X-Git-Url: https://gapil.gnulinux.it/gitweb/?p=gapil.git;a=blobdiff_plain;f=ipc.tex;h=abb9aef11b7a026258ba4df5d189501f74168010;hp=6c1041ef5271eadb33f5027e1b0fd98d9080868d;hb=0d526e9c3fd5ccb8a3ea860c578f20f48d89f2a4;hpb=525464ecdd7e6cbdccc733e73b5f1cc9dbe6022a

diff --git a/ipc.tex b/ipc.tex
index 6c1041e..abb9aef 100644
--- a/ipc.tex
+++ b/ipc.tex
@@ -3,42 +3,106 @@
 
 
 Uno degli aspetti fondamentali della programmazione in un sistema unix-like è
-la comunicazione fra processi. In questo capitolo affronteremo solo alcuni dei
+la comunicazione fra processi. In questo capitolo affronteremo solo i
 meccanismi più elementari che permettono di mettere in comunicazione processi
 diversi, come quelli tradizionali che coinvolgono \textit{pipe} e
 \textit{fifo} e i meccanismi di intercomunicazione di System V.
 
-Esistono pure sistemi più complessi ed evoluti come le RPC (\textit{Remote
-  Procedure Calls}) e CORBA (\textit{Common Object Request Brocker
-  Architecture}) che non saranno affrontati qui. Inoltre tratteremo nei
-capitoli successivi tutta la problematica relativa alla comunicazione
-attraverso la rete.
+Tralasceremo invece tutte le problematiche relative alla comunicazione
+attraverso la rete (e le relative interfacce) che saranno affrontate in gran
+dettaglio in un secondo tempo.  Non affronteremo invece meccanismi più
+complessi ed evoluti come le RPC (\textit{Remote Procedure Calls}) e CORBA
+(\textit{Common Object Request Brocker Architecture}) che in genere sono
+implementati con un ulteriore livello sopra i meccanismi elementari.
 
 
 
 \section{La comunicazione fra processi tradizionale}
 \label{sec:ipc_unix}
 
-Il primo meccanismo di comunicazione fra processi usato dai sistemi unix-like
-è quello delle \textit{pipe}, in questa sezione descriveremo le sue basi, le
-funzioni che ne gestiscono l'uso e le varie forme in cui si è evoluto.
+Il primo meccanismo di comunicazione fra processi usato dai sistemi unix-like,
+e quello che viene correntemente usato di più, è quello delle \textit{pipe},
+che sono una delle caratteristiche peculiari del sistema, in particolar modo
+dell'interfaccia a linea di comando. In questa sezione descriveremo le sue
+basi, le funzioni che ne gestiscono l'uso e le varie forme in cui si è
+evoluto.
 
 
 \subsection{Le \textit{pipe} standard}
 \label{sec:ipc_pipes}
 
-Le \textit{pipe} nascono sostanzialmente con Unix, e sono il primo, e più
-comunemente usato, meccanismo di comunicazione fra processi. Esse sono un file
-speciale in cui un processo scrive ed un altro legge. Si viene così a
-costituire un canale di comunicazione fra i due processi, nella forma di un
-\textsl{tubo} (da cui il nome) in cui uno immette dati che arriveranno
-all'altro. 
-
-Perché questo accada però, e questo è il principale limite nell'uso delle
-\textit{pipe}, è necessario che questi processi possano condividere il file
-descriptor della \textit{pipe}; per questo essi devono comunque derivare da
-uno stesso processo padre, o, più comunemente, essere nella relazione
-padre/figlio.
+Le \textit{pipe} nascono sostanzialmente con Unix, e sono il primo, ed uno dei
+più usati, meccanismi di comunicazione fra processi. Si tratta in sostanza uno
+speciale tipo di file\footnote{più precisamente un file descriptor; le pipe
+  sono create dal kernel e non risiedono su disco.} in cui un processo scrive
+ed un altro legge. Si viene così a costituire un canale di comunicazione fra i
+due processi, nella forma di un \textsl{tubo} (da cui il nome) in cui uno dei
+processi immette dati che poi arriveranno all'altro.
+
+
+La funzione che permette di creare una pipe è appunto \func{pipe}; il suo
+prototipo è:
+\begin{prototype}{unistd.h}
+{int pipe(int filedes[2])} 
+  
+Crea una coppia di file descriptor associati ad una pipe.
+  
+  \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
+    errore, nel qual caso \var{errno} potrà assumere i valori \macro{EMFILE},
+    \macro{ENFILE} e \macro{EFAULT}.}
+\end{prototype}
+
+La funzione restituisce una coppia di file descriptor nell'array
+\param{filedes}; il primo aperto in lettura ed il secondo in scrittura. Il
+concetto di funzionamento di una pipe è relativamente semplice, quello che si
+scrive nel file descriptor aperto in scrittura viene ripresentato tale e quale
+nel file descriptor aperto in lettura, da cui può essere riletto.
+
+I file descriptor infatti non sono connessi a nessun file reale, ma ad un
+buffer nel kernel (la cui dimensione, vedi \secref{sec:sys_file_limits}, è
+specificata dalla costante \macro{PIPE\_BUF} illustrata in
+\figref{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 attaverso la pipe.
+
+\begin{figure}[htb]
+  \centering
+  \includegraphics[height=5cm]{img/pipe}
+  \caption{Schema della struttura di una pipe.}
+  \label{fig:ipc_pipe_singular}
+\end{figure}
+
+Chiaramente creare una pipe all'interno di un processo non serve a niente; se
+però ricordiamo quanto esposto in \secref{sec:file_sharing} riguardo al
+comportamento dei file descriptor nei processi figli, è immediato capire come
+una pipe possa diventare un meccanismo di intercomunicazione. Un processo
+figlio infatti condivide gli stessi file descriptor del padre, compresi quelli
+associati ad una pipe (secondo la situazione illustrata in
+\figref{fig:ipc_pipe_fork}). In questo modo se uno dei processi scrive su un
+capo della pipe, l'altro può leggere.
+
+\begin{figure}[htb]
+  \centering
+  \includegraphics[height=5cm]{img/pipefork}
+  \caption{Schema dell'uso di una pipe come mezzo di comunicazione fra
+  processo attraverso una \func{fork}.}
+  \label{fig:ipc_pipe_fork}
+\end{figure}
+
+Tutto ciò ci mostra come sia immediato realizzare un meccanismo di
+comunicazione fra processi attraverso una pipe, utilizzando le ordinarie
+proprietà dei file, ma ci mostra anche qual'è il principale\footnote{Stevens
+  riporta in APUE come limite anche il fatto che la comunicazione è
+  unidirezionale, in realtà questo è un limite facilemente risolvibile usando
+  una coppia di pipe.} limite nell'uso delle pipe. È necessario infatti che i
+processi possano condividere i file descriptor della pipe, e per questo essi
+devono comunque derivare da uno stesso processo padre che ha aperto la pipe,
+o, più comunemente, essere nella relazione padre/figlio.
+
+Per capire meglio il funzionamento di una pipe faremo un esempio di quello che
+è l'uso più comune, di una pipe, quello fatto dalla shell, che permette di
+inviare automaticamente l'output (usando lo standard output) di un programma
+sull'input di un'altro.
 
 
 
@@ -51,24 +115,23 @@ interne del kernel, sono stati introdotti dei nuovi oggetti, le \textit{fifo},
 che invece possono risiedere sul filesystem, e che i processi possono usare
 per le comunicazioni senza dovere per forza essere in relazione diretta. 
 
-
-
-
+  
 \section{La comunicazione fra processi di System V}
 \label{sec:ipc_sysv}
 
 Per ovviare ai vari limiti dei meccanismo tradizionale di comunicazione fra
-processi basato sulle \textit{pipe}, nello sviluppo di System V vennero
-introdotti una serie di nuovi oggetti che garantissero una maggiore
-flessibilità; in questa sezione esamineremo quello che viene ormai chiamato il
-\textit{System V Inter Process Comunication system}, più comunemente noto come 
-\textit{SystemV IPC}. 
+processi visto in \secref{sec:ipc_unix}, nello sviluppo di System V vennero
+introdotti una serie di nuovi oggetti e relative interdacce che garantissero
+una maggiore flessibilità; in questa sezione esamineremo quello che viene
+ormai chiamato il \textit{System V Inter-Process Comunication System}, più
+comunemente noto come \textit{SystemV IPC}.
  
+
 \subsection{Code di messaggi}
 \label{sec:ipc_messque}
 
 Il primo oggetto introdotto dal \textit{SystemV IPC} è quello delle code di
-messaggi. 
+messaggi.
 
 \subsection{Semafori}
 \label{sec:ipc_semaph}