prima creare l'insieme
 dei semafori con \func{semget} e poi inizializzarlo con \func{semctl}, si
 perde così ogni possibilità di eseguire atomicamente questa operazione.
@@ -1854,9 +1854,13 @@ loro inizializzazione) 
 La funzione può avere tre o quattro parametri, a seconda dell'operazione
 specificata con \param{cmd}, ed opera o sull'intero insieme specificato da
 \param{semid} o sul singolo semaforo di un insieme, specificato da
-\param{semnum}. Qualora la funzione operi con quattro argomenti \param{arg} è
-un argomento generico che deve essere una \var{union semun}, si è riportato la
-relativa definizione in \figref{fig:ipc_semun}.
+\param{semnum}. 
+
+Qualora la funzione operi con quattro argomenti \param{arg} è
+un argomento generico, che conterrà un dato diverso a seconda dell'azione
+richiesta; per unificare l'argomento esso deve essere passato come una
+\var{union semun}, la cui definizione, con i possibili valori che può
+assumere, è riportata in \figref{fig:ipc_semun}.
 
 \begin{figure}[!htb]
   \footnotesize \centering
@@ -1877,9 +1881,11 @@ union semun {
   \label{fig:ipc_semun}
 \end{figure}
 
-Il comportamento della funzione, come il numero di parametri, dipende dal
-valore dell'argomento \param{cmd}, che specifica l'azione da intraprendere; i
-possibili valori legali per questo argomento sono:
+Come già accennato sia il comportamento della funzione che il numero di
+parametri con cui deve essere invocata, dipendono dal valore dell'argomento
+\param{cmd}, che specifica l'azione da intraprendere; i valori validi (che
+cioè non causano un errore di \macro{EINVAL}) per questo argomento sono i
+seguenti:
 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
 \item[\macro{IPC\_STAT}] Legge i dati dell'insieme di semafori, copiando il
   contenuto della relativa struttura \var{semid\_ds} all'indirizzo specificato
@@ -1899,25 +1905,28 @@ possibili valori legali per questo argomento sono:
   corrispondere o al creatore o al proprietario dell'insieme, o
   all'amministratore.  L'argomento \param{semnum} viene ignorato.
 \item[\macro{GETALL}] Restituisce il valore corrente di ciascun semaforo
-  dell'insieme (il campo \var{semval} di \var{sem}) nel vettore indicato da
-  \param{arg.array}. Occorre avere il permesso di lettura. L'argomento
-  \param{semnum} viene ignorato.
+  dell'insieme (corrispondente al campo \var{semval} di \var{sem}) nel vettore
+  indicato da \param{arg.array}. Occorre avere il permesso di lettura.
+  L'argomento \param{semnum} viene ignorato.
 \item[\macro{GETNCNT}] Restituisce come valore di ritorno della funzione il
   numero di processi in attesa che il semaforo \param{semnum} dell'insieme
-  venga incrementato (il campo \var{semncnt} di \var{sem}); va invocata con
-  tre argomenti.  Occorre avere il permesso di lettura.
+  \param{semid} venga incrementato (corrispondente al campo \var{semncnt} di
+  \var{sem}); va invocata con tre argomenti.  Occorre avere il permesso di
+  lettura.
 \item[\macro{GETPID}] Restituisce come valore di ritorno della funzione il
   \acr{pid} dell'ultimo processo che ha compiuto una operazione sul semaforo
-  \param{semnum} dell'insieme (il campo \var{sempid} di \var{sem}); va
-  invocata con tre argomenti.  Occorre avere il permesso di lettura.
-\item[\macro{GETVAL}] Restituisce come valore di ritorno della funzione il il
-  valore corrente del semaforo \param{semnum} dell'insieme (il campo
-  \var{semval} di \var{sem}); va invocata con tre argomenti.  Occorre avere il
+  \param{semnum} dell'insieme \param{semid} (corrispondente al campo
+  \var{sempid} di \var{sem}); va invocata con tre argomenti.  Occorre avere il
   permesso di lettura.
+\item[\macro{GETVAL}] Restituisce come valore di ritorno della funzione il il
+  valore corrente del semaforo \param{semnum} dell'insieme \param{semid}
+  (corrispondente al campo \var{semval} di \var{sem}); va invocata con tre
+  argomenti.  Occorre avere il permesso di lettura.
 \item[\macro{GETZCNT}] Restituisce come valore di ritorno della funzione il
   numero di processi in attesa che il valore del semaforo \param{semnum}
-  dell'insieme diventi nullo (il campo \var{semncnt} di \var{sem}); va
-  invocata con tre argomenti.  Occorre avere il permesso di lettura.
+  dell'insieme \param{semid} diventi nullo (corrispondente al campo
+  \var{semncnt} di \var{sem}); va invocata con tre argomenti.  Occorre avere
+  il permesso di lettura.
 \item[\macro{SETALL}] Inizializza il valore di tutti i semafori dell'insieme,
   aggiornando il campo \var{sem\_ctime} di \var{semid\_ds}. I valori devono
   essere passati nel vettore indicato da \param{arg.array}.  Si devono avere i
@@ -1929,15 +1938,15 @@ possibili valori legali per questo argomento sono:
 \end{basedescript}
 
 Quando si imposta il valore di un semaforo (sia che lo si faccia per tutto
-l'insieme con \macro{SETALL}, che per uno solo con \macro{SETVAL}, i processi
-in attesa su di esso reagiscono di conseguenza al cambiamento di valore.
-Inoltre la coda delle operazioni di ripristino viene cancellata per tutti i
-semafori il cui valore viene modificato.
+l'insieme con \macro{SETALL}, che per un solo semaforo con \macro{SETVAL}), i
+processi in attesa su di esso reagiscono di conseguenza al cambiamento di
+valore.  Inoltre la coda delle operazioni di ripristino viene cancellata per
+tutti i semafori il cui valore viene modificato.
 
 \begin{table}[htb]
   \footnotesize
   \centering
-  \begin{tabular}[c]{|c|p{8cm}|}
+  \begin{tabular}[c]{|c|l|}
     \hline
     \textbf{Operazione}  & \textbf{Valore restituito} \\
     \hline
@@ -1953,11 +1962,52 @@ semafori il cui valore viene modificato.
 \end{table}
 
 Il valore di ritorno della funzione in caso di successo dipende
-dall'operazione richiesta; in generale esso è nullo, a meno che non si sia
-specificata una delle operazioni riportate in
-\tabref{tab:ipc_semctl_returns}, nel qual caso viene restituito il
-corrispondente campo della struttura \var{sem}.
+dall'operazione richiesta; per tutte le operazioni che richiedono quattro
+argomenti esso è sempre nullo, per le altre operazioni, elencate in
+\tabref{tab:ipc_semctl_returns} viene invece restituito il valore richiesto,
+corrispondente al campo della struttura \var{sem} indicato nella seconda
+colonna della tabella.
+
+Le operazioni ordinarie sui semafori, come l'acquisizione o il rilascio degli
+stessi (in sostanza tutte quelle non comprese nell'uso di \func{semctl})
+vengono effettuate con la funzione \func{semop}, il cui prototipo è:
+\begin{functions}
+  \headdecl{sys/types.h} 
+  \headdecl{sys/ipc.h} 
+  \headdecl{sys/sem.h} 
+  
+  \funcdecl{int semop(int semid, struct sembuf *sops, unsigned nsops)}
+  
+  Esegue le operazioni ordinarie su un semaforo o un insieme di semafori.
+  
+  \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
+    errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+    \begin{errlist}
+    \item[\macro{EACCES}] Il processo non ha i privilegi per eseguire
+      l'operazione richiesta.
+    \item[\macro{EIDRM}] L'insieme di semafori è stato cancellato.
+    \item[\macro{ENOMEM}] Si è richiesto un \macro{SEM\_UNDO} ma il sistema
+      non ha le risorse per allocare la struttura di ripristino.
+    \item[\macro{EAGAIN}] Un'operazione comporterebbe il blocco del processo,
+      ma si è specificato \macro{IPC\_NOWAIT} in \var{sem\_flg}.
+    \item[\macro{EINTR}] La funzione, bloccata in attesa dell'esecuzione
+      dell'operazione, viene interrotta da un segnale.
+    \item[\macro{E2BIG}] L'argomento \param{nsops} è maggiore del numero
+      massimo di operazioni \macro{SEMOPM}.
+    \item[\macro{ERANGE}] Per alcune operazioni il valore risultante del
+      semaforo viene a superare il limite massimo \macro{SEMVMX}.
+  \end{errlist}
+  ed inoltre \macro{EFAULT} ed \macro{EINVAL}.
+}
+\end{functions}
 
+La funzione permette di eseguire operazioni multiple sui singoli semafori di
+un insieme. La funzione richiede come primo argomento l'identificatore
+\param{semid} dell'insieme su cui si vuole operare. Il numero di operazioni da
+effettuare viene specificato con l'argomento \param{nsop}, mentre il loro
+contenuto viene passato con un puntatore ad un vettore di strutture
+\var{sembuf} nell'argomento \param{sops}. Le operazioni richieste vengono
+effettivamente eseguite se e soltanto se è possibile effettuarle tutte quante.
 
 \begin{figure}[!htb]
   \footnotesize \centering
@@ -1977,7 +2027,107 @@ struct sembuf
   \label{fig:ipc_sembuf}
 \end{figure}
 
+Il contenuto di ciascuna operazione deve essere specificato attraverso una
+opportuna struttura \var{sembuf} (la cui definizione è riportata in
+\figref{fig:ipc_sembuf}) che il programma chiamante deve avere cura di
+allocare in un opportuno vettore. La struttura permette di indicare il
+semaforo su cui operare, il tipo di operazione, ed un flag di controllo.
+
+Il campo \var{sem\_num} serve per indicare a quale semaforo dell'insieme fa
+riferimento l'operazione; si ricordi che i semafori sono numerati come in un
+vettore, per cui il primo semaforo corrisponde ad un valore nullo di
+\var{sem\_num}.
+
+Il campo \var{sem\_flg} è un flag, mantenuto come maschera binaria, per il
+quale possono essere impostati i due valori \macro{IPC\_NOWAIT} e
+\macro{SEM\_UNDO}.  Impostando \macro{IPC\_NOWAIT} si fa si che, invece di
+bloccarsi (in tutti quei casi in cui l'esecuzione di una operazione richiede
+che il processo vada in stato di \textit{sleep}), \func{semop} ritorni
+immediatamente con un errore di \macro{EAGAIN}.  Impostando \macro{SEM\_UNDO}
+si richiede invece che l'operazione venga registrata in modo che il valore del
+semaforo possa essere ripristinato all'uscita del processo.
+
+Infine \var{sem\_op} è il campo che controlla l'operazione che viene eseguita
+e determina il comportamento della chiamata a \func{semop}; tre sono i casi
+possibili:
+\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
+\item[\var{sem\_op}$>0$] In questo caso il valore di \var{sem\_op} viene
+  aggiunto al valore corrente di \var{semval}. La funzione ritorna
+  immediatamente (con un errore di \macro{ERANGE} qualora si sia superato il
+  limite \macro{SEMVMX}) ed il processo non viene bloccato in nessun caso.
+  Specificando \macro{SEM\_UNDO} si aggiorna il contatore per il ripristino
+  del valore del semaforo. Al processo chiamante è richiesto il privilegio di
+  alterazione (scrittura) sull'insieme di semafori.
+  
+\item[\var{sem\_op}$=0$] Nel caso \var{semval} sia zero l'esecuzione procede
+  immediatamente. Se \var{semval} è diverso da zero il comportamento è
+  controllato da \var{sem\_flg}, se è stato impostato \macro{IPC\_NOWAIT} la
+  funzione ritorna con un errore di \macro{EAGAIN}, altrimenti viene
+  incrementato \var{semzcnt} di uno ed il processo resta in stato di
+  \textit{sleep} fintanto che non si ha una delle condizioni seguenti:
+  \begin{itemize*}
+  \item \var{semval} diventa zero, nel qual caso \var{semzcnt} viene
+    decrementato di uno.
+  \item l'insieme di semafori viene rimosso, nel qual caso \func{semop} ritorna
+    un errore di \macro{EIDRM}.
+  \item il processo chiamante riceve un segnale, nel qual caso \var{semzcnt}
+    viene decrementato di uno e \func{semop} ritorna un errore di
+    \macro{EINTR}.
+  \end{itemize*}
+  Al processo chiamante è richiesto il privilegio di lettura dell'insieme dei
+  semafori.
+  
+\item[\var{sem\_op}$<0$] Nel caso in cui \var{semval} è maggiore o uguale del
+  valore assoluto di \var{sem\_op} (se cioè la somma dei due valori resta
+  positiva o nulla) i valori vengono sommati e la funzione ritorna
+  immediatamente; qualora si sia impostato \macro{SEM\_UNDO} viene anche
+  aggiornato il contatore per il ripristino del valore del semaforo. In caso
+  contrario (quando cioè la somma darebbe luogo ad un valore di \var{semval}
+  negativo) se si è impostato \macro{IPC\_NOWAIT} la funzione ritorna con un
+  errore di \macro{EAGAIN}, altrimenti viene incrementato di uno \var{semncnt}
+  ed il processo resta in stato di \textit{sleep} fintanto che non si ha una
+  delle condizioni seguenti:
+  \begin{itemize*}
+  \item \var{semval} diventa maggiore o uguale del valore assoluto di
+    \var{sem\_op}, nel qual caso \var{semncnt} viene decrementato di uno, il
+    valore di \var{sem\_op} viene sommato a \var{semval}, e se era stato
+    impostato \macro{SEM\_UNDO} viene aggiornato il contatore per il
+    ripristino del valore del semaforo.
+  \item l'insieme di semafori viene rimosso, nel qual caso \func{semop} ritorna
+    un errore di \macro{EIDRM}.
+  \item il processo chiamante riceve un segnale, nel qual caso \var{semncnt}
+    viene decrementato di uno e \func{semop} ritorna un errore di
+    \macro{EINTR}.
+  \end{itemize*}    
+  Al processo chiamante è richiesto il privilegio di alterazione (scrittura)
+  sull'insieme di semafori.
+\end{basedescript}
 
+In caso di successo della funzione viene aggiornato di \var{sempid} per ogni
+semaforo modificato al valore del \acr{pid} del processo chiamante; inoltre
+vengono pure aggiornati al tempo corrente i campi \var{sem\_otime} e
+\var{sem\_ctime}.
+
+Dato che, come già accennato in precedenza, in caso di uscita inaspettata i
+semafori possono restare occupati, abbiamo visto come \func{semop} permetta di
+attivare un meccanismo di ripristino attraverso l'uso del flag
+\macro{SEM\_UNDO}. Il meccanismo è implementato tramite una apposita struttura
+\var{sem\_undo}, associata ad ogni processo per ciascun semaforo che esso ha
+modificato; all'uscita i semafori modificati vengono ripristinati, e le
+strutture disallocate.  Per mantenere coerente il comportamento queste
+strutture non vengono ereditate attraverso una \func{fork} (altrimenti si
+avrebbe un doppio ripristino), mentre vengono passate nell'esecuzione di una
+\func{exec} (altrimenti non si avrebbe ripristino).
+
+Resta comunque insoluto il problema di fondo di questo meccanismo, che non si
+adatta al concetto di operazioni atomiche su un semaforo, dato che le
+richieste di ripristino si accumulano attraverso diverse chiamate a
+\func{semop}, cosa succede se all'uscita del processo?  Si deve porre il
+processo in stato di \textit{sleep} o andare avanti come se fosse stato
+impostato \macro{IPC\_NOWAIT}. La scelta del kernel è quella di effettuare le
+operazioni che non prevedono un blocco del processo ed ignorare
+silenziosamente le altre. Questo comporta che un comportamento senza problemi
+può essere garantito solo per i semafori privati.
 
 
 \subsection{Memoria condivisa}