X-Git-Url: https://gapil.gnulinux.it/gitweb/?p=gapil.git;a=blobdiff_plain;f=ipc.tex;h=2e4d3811119702c993539b5554b91e0f29e638e9;hp=6cb8cc482a4bdbd2811d480609a84c2f882b8854;hb=da988ff2a5d8037c11a743470bf29cb4038d43ae;hpb=e77571fc3b2e3083b4f819a9626d2be454456fab diff --git a/ipc.tex b/ipc.tex index 6cb8cc4..2e4d381 100644 --- a/ipc.tex +++ b/ipc.tex @@ -3085,10 +3085,10 @@ int ComputeValues(struct dirent * direntry) if (S_ISREG(data.st_mode)) shmptr->tot_regular++; if (S_ISFIFO(data.st_mode)) shmptr->tot_fifo++; if (S_ISLNK(data.st_mode)) shmptr->tot_link++; - if (S_ISDIR(data.st_mode)) shmptr->tot_dir; - if (S_ISBLK(data.st_mode)) shmptr->tot_block; - if (S_ISCHR(data.st_mode)) shmptr->tot_char; - if (S_ISSOCK(data.st_mode)) shmptr->tot_sock; + if (S_ISDIR(data.st_mode)) shmptr->tot_dir++; + if (S_ISBLK(data.st_mode)) shmptr->tot_block++; + if (S_ISCHR(data.st_mode)) shmptr->tot_char++; + if (S_ISSOCK(data.st_mode)) shmptr->tot_sock++; return 0; } /* @@ -3186,8 +3186,6 @@ int main(int argc, char *argv[]) } /* main loop */ MutexLock(mutex); /* lock shared memory */ - printf("File presenti %d file, per un totale di %d byte\n", - shmptr->tot_files, shmptr->tot_size); printf("Ci sono %d file dati\n", shmptr->tot_regular); printf("Ci sono %d directory\n", shmptr->tot_dir); printf("Ci sono %d link\n", shmptr->tot_link); @@ -3195,6 +3193,8 @@ int main(int argc, char *argv[]) printf("Ci sono %d socket\n", shmptr->tot_sock); printf("Ci sono %d device a caratteri\n", shmptr->tot_char); printf("Ci sono %d device a blocchi\n", shmptr->tot_block); + printf("Totale %d file, per %d byte\n", + shmptr->tot_files, shmptr->tot_size); MutexUnlock(mutex); /* unlock shared memory */ } \end{lstlisting} @@ -3220,6 +3220,10 @@ mutex (qui avviene il blocco se la memoria condivisa non (\texttt{\small 32--40}) si stampano i vari valori in essa contenuti. Infine (\texttt{\small 41}) si rilascia il mutex. +Verifichiamo allora il funzionamento del nostro programma + + + %% Per capire meglio il funzionamento delle funzioni facciamo ancora una volta %% riferimento alle strutture con cui il kernel implementa i segmenti di memoria @@ -3364,23 +3368,23 @@ disponibile.\index{file!di lock|)} \subsection{La sincronizzazione con il \textit{file locking}} \label{sec:ipc_lock_file} -Dato che i file di lock presentano gli inconvenienti illustrati in precedenza, -la tecnica alternativa di sincronizzazione più comune è quella di fare ricorso -al \textit{file locking}\index{file!locking} (trattato in -\secref{sec:file_locking}) usando \func{fcntl} su un file creato per -l'occasione per ottenere un write lock. In questo modo potremo usare il lock -come un \textit{mutex}: per bloccare la risorsa basterà acquisire il lock, per -sbloccarla basterà rilasciare il lock; una richiesta fatta con un write lock -metterà automaticamente il processo in stato di attesa, senza necessità di -ricorrere al \textit{polling}\index{polling} per determinare la disponibilità -della risorsa, e al rilascio della stessa da parte del processo che la -occupava si otterrà il nuovo lock atomicamente. +Dato che i file di lock\index{file!di lock} presentano gli inconvenienti +illustrati in precedenza, la tecnica alternativa di sincronizzazione più +comune è quella di fare ricorso al \textit{file locking}\index{file!locking} +(trattato in \secref{sec:file_locking}) usando \func{fcntl} su un file creato +per l'occasione per ottenere un write lock. In questo modo potremo usare il +lock come un \textit{mutex}: per bloccare la risorsa basterà acquisire il +lock, per sbloccarla basterà rilasciare il lock. Una richiesta fatta con un +write lock metterà automaticamente il processo in stato di attesa, senza +necessità di ricorrere al \textit{polling}\index{polling} per determinare la +disponibilità della risorsa, e al rilascio della stessa da parte del processo +che la occupava si otterrà il nuovo lock atomicamente. Questo approccio presenta il notevole vantaggio che alla terminazione di un processo tutti i lock acquisiti vengono rilasciati automaticamente (alla -chiusura dei relativi file) e non ci si deve preoccupare di niente, inoltre -non consuma risorse permanentemente allocate nel sistema, lo svantaggio è che -dovendo fare ricorso a delle operazioni sul filesystem esso è in genere +chiusura dei relativi file) e non ci si deve preoccupare di niente; inoltre +non consuma risorse permanentemente allocate nel sistema. Lo svantaggio è che, +dovendo fare ricorso a delle operazioni sul filesystem, esso è in genere leggermente più lento. \begin{figure}[!htb] @@ -3446,37 +3450,81 @@ int ReadMutex(int fd) \end{lstlisting} \end{minipage} \normalsize - \caption{Il codice delle funzioni che permettono di creare un - \textit{mutex} utilizzando il file locking\index{file!locking}.} + \caption{Il codice delle funzioni che permettono per la gestione dei + \textit{mutex} con il file locking\index{file!locking}.} \label{fig:ipc_flock_mutex} \end{figure} -Il codice delle varie funzioni definite per implementare un mutex utilizzando -il file locking\index{file!locking} è riportato in -\figref{fig:ipc_flock_mutex}; si è mantenuta una struttura analoga a quelle -viste in precedenza, anche se le due interfacce non possono essere -completamente equivalenti, specie per quanto riguarda la rimozione del mutex. - - - - -La prima funzione (\texttt{\small 1--22}) serve per acquisire il mutex. -Anzitutto si apre (\texttt{\small 9--11}), creandolo se non esiste, il file -specificato dall'argomento \param{pathname}. In caso di errore si ritorna -immediatamente, altrimenti si prosegue impostando (\texttt{\small 12--16}) la -struttura \var{lock} in modo da poter acquisire un write lock sul file. -Infine si richiede (\texttt{\small 17--20}) il file lock (restituendo il -codice di ritorno di \func{fcntl} caso di errore). Se il file è libero il lock -è acquisito e la funzione ritorna immediatamente; altrimenti \func{fcntl} si -bloccherà (si noti che la si è chiamata con \func{F\_SETLKW}) fino al rilascio -del lock. - -La seconda funzione (\texttt{\small 23--44}) serve a rilasciare il mutex. Di -nuovo si apre (\texttt{\small 30--33}) il file specificato dall'argomento -\param{pathname} (che stavolta deve esistere), ritornando immediatamente in -caso di errore. Poi si passa ad inizializzare (\texttt{\small 34--38}) la -struttura \var{lock} per il rilascio del lock, che viene effettuato -(\texttt{\small 39--42}) subito dopo. +Il codice delle varie funzioni usate per implementare un mutex utilizzando il +file locking\index{file!locking} è riportato in \figref{fig:ipc_flock_mutex}; +si è mantenuta volutamente una struttura analoga alle precedenti funzioni che +usano i semafori, anche se le due interfacce non possono essere completamente +equivalenti, specie per quanto riguarda la rimozione del mutex. + +La prima funzione (\texttt{\small 1--5}) è \func{CreateMutex}, e serve a +creare il mutex; la funzione è estremamente semplice, e si limita +(\texttt{\small 4}) a creare, con una opportuna chiamata ad \func{open}, il +file che sarà usato per il successivo file locking, assicurandosi che non +esista già (nel qual caso segnala un errore); poi restituisce il file +descriptor che sarà usato dalle altre funzioni per acquisire e rilasciare il +mutex. + +La seconda funzione (\texttt{\small 6--10}) è \func{FindMutex}, che, come la +precedente, è stata definita per mantenere una analogia con la corrispondente +funzione basata sui semafori. Anch'essa si limita (\texttt{\small 9}) ad +aprire il file da usare per il file locking, solo che in questo caso le +opzioni di \func{open} sono tali che il file in questione deve esistere di +già. + +La terza funzione (\texttt{\small 11--23}) è \func{LockMutex} e serve per +acquisire il mutex. La funzione definisce (\texttt{\small 14}) e inizializza +(\texttt{\small 17--20}) la struttura \var{lock} da usare per acquisire un +write lock sul file, che poi (\texttt{\small 21}) viene richiesto con +\func{fcntl}, restituendo il valore di ritorno di quest'ultima. Se il file è +libero il lock viene acquisito e la funzione ritorna immediatamente; +altrimenti \func{fcntl} si bloccherà (si noti che la si è chiamata con +\func{F\_SETLKW}) fino al rilascio del lock. + +La quarta funzione (\texttt{\small 24--35}) è \func{UnlockMutex} e serve a +rilasciare il mutex. La funzione è analoga alla precedente, solo che in questo +caso si inizializza (\texttt{\small 29--32}) la struttura \var{lock} per il +rilascio del lock, che viene effettuato (\texttt{\small 34}) con la opportuna +chiamata a \func{fcntl}. Avendo usato il file locking in semantica POSIX (si +riveda quanto detto \secref{sec:file_posix_lock}) solo il processo che ha +precedentemente eseguito il lock può sbloccare il mutex. + +La quinta funzione (\texttt{\small 36--40}) è \func{RemoveMutex} e serve a +cancellare il mutex. Anche questa funzione è stata definita per mantenere una +analogia con le funzioni basate sui semafori, e si limita a cancellare +(\texttt{\small 39}) il file con una chiamata ad \func{unlink}. Si noti che in +questo caso la funzione non ha effetto sui mutex già ottenuti con precedenti +chiamate a \func{FindMutex} o \func{CreateMutex}, che continueranno ad essere +disponibili fintanto che i relativi file descriptor restano aperti. Pertanto +per rilasciare un mutex occorrerà prima chiamare \func{UnlockMutex} oppure +chiudere il file usato per il lock. + +La sesta funzione (\texttt{\small 41--56}) è \func{ReadMutex} e serve a +leggere lo stato del mutex. In questo caso si prepara (\texttt{\small 47--50}) +la solita struttura \var{lock} come l'acquisizione del lock, ma si effettua +(\texttt{\small 52}) la chiamata a \func{fcntl} usando il comando +\const{F\_GETLK} per ottenere lo stato del lock, e si restituisce +(\texttt{\small 53}) il valore di ritorno in caso di errore, ed il valore del +campo \var{l\_type} (che descrive lo stato del lock) altrimenti. Per questo +motivo la funzione restituirà -1 in caso di errore e uno dei due valori +\const{F\_UNLCK} o \const{F\_WRLCK}\footnote{non si dovrebbe mai avere il + terzo valore possibile, \const{F\_RDLCK}, dato che la nostra interfaccia usa + solo i write lock. Però è sempre possibile che siano richiesti altri lock + sul file al di fuori dell'interfaccia, nel qual caso si potranno avere, + ovviamente, interferenze indesiderate.} ) in caso di successo, ed indicare +che il mutex è, rispettivamente libero o occupato. + + + +Basandosi sulla semantica dei file lock POSIX valgono tutte le precisazioni +relative al comportamento di questi ultimi fatte in +\secref{sec:file_posix_lock}; questo significa che, al contrario di quanto +avveniva con l'altra interfaccia basata sui semafori, chiamate multiple a +\func{UnlockMutex} o \func{LockMutex} non hanno nessun inconveniente. \subsection{Il \textit{memory mapping} anonimo}