X-Git-Url: https://gapil.gnulinux.it/gitweb/?p=gapil.git;a=blobdiff_plain;f=ipc.tex;h=4b569aadde0975b2a65045b0c8ee8ec8a3513f20;hp=bd6d12676be460dcdebd2ad3b7cba8519d655d09;hb=94b4d603807121b40eef06d22d2b6cd6e06ec7fd;hpb=e2f92e43947fa40f05fd7d07b0a6a3a95c0a11b4 diff --git a/ipc.tex b/ipc.tex index bd6d126..4b569aa 100644 --- a/ipc.tex +++ b/ipc.tex @@ -74,7 +74,7 @@ illustrato in fig.~\ref{fig:ipc_pipe_singular}, in cui sono illustrati i due capi della pipe, associati a ciascun file descriptor, con le frecce che indicano la direzione del flusso dei dati. -\begin{figure}[htb] +\begin{figure}[!htb] \centering \includegraphics[height=5cm]{img/pipe} \caption{Schema della struttura di una pipe.} @@ -90,7 +90,7 @@ compresi quelli associati ad una pipe (secondo la situazione illustrata in fig.~\ref{fig:ipc_pipe_fork}). In questo modo se uno dei processi scrive su un capo della pipe, l'altro può leggere. -\begin{figure}[htb] +\begin{figure}[!htb] \centering \includegraphics[height=5cm]{img/pipefork} \caption{Schema dei collegamenti ad una pipe, condivisi fra processo padre e @@ -114,7 +114,7 @@ essere bloccante (qualora non siano presenti dati), inoltre se si legge da una pipe il cui capo in scrittura è stato chiuso, si avrà la ricezione di un EOF (vale a dire che la funzione \func{read} ritornerà restituendo 0). Se invece si esegue una scrittura su una pipe il cui capo in lettura non è aperto il -processo riceverà il segnale \const{SIGPIPE}, e la funzione di scrittura +processo riceverà il segnale \signal{SIGPIPE}, e la funzione di scrittura restituirà un errore di \errcode{EPIPE} (al ritorno del gestore, o qualora il segnale sia ignorato o bloccato). @@ -159,7 +159,7 @@ JPEG. Usando una pipe potremo inviare l'output del primo sull'input del secondo, secondo lo schema mostrato in fig.~\ref{fig:ipc_pipe_use}, in cui la direzione del flusso dei dati è data dalle frecce continue. -\begin{figure}[htb] +\begin{figure}[!htb] \centering \includegraphics[height=5cm]{img/pipeuse} \caption{Schema dell'uso di una pipe come mezzo di comunicazione fra @@ -190,9 +190,9 @@ fig.~\ref{fig:ipc_barcodepage_code} abbiamo riportato il corpo del programma, il cui codice completo è disponibile nel file \file{BarCodePage.c} che si trova nella directory dei sorgenti. -\begin{figure}[!htb] +\begin{figure}[!htbp] \footnotesize \centering - \begin{minipage}[c]{15cm} + \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth} \includecodesample{listati/BarCodePage.c} \end{minipage} \normalsize @@ -375,9 +375,9 @@ per primo, si bloccherà in attesa di ricevere sullo standard input il risultato dell'elaborazione del precedente, benché quest'ultimo venga invocato dopo. -\begin{figure}[!htb] +\begin{figure}[!htbp] \footnotesize \centering - \begin{minipage}[c]{15cm} + \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth} \includecodesample{listati/BarCode.c} \end{minipage} \normalsize @@ -418,13 +418,13 @@ o nella relazione padre/figlio; per superare questo problema lo standard POSIX.1 ha definito dei nuovi oggetti, le \textit{fifo}, che hanno le stesse caratteristiche delle pipe, ma che invece di essere strutture interne del kernel, visibili solo attraverso un file descriptor, sono accessibili -attraverso un \index{inode} inode che risiede sul filesystem, così che i +attraverso un \itindex{inode} inode che risiede sul filesystem, così che i processi le possono usare senza dovere per forza essere in una relazione di \textsl{parentela}. Utilizzando una \textit{fifo} tutti i dati passeranno, come per le pipe, attraverso un apposito buffer nel kernel, senza transitare dal filesystem; -\index{inode} l'inode allocato sul filesystem serve infatti solo a fornire un +\itindex{inode} l'inode allocato sul filesystem serve infatti solo a fornire un punto di riferimento per i processi, che permetta loro di accedere alla stessa fifo; il comportamento delle funzioni di lettura e scrittura è identico a quello illustrato per le pipe in sez.~\ref{sec:ipc_pipes}. @@ -496,7 +496,7 @@ illustrata in fig.~\ref{fig:ipc_fifo_server_arch} in cui i client inviano le richieste al server su una fifo nota mentre le risposte vengono reinviate dal server a ciascuno di essi su una fifo temporanea creata per l'occasione. -\begin{figure}[htb] +\begin{figure}[!htb] \centering \includegraphics[height=9cm]{img/fifoserver} \caption{Schema dell'utilizzo delle fifo nella realizzazione di una @@ -516,9 +516,9 @@ ed \var{n}, che indica il numero di frasi tenute in memoria, ad un valore diverso da quelli preimpostati. Il codice completo è nel file \file{FortuneServer.c}. -\begin{figure}[!htb] +\begin{figure}[!htbp] \footnotesize \centering - \begin{minipage}[c]{15cm} + \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth} \includecodesample{listati/FortuneServer.c} \end{minipage} \normalsize @@ -607,9 +607,9 @@ stampa a video le informazioni di utilizzo ed esce, riportando solo la sezione principale del programma e le definizioni delle variabili. Il codice completo è nel file \file{FortuneClient.c} dei sorgenti allegati. -\begin{figure}[!htb] +\begin{figure}[!htbp] \footnotesize \centering - \begin{minipage}[c]{15cm} + \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth} \includecodesample{listati/FortuneClient.c} \end{minipage} \normalsize @@ -707,7 +707,7 @@ complessa e continua ad avere vari inconvenienti\footnote{lo stesso Stevens, che esamina questa architettura in \cite{APUE}, nota come sia impossibile per il server sapere se un client è andato in crash, con la possibilità di far restare le fifo temporanee sul filesystem, di come sia necessario - intercettare \const{SIGPIPE} dato che un client può terminare dopo aver + intercettare \signal{SIGPIPE} dato che un client può terminare dopo aver fatto una richiesta, ma prima che la risposta sia inviata (cosa che nel nostro esempio non è stata fatta).}; in generale infatti l'interfaccia delle fifo non è adatta a risolvere questo tipo di problemi, che possono essere @@ -839,7 +839,7 @@ mantiene varie proprietà ed informazioni associate all'oggetto. \begin{figure}[!htb] \footnotesize \centering - \begin{minipage}[c]{15cm} + \begin{minipage}[c]{\textwidth} \includestruct{listati/ipc_perm.h} \end{minipage} \normalsize @@ -886,13 +886,13 @@ che deve specificare il \itindex{pathname} \textit{pathname} di un file effettivamente esistente e di un numero di progetto \param{proj\_id)}, che di norma viene specificato come carattere, dato che ne vengono utilizzati solo gli 8 bit meno significativi.\footnote{nelle libc4 e libc5, come avviene in - SunOS, l'argomento \param{proj\_id} è dichiarato tipo \ctyp{char}, le - \acr{glibc} usano il prototipo specificato da XPG4, ma vengono lo stesso + SunOS, l'argomento \param{proj\_id} è dichiarato tipo \ctyp{char}, la + \acr{glibc} usa il prototipo specificato da XPG4, ma vengono lo stesso utilizzati gli 8 bit meno significativi.} Il problema è che anche così non c'è la sicurezza che il valore della chiave sia univoco, infatti esso è costruito combinando il byte di \param{proj\_id)} -con i 16 bit meno significativi \index{inode} dell'inode del file +con i 16 bit meno significativi \itindex{inode} dell'inode del file \param{pathname} (che vengono ottenuti attraverso \func{stat}, da cui derivano i possibili errori), e gli 8 bit meno significativi del numero del dispositivo su cui è il file. Diventa perciò relativamente facile ottenere delle @@ -947,7 +947,7 @@ il proprietario, il suo gruppo e tutti gli altri. Quando l'oggetto viene creato i campi \var{cuid} e \var{uid} di \struct{ipc\_perm} ed i campi \var{cgid} e \var{gid} vengono impostati -rispettivamente al valore dell'user-ID e del group-ID effettivo del processo +rispettivamente al valore dell'\acr{uid} e del \acr{gid} effettivo del processo che ha chiamato la funzione, ma, mentre i campi \var{uid} e \var{gid} possono essere cambiati, i campi \var{cuid} e \var{cgid} restano sempre gli stessi. @@ -967,12 +967,12 @@ controlli è simile a quello dei file, ed avviene secondo questa sequenza: \begin{itemize*} \item se il processo ha i privilegi di amministratore l'accesso è sempre consentito. -\item se l'user-ID effettivo del processo corrisponde o al valore del campo +\item se l'\acr{uid} effettivo del processo corrisponde o al valore del campo \var{cuid} o a quello del campo \var{uid} ed il permesso per il proprietario in \var{mode} è appropriato\footnote{per appropriato si intende che è impostato il permesso di scrittura per le operazioni di scrittura e quello di lettura per le operazioni di lettura.} l'accesso è consentito. -\item se il group-ID effettivo del processo corrisponde o al +\item se il \acr{gid} effettivo del processo corrisponde o al valore del campo \var{cgid} o a quello del campo \var{gid} ed il permesso per il gruppo in \var{mode} è appropriato l'accesso è consentito. \item se il permesso per gli altri è appropriato l'accesso è consentito. @@ -1021,8 +1021,8 @@ Il sistema dispone sempre di un numero fisso di oggetti di IPC,\footnote{fino altri limiti relativi al \textit{SysV IPC}) solo con una ricompilazione del kernel, andando a modificarne la definizione nei relativi header file. A partire dal kernel 2.4.x è possibile cambiare questi valori a sistema attivo - scrivendo sui file \procrelfile{/proc/sys/kernel}{shmmni}, - \procrelfile{/proc/sys/kernel}{msgmni} e \procrelfile{/proc/sys/kernel}{sem} + scrivendo sui file \sysctlrelfile{kernel}{shmmni}, + \sysctlrelfile{kernel}{msgmni} e \sysctlrelfile{kernel}{sem} di \file{/proc/sys/kernel} o con l'uso di \func{sysctl}.} e per ciascuno di essi viene mantenuto in \var{seq} un numero di sequenza progressivo che viene incrementato di uno ogni volta che l'oggetto viene cancellato. Quando @@ -1036,9 +1036,9 @@ di quel tipo,\footnote{questo vale fino ai kernel della serie 2.2.x, dalla valore è 32768.} si evita così il riutilizzo degli stessi numeri, e si fa sì che l'identificatore assuma tutti i valori possibili. -\begin{figure}[!htb] +\begin{figure}[!htbp] \footnotesize \centering - \begin{minipage}[c]{15cm} + \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth} \includecodesample{listati/IPCTestId.c} \end{minipage} \normalsize @@ -1182,11 +1182,11 @@ Le code di messaggi sono caratterizzate da tre limiti fondamentali, definiti negli header e corrispondenti alle prime tre costanti riportate in tab.~\ref{tab:ipc_msg_limits}, come accennato però in Linux è possibile modificare questi limiti attraverso l'uso di \func{sysctl} o scrivendo nei -file \procrelfile{/proc/sys/kernel}{msgmax}, -\procrelfile{/proc/sys/kernel}{msgmnb} e -\procrelfile{/proc/sys/kernel}{msgmni} di \file{/proc/sys/kernel/}. +file \sysctlrelfile{kernel}{msgmax}, +\sysctlrelfile{kernel}{msgmnb} e +\sysctlrelfile{kernel}{msgmni} di \file{/proc/sys/kernel/}. -\begin{figure}[htb] +\begin{figure}[!htb] \centering \includegraphics[width=13cm]{img/mqstruct} \caption{Schema della struttura di una coda messaggi.} \label{fig:ipc_mq_schema} @@ -1213,7 +1213,7 @@ cui queste strutture vengono mantenute dal kernel.\footnote{lo schema \begin{figure}[!htb] \footnotesize \centering - \begin{minipage}[c]{15cm} + \begin{minipage}[c]{\textwidth} \includestruct{listati/msqid_ds.h} \end{minipage} \normalsize @@ -1303,7 +1303,7 @@ eseguire; i valori possibili sono: riceveranno un errore di \errcode{EIDRM}, e tutti processi in attesa su funzioni di lettura o di scrittura sulla coda saranno svegliati ricevendo il medesimo errore. Questo comando può essere eseguito solo da un processo - con user-ID effettivo corrispondente al creatore o al proprietario della + con \acr{uid} effettivo corrispondente al creatore o al proprietario della coda, o all'amministratore. \item[\const{IPC\_SET}] Permette di modificare i permessi ed il proprietario della coda, ed il limite massimo sulle dimensioni del totale dei messaggi in @@ -1377,7 +1377,7 @@ dovrà essere pari a \const{LENGTH}). \begin{figure}[!htb] \footnotesize \centering - \begin{minipage}[c]{15cm} + \begin{minipage}[c]{\textwidth} \includestruct{listati/msgbuf.h} \end{minipage} \normalsize @@ -1531,9 +1531,9 @@ server di \textit{fortunes} usando queste al posto delle fifo. In questo caso useremo una sola coda di messaggi, usando il tipo di messaggio per comunicare in maniera indipendente con client diversi. -\begin{figure}[!bht] +\begin{figure}[!htbp] \footnotesize \centering - \begin{minipage}[c]{15.6cm} + \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth} \includecodesample{listati/MQFortuneServer.c} \end{minipage} \normalsize @@ -1605,9 +1605,9 @@ parte di un segnale; in tal caso verrà eseguito (\texttt{\small 45--48}) il gestore \code{HandSIGTERM}, che semplicemente si limita a cancellare la coda (\texttt{\small 46}) ed ad uscire (\texttt{\small 47}). -\begin{figure}[!bht] +\begin{figure}[!htbp] \footnotesize \centering - \begin{minipage}[c]{15.6cm} + \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth} \includecodesample{listati/MQFortuneClient.c} \end{minipage} \normalsize @@ -1686,7 +1686,7 @@ viene interrotto dopo l'invio del messaggio di richiesta e prima della lettura della risposta, quest'ultima resta nella coda (così come per le fifo si aveva il problema delle fifo che restavano nel filesystem). In questo caso però il problemi sono maggiori, sia perché è molto più facile esaurire la memoria -dedicata ad una coda di messaggi che gli \index{inode} inode di un filesystem, +dedicata ad una coda di messaggi che gli \itindex{inode} inode di un filesystem, sia perché, con il riutilizzo dei \acr{pid} da parte dei processi, un client eseguito in un momento successivo potrebbe ricevere un messaggio non indirizzato a lui. @@ -1796,7 +1796,7 @@ semaforo all'uscita del processo. \begin{figure}[!htb] \footnotesize \centering - \begin{minipage}[c]{15cm} + \begin{minipage}[c]{\textwidth} \includestruct{listati/semid_ds.h} \end{minipage} \normalsize @@ -1838,7 +1838,7 @@ funzioni di controllo. \begin{figure}[!htb] \footnotesize \centering - \begin{minipage}[c]{15cm} + \begin{minipage}[c]{\textwidth} \includestruct{listati/sem.h} \end{minipage} \normalsize @@ -1888,7 +1888,7 @@ Come per le code di messaggi anche per gli insiemi di semafori esistono una serie di limiti, i cui valori sono associati ad altrettante costanti, che si sono riportate in tab.~\ref{tab:ipc_sem_limits}. Alcuni di questi limiti sono al solito accessibili e modificabili attraverso \func{sysctl} o scrivendo -direttamente nel file \procfile{/proc/sys/kernel/sem}. +direttamente nel file \sysctlfile{kernel/sem}. La funzione che permette di effettuare le varie operazioni di controllo sui semafori (fra le quali, come accennato, è impropriamente compresa anche la @@ -1928,7 +1928,7 @@ specificata con \param{cmd}, ed opera o sull'intero insieme specificato da \begin{figure}[!htb] \footnotesize \centering - \begin{minipage}[c]{15cm} + \begin{minipage}[c]{\textwidth} \includestruct{listati/semun.h} \end{minipage} \normalsize @@ -1957,14 +1957,14 @@ seguenti: \item[\const{IPC\_RMID}] Rimuove l'insieme di semafori e le relative strutture dati, con effetto immediato. Tutti i processi che erano stato di \textit{sleep} vengono svegliati, ritornando con un errore di - \errcode{EIDRM}. L'user-ID effettivo del processo deve corrispondere o al + \errcode{EIDRM}. L'\acr{uid} effettivo del processo deve corrispondere o al creatore o al proprietario dell'insieme, o all'amministratore. L'argomento \param{semnum} viene ignorato. \item[\const{IPC\_SET}] Permette di modificare i permessi ed il proprietario dell'insieme. I valori devono essere passati in una struttura \struct{semid\_ds} puntata da \param{arg.buf} di cui saranno usati soltanto i campi \var{sem\_perm.uid}, \var{sem\_perm.gid} e i nove bit meno - significativi di \var{sem\_perm.mode}. L'user-ID effettivo del processo deve + significativi di \var{sem\_perm.mode}. L'\acr{uid} effettivo del processo deve corrispondere o al creatore o al proprietario dell'insieme, o all'amministratore. L'argomento \param{semnum} viene ignorato. \item[\const{GETALL}] Restituisce il valore corrente di ciascun semaforo @@ -2074,7 +2074,7 @@ effettivamente eseguite se e soltanto se è possibile effettuarle tutte quante. \begin{figure}[!htb] \footnotesize \centering - \begin{minipage}[c]{15cm} + \begin{minipage}[c]{\textwidth} \includestruct{listati/sembuf.h} \end{minipage} \normalsize @@ -2183,7 +2183,7 @@ struttura del \textit{SysV IPC} è stata modificata, ma le definizioni relative a queste strutture restano per compatibilità.\footnote{in particolare con le vecchie versioni delle librerie del C, come le libc5.} -\begin{figure}[htb] +\begin{figure}[!htb] \centering \includegraphics[width=13cm]{img/semtruct} \caption{Schema della struttura di un insieme di semafori.} \label{fig:ipc_sem_schema} @@ -2250,9 +2250,9 @@ creare un insieme contenente un singolo semaforo, per il quale poi useremo un valore unitario per segnalare la disponibilità della risorsa, ed un valore nullo per segnalarne l'indisponibilità. -\begin{figure}[!bht] +\begin{figure}[!htbp] \footnotesize \centering - \begin{minipage}[c]{15cm} + \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth} \includecodesample{listati/Mutex.c} \end{minipage} \normalsize @@ -2319,7 +2319,7 @@ controllare il valore dei mutex prima di proseguire in una operazione di sblocco non servirebbe comunque, dato che l'operazione non sarebbe atomica. Vedremo in sez.~\ref{sec:ipc_lock_file} come sia possibile ottenere un'interfaccia analoga a quella appena illustrata, senza incorrere in questi -problemi, usando il \index{file!locking} \textit{file locking}. +problemi, usando il \itindex{file~locking} \textit{file locking}. \subsection{Memoria condivisa} @@ -2380,7 +2380,7 @@ norma, significa insieme a dei semafori. \begin{figure}[!htb] \footnotesize \centering - \begin{minipage}[c]{15cm} + \begin{minipage}[c]{\textwidth} \includestruct{listati/shmid_ds.h} \end{minipage} \normalsize @@ -2434,14 +2434,14 @@ che permettono di cambiarne il valore. & \textbf{Significato} \\ \hline \hline - \const{SHMALL}& 0x200000&\procrelfile{/proc/sys/kernel}{shmall} + \const{SHMALL}& 0x200000&\sysctlrelfile{kernel}{shmall} & Numero massimo di pagine che possono essere usate per i segmenti di memoria condivisa.\\ - \const{SHMMAX}&0x2000000&\procrelfile{/proc/sys/kernel}{shmmax} + \const{SHMMAX}&0x2000000&\sysctlrelfile{kernel}{shmmax} & Dimensione massima di un segmento di memoria condivisa.\\ - \const{SHMMNI}& 4096&\procrelfile{/proc/sys/kernel}{msgmni} + \const{SHMMNI}& 4096&\sysctlrelfile{kernel}{msgmni} & Numero massimo di segmenti di memoria condivisa presenti nel kernel.\\ \const{SHMMIN}& 1& --- & Dimensione minima di un segmento di @@ -2485,7 +2485,7 @@ un segmento di memoria condivisa è \funcd{shmctl}; il suo prototipo è: \item[\errcode{EPERM}] si è specificato un comando con \const{IPC\_SET} o \const{IPC\_RMID} senza i permessi necessari. \item[\errcode{EOVERFLOW}] si è tentato il comando \const{IPC\_STAT} ma il - valore del group-ID o dell'user-ID è troppo grande per essere + valore del \acr{gid} o dell'\acr{uid} è troppo grande per essere memorizzato nella struttura puntata da \param{buf}. \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo specificato con \param{buf} non è valido. @@ -2504,7 +2504,7 @@ corrispondente comportamento della funzione, sono i seguenti: \item[\const{IPC\_RMID}] Marca il segmento di memoria condivisa per la rimozione, questo verrà cancellato effettivamente solo quando l'ultimo processo ad esso agganciato si sarà staccato. Questo comando può essere - eseguito solo da un processo con user-ID effettivo corrispondente o al + eseguito solo da un processo con \acr{uid} effettivo corrispondente o al creatore del segmento, o al proprietario del segmento, o all'amministratore. \item[\const{IPC\_SET}] Permette di modificare i permessi ed il proprietario del segmento. Per modificare i valori di \var{shm\_perm.mode}, @@ -2567,9 +2567,8 @@ particolare l'indirizzo finale del segmento dati (quello impostato da Si tenga presente infine che la funzione ha successo anche se il segmento è stato marcato per la cancellazione. -\begin{figure}[htb] - \centering - \includegraphics[height=10cm]{img/sh_memory_layout} +\begin{figure}[!htb] + \centering \includegraphics[height=10cm]{img/sh_memory_layout} \caption{Disposizione dei segmenti di memoria di un processo quando si è agganciato un segmento di memoria condivisa.} \label{fig:ipc_shmem_layout} @@ -2578,7 +2577,7 @@ stato marcato per la cancellazione. L'argomento \param{shmaddr} specifica a quale indirizzo\footnote{lo standard SVID prevede che l'argomento \param{shmaddr} sia di tipo \ctyp{char *}, così come il valore di ritorno della funzione; in Linux è stato così con le - \acr{libc4} e le \acr{libc5}, con il passaggio alle \acr{glibc} il tipo di + \acr{libc4} e le \acr{libc5}, con il passaggio alla \acr{glibc} il tipo di \param{shmaddr} è divenuto un \ctyp{const void *} e quello del valore di ritorno un \ctyp{void *}.} deve essere associato il segmento, se il valore specificato è \val{NULL} è il sistema a scegliere opportunamente un'area di @@ -2609,7 +2608,7 @@ L'uso di \const{SHM\_RDONLY} permette di agganciare il segmento in sola lettura (si ricordi che anche le pagine di memoria hanno dei permessi), in tal caso un tentativo di scrivere sul segmento comporterà una \itindex{segment~violation} violazione di accesso con l'emissione di un -segnale di \const{SIGSEGV}. Il comportamento usuale di \func{shmat} è quello +segnale di \signal{SIGSEGV}. Il comportamento usuale di \func{shmat} è quello di agganciare il segmento con l'accesso in lettura e scrittura (ed il processo deve aver questi permessi in \var{shm\_perm}), non è prevista la possibilità di agganciare un segmento in sola scrittura. @@ -2668,9 +2667,9 @@ In caso di successo la funzione aggiorna anche i seguenti campi di inoltre la regione di indirizzi usata per il segmento di memoria condivisa viene tolta dallo spazio di indirizzi del processo. -\begin{figure}[!bht] +\begin{figure}[!htbp] \footnotesize \centering - \begin{minipage}[c]{15.6cm} + \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth} \includecodesample{listati/SharedMem.c} \end{minipage} \normalsize @@ -2750,14 +2749,14 @@ ricavare la parte di informazione che interessa. In fig.~\ref{fig:ipc_dirmonitor_main} si è riportata la sezione principale del corpo del programma server, insieme alle definizioni delle altre funzioni -usate nel programma e delle variabili globali, omettendo tutto quello che -riguarda la gestione delle opzioni e la stampa delle istruzioni di uso a -video; al solito il codice completo si trova con i sorgenti allegati nel file -\file{DirMonitor.c}. +usate nel programma e delle \index{variabili!globali} variabili globali, +omettendo tutto quello che riguarda la gestione delle opzioni e la stampa +delle istruzioni di uso a video; al solito il codice completo si trova con i +sorgenti allegati nel file \file{DirMonitor.c}. -\begin{figure}[!htb] +\begin{figure}[!htbp] \footnotesize \centering - \begin{minipage}[c]{15.6cm} + \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth} \includecodesample{listati/DirMonitor.c} \end{minipage} \normalsize @@ -2765,11 +2764,11 @@ video; al solito il codice completo si trova con i sorgenti allegati nel file \label{fig:ipc_dirmonitor_main} \end{figure} -Il programma usa delle variabili globali (\texttt{\small 2--14}) per mantenere -i valori relativi agli oggetti usati per la comunicazione inter-processo; si è -definita inoltre una apposita struttura \struct{DirProp} che contiene i dati -relativi alle proprietà che si vogliono mantenere nella memoria condivisa, per -l'accesso da parte dei client. +Il programma usa delle \index{variabili!globali} variabili globali +(\texttt{\small 2--14}) per mantenere i valori relativi agli oggetti usati per +la comunicazione inter-processo; si è definita inoltre una apposita struttura +\struct{DirProp} che contiene i dati relativi alle proprietà che si vogliono +mantenere nella memoria condivisa, per l'accesso da parte dei client. Il programma, dopo la sezione, omessa, relativa alla gestione delle opzioni da riga di comando (che si limitano alla eventuale stampa di un messaggio di @@ -2809,9 +2808,9 @@ sarà vista nella forma data da \struct{DirProp}. Infine (\texttt{\small di interfaccia già descritte in sez.~\ref{sec:ipc_sysv_sem}, anche un mutex, che utilizzeremo per regolare l'accesso alla memoria condivisa. -\begin{figure}[!htb] +\begin{figure}[!htbp] \footnotesize \centering - \begin{minipage}[c]{15.6cm} + \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth} \includecodesample{listati/ComputeValues.c} \end{minipage} \normalsize @@ -2847,8 +2846,8 @@ Il codice di quest'ultima è riportato in fig.~\ref{fig:ipc_dirmonitor_sub}. Come si vede la funzione (\texttt{\small 2--16}) è molto semplice e si limita a chiamare (\texttt{\small 5}) la funzione \func{stat} sul file indicato da ciascuna voce, per ottenerne i dati, che poi utilizza per incrementare i vari -contatori nella memoria condivisa, cui accede grazie alla variabile globale -\var{shmptr}. +contatori nella memoria condivisa, cui accede grazie alla +\index{variabili!globali} variabile globale \var{shmptr}. Dato che la funzione è chiamata da \func{DirScan}, si è all'interno del ciclo principale del programma, con un mutex acquisito, perciò non è necessario @@ -2869,9 +2868,9 @@ i dati, dopo di che (\texttt{\small 20}) distacca e rimuove il segmento di memoria condivisa usando \func{ShmRemove}. Infine (\texttt{\small 21}) rimuove il mutex con \func{MutexRemove} ed esce (\texttt{\small 22}). -\begin{figure}[!htb] +\begin{figure}[!htbp] \footnotesize \centering - \begin{minipage}[c]{15.6 cm} + \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth} \includecodesample{listati/ReadMonitor.c} \end{minipage} \normalsize @@ -2959,7 +2958,7 @@ Totale 72 file, per 489887 byte %$ A questo punto possiamo far uscire il server inviandogli un segnale di -\const{SIGTERM} con il comando \code{killall dirmonitor}, a questo punto +\signal{SIGTERM} con il comando \code{killall dirmonitor}, a questo punto ripetendo la lettura, otterremo un errore: \begin{Verbatim} [piccardi@gont sources]$ ./readmon @@ -2987,7 +2986,7 @@ key msqid owner perms used-bytes messages %% condivisa; uno schema semplificato della struttura è illustrato in %% fig.~\ref{fig:ipc_shm_struct}. -%% \begin{figure}[htb] +%% \begin{figure}[!htb] %% \centering %% \includegraphics[width=10cm]{img/shmstruct} %% \caption{Schema dell'implementazione dei segmenti di memoria condivisa in @@ -3028,6 +3027,12 @@ combinato della memoria condivisa e dei meccanismi di sincronizzazione, per cui alla fine l'uso delle code di messaggi classiche è relativamente poco diffuso. +% TODO: trattare qui, se non ssis trova posto migliore, copy_from_process e +% copy_to_process, introdotte con il kernel 3.2. Vedi +% http://lwn.net/Articles/405346/ e +% http://ozlabs.org/~cyeoh/cma/process_vm_readv.txt + + \subsection{I \textsl{file di lock}} \label{sec:ipc_file_lock} @@ -3065,9 +3070,9 @@ guida) che permettono rispettivamente di creare e rimuovere un \textsl{file di 9}) nella modalità descritta, mentre la seconda (\texttt{\small 11--17}) lo cancella con \func{unlink}. -\begin{figure}[!htb] +\begin{figure}[!htbp] \footnotesize \centering - \begin{minipage}[c]{15.6cm} + \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth} \includecodesample{listati/LockFile.c} \end{minipage} \normalsize @@ -3112,9 +3117,9 @@ accedere alla seriale si limita a segnalare che la risorsa non è disponibile. Dato che i \index{file!di lock} file di lock presentano gli inconvenienti illustrati in precedenza, la tecnica alternativa di sincronizzazione più -comune è quella di fare ricorso al \index{file!locking} \textit{file locking} -(trattato in sez.~\ref{sec:file_locking}) usando \func{fcntl} su un file -creato per l'occasione per ottenere un write lock. In questo modo potremo +comune è quella di fare ricorso al \itindex{file~locking} \textit{file + locking} (trattato in sez.~\ref{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 @@ -3129,19 +3134,19 @@ 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] +\begin{figure}[!htbp] \footnotesize \centering - \begin{minipage}[c]{15.6cm} + \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth} \includecodesample{listati/MutexLocking.c} \end{minipage} \normalsize \caption{Il codice delle funzioni che permettono per la gestione dei - \textit{mutex} con il \index{file!locking} \textit{file locking}.} + \textit{mutex} con il \itindex{file~locking} \textit{file locking}.} \label{fig:ipc_flock_mutex} \end{figure} Il codice delle varie funzioni usate per implementare un mutex utilizzando il -\textit{file locking} \index{file!locking} è riportato in +\textit{file locking} \itindex{file~locking} è riportato in fig.~\ref{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 @@ -3158,7 +3163,7 @@ 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 \index{file!locking} \textit{file locking}, +aprire il file da usare per il \itindex{file~locking} \textit{file locking}, solo che in questo caso le opzioni di \func{open} sono tali che il file in questione deve esistere di già. @@ -3175,7 +3180,7 @@ La quarta funzione (\texttt{\small 24--34}) è \func{UnlockMutex} e serve a rilasciare il mutex. La funzione è analoga alla precedente, solo che in questo caso si inizializza (\texttt{\small 28--31}) la struttura \var{lock} per il rilascio del lock, che viene effettuato (\texttt{\small 33}) con la opportuna -chiamata a \func{fcntl}. Avendo usato il \index{file!locking} \textit{file +chiamata a \func{fcntl}. Avendo usato il \itindex{file~locking} \textit{file locking} in semantica POSIX (si riveda quanto detto sez.~\ref{sec:file_posix_lock}) solo il processo che ha precedentemente eseguito il lock può sbloccare il mutex. @@ -3264,7 +3269,7 @@ una interfaccia completamente nuova, che tratteremo in questa sezione. Oggi Linux supporta tutti gli oggetti definito nello standard POSIX per l'IPC, ma a lungo non è stato così; la memoria condivisa è presente a partire dal -kernel 2.4.x, i semafori sono forniti dalle \acr{glibc} nella sezione che +kernel 2.4.x, i semafori sono forniti dalla \acr{glibc} nella sezione che implementa i \itindex{thread} \textit{thread} POSIX di nuova generazione che richiedono il kernel 2.6, le code di messaggi sono supportate a partire dal kernel 2.6.6. @@ -3319,7 +3324,7 @@ quella particolare (si ricordi quanto visto in sez.~\ref{sec:ipc_sysv_access_control}) che viene usata per gli oggetti del SysV IPC. Per quanto riguarda l'attribuzione dell'utente e del gruppo proprietari dell'oggetto alla creazione di quest'ultimo essa viene effettuata -secondo la semantica SysV: corrispondono cioè a user-ID e group-ID effettivi +secondo la semantica SysV: corrispondono cioè a \acr{uid} e \acr{gid} effettivi del processo che esegue la creazione. @@ -3342,7 +3347,7 @@ relativi patch) occorre utilizzare la libreria \file{libmqueue}\footnote{i programmi che usano le code di messaggi cioè devono essere compilati aggiungendo l'opzione \code{-lmqueue} al comando \cmd{gcc}; in corrispondenza all'inclusione del supporto nel kernel ufficiale anche - \file{libmqueue} è stata inserita nelle \acr{glibc}, a partire dalla + \file{libmqueue} è stata inserita nella \acr{glibc}, a partire dalla versione 2.3.4 delle medesime.} che contiene le funzioni dell'interfaccia POSIX.\footnote{in realtà l'implementazione è realizzata tramite delle opportune chiamate ad \func{ioctl} sui file del filesystem speciale su cui @@ -3448,7 +3453,7 @@ cui definizione è riportata in fig.~\ref{fig:ipc_mq_attr}. \begin{figure}[!htb] \footnotesize \centering - \begin{minipage}[c]{15cm} + \begin{minipage}[c]{\textwidth} \includestruct{listati/mq_attr.h} \end{minipage} \normalsize @@ -3786,9 +3791,9 @@ il filesystem \texttt{tmpfs}, uno speciale filesystem che mantiene tutti i suoi contenuti in memoria, che viene attivato abilitando l'opzione \texttt{CONFIG\_TMPFS} in fase di compilazione del kernel. -Per potere utilizzare l'interfaccia POSIX per la memoria condivisa le -\acr{glibc}\footnote{le funzioni sono state introdotte con le glibc-2.2.} -richiedono di compilare i programmi con l'opzione \code{-lrt}; inoltre è +Per potere utilizzare l'interfaccia POSIX per la memoria condivisa la +\acr{glibc}\footnote{le funzioni sono state introdotte con la versione 2.2.} +richiede di compilare i programmi con l'opzione \code{-lrt}; inoltre è necessario che in \file{/dev/shm} sia montato un filesystem \texttt{tmpfs}; questo di norma viene fatto aggiungendo una riga del tipo di: \begin{verbatim} @@ -3863,7 +3868,7 @@ segmento di memoria condiviso con le stesse modalità di il flag \const{FD\_CLOEXEC}. Chiamate effettuate da diversi processi usando lo stesso nome, restituiranno file descriptor associati allo stesso segmento (così come, nel caso di file di dati, essi sono associati allo stesso -\index{inode} inode). In questo modo è possibile effettuare una chiamata ad +\itindex{inode} inode). In questo modo è possibile effettuare una chiamata ad \func{mmap} sul file descriptor restituito da \func{shm\_open} ed i processi vedranno lo stesso segmento di memoria condivisa. @@ -3897,9 +3902,9 @@ con lo stesso nome, la chiamata a \func{shm\_open} fallirà, a meno di non aver usato \const{O\_CREAT}, in quest'ultimo caso comunque si otterrà un file descriptor che fa riferimento ad un segmento distinto da eventuali precedenti. -\begin{figure}[!htb] +\begin{figure}[!htbp] \footnotesize \centering - \begin{minipage}[c]{15.6cm} + \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth} \includecodesample{listati/MemShared.c} \end{minipage} \normalsize @@ -3961,7 +3966,7 @@ dei semafori POSIX che li realizzava solo a livello di \itindex{thread} erano visibili solo all'interno dei \itindex{thread} \textit{thread} creati da un singolo processo, e non potevano essere usati come meccanismo di sincronizzazione fra processi diversi.} fornita attraverso la sezione delle -estensioni \textit{real-time} delle \acr{glibc}.\footnote{quelle che si +estensioni \textit{real-time} della \acr{glibc}.\footnote{quelle che si accedono collegandosi alla libreria \texttt{librt}.} Esisteva inoltre una libreria che realizzava (parzialmente) l'interfaccia POSIX usando le funzioni dei semafori di SysV IPC (mantenendo così tutti i problemi sottolineati in @@ -3971,7 +3976,7 @@ A partire dal kernel 2.5.7 è stato introdotto un meccanismo di sincronizzazione completamente nuovo, basato sui cosiddetti \textit{futex},\footnote{la sigla sta per \textit{fast user mode mutex}.} con il quale è stato possibile implementare una versione nativa dei semafori -POSIX. Grazie a questo con i kernel della serie 2.6 e le nuove versioni delle +POSIX. Grazie a questo con i kernel della serie 2.6 e le nuove versioni della \acr{glibc} che usano questa nuova infrastruttura per quella che viene quella che viene chiamata \textit{New Posix Thread Library}, sono state implementate anche tutte le funzioni dell'interfaccia dei semafori POSIX. @@ -4050,8 +4055,8 @@ presente che, come accennato in sez.~\ref{sec:ipc_posix_generic}, i semafori usano la semantica standard dei file per quanto riguarda i controlli di accesso. -Questo significa che un nuovo semaforo viene sempre creato con l'user-ID ed il -group-ID effettivo del processo chiamante, e che i permessi indicati con +Questo significa che un nuovo semaforo viene sempre creato con l'\acr{uid} ed il +\acr{gid} effettivo del processo chiamante, e che i permessi indicati con \param{mode} vengono filtrati dal valore della \itindex{umask} \textit{umask} del processo. Inoltre per poter aprire un semaforo è necessario avere su di esso sia il permesso di lettura che quello di scrittura. @@ -4309,8 +4314,8 @@ Qualora il semaforo debba essere condiviso dai \itindex{thread} \textit{thread} di uno stesso processo (nel qual caso si parla di \textit{thread-shared semaphore}), occorrerà che \param{sem} sia l'indirizzo di una variabile visibile da tutti i \itindex{thread} \textit{thread}, si -dovrà usare cioè una variabile globale o una variabile allocata dinamicamente -nello \itindex{heap} \textit{heap}. +dovrà usare cioè una \index{variabili!globali} variabile globale o una +variabile allocata dinamicamente nello \itindex{heap} \textit{heap}. Qualora il semaforo debba essere condiviso fra più processi (nel qual caso si parla di \textit{process-shared semaphore}) la sola scelta possibile per @@ -4365,9 +4370,9 @@ scritti due semplici programmi con i quali è possibile rispettivamente monitorare il contenuto di un segmento di memoria condivisa e modificarne il contenuto. -\begin{figure}[!h] +\begin{figure}[!htbp] \footnotesize \centering - \begin{minipage}[c]{15cm} + \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth} \includecodesample{listati/message_getter.c} \end{minipage} \normalsize @@ -4392,9 +4397,9 @@ dall'altro programma prima di averla finita di stampare. La parte iniziale del programma contiene le definizioni (\texttt{\small 1--8}) del gestore del segnale usato per liberare le risorse utilizzate, delle -variabili globali contenenti i nomi di default del segmento di memoria -condivisa e del semaforo (il default scelto è \texttt{messages}), e delle -altre variabili utilizzate dal programma. +\index{variabili!globali} variabili globali contenenti i nomi di default del +segmento di memoria condivisa e del semaforo (il default scelto è +\texttt{messages}), e delle altre variabili utilizzate dal programma. Come prima istruzione (\texttt{\small 10}) si è provveduto ad installare un gestore di segnale che consentirà di effettuare le operazioni di pulizia @@ -4438,9 +4443,9 @@ controllo. Il primo passo (\texttt{\small 30--34}) è quello di acquisire (con semaforo ad inizio del ciclo; seguito (\texttt{\small 35--36}) dal tempo corrente. -\begin{figure}[!h] +\begin{figure}[!htbp] \footnotesize \centering - \begin{minipage}[c]{15cm} + \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth} \includecodesample{listati/HandSigInt.c} \end{minipage} \normalsize @@ -4458,16 +4463,16 @@ ciclo. Per uscire in maniera corretta dal programma sarà necessario interromperlo con il break da tastiera (\texttt{C-c}), che corrisponde all'invio del segnale -\const{SIGINT}, per il quale si è installato (\texttt{\small 10}) una +\signal{SIGINT}, per il quale si è installato (\texttt{\small 10}) una opportuna funzione di gestione, riportata in fig.~\ref{fig:ipc_posix_sem_shm_message_server_handler}. La funzione è molto semplice e richiama le funzioni di rimozione sia per il segmento di memoria condivisa che per il semaforo, garantendo così che possa essere riaperto ex-novo senza errori in un futuro riutilizzo del comando. -\begin{figure}[!h] +\begin{figure}[!htbp] \footnotesize \centering - \begin{minipage}[c]{15cm} + \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth} \includecodesample{listati/message_setter.c} \end{minipage} \normalsize