X-Git-Url: https://gapil.gnulinux.it/gitweb/?p=gapil.git;a=blobdiff_plain;f=ipc.tex;h=ba47d11cd3007013384d2da885d37c6d54038121;hp=7f6ef5a37e5833001fc6937eba0beba4669c5481;hb=fbedaeae01259c00f725deed1ae724a013ab531d;hpb=5129d1fad0acefa5934b4f32d9fb6ea2522fb0a9 diff --git a/ipc.tex b/ipc.tex index 7f6ef5a..ba47d11 100644 --- a/ipc.tex +++ b/ipc.tex @@ -3825,7 +3825,7 @@ nell'albero dei file, e possono essere maneggiati con le usuali funzioni e comandi di accesso ai file,\footnote{questo è vero nel caso di Linux, che usa una implementazione che lo consente, non è detto che altrettanto valga per altri kernel. In particolare per la memoria condivisa, come si può - facilemente evincere con uno \cmd{strace}, le system call utilizzate sono le + facilmente evincere con uno \cmd{strace}, le system call utilizzate sono le stesse, in quanto essa è realizzata con file in uno speciale filesystem.} che funzionano come su dei file normali. @@ -3833,9 +3833,11 @@ In particolare i permessi associati agli oggetti di IPC POSIX sono identici ai permessi dei file, e il controllo di accesso segue esattamente la stessa semantica (quella illustrata in \secref{sec:file_access_control}), invece di quella particolare (si ricordi quanto visto in -\secref{sec:ipc_sysv_access_control}) usata per gli oggetti del SysV IPC. Allo -stesso modo viene effettuata l'attribuzione dell'utente e del gruppo -proprietari dell'oggetto alla creazione di quest'ultimo. +\secref{sec:ipc_sysv_access_control}) 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 (essi corrispondono cioè a userid e groupid effettivi del +processo che esegue la creazione). @@ -3877,9 +3879,8 @@ filesystem. La funzione che permette di aprire (e crearla se non esiste ancora) una coda -di messaggi POSIX è \func{mq\_open}, ed il suo prototipo è: +di messaggi POSIX è \funcd{mq\_open}, ed il suo prototipo è: \begin{functions} - \headdecl{mqueue.h} \funcdecl{mqd\_t mq\_open(const char *name, int oflag)} @@ -3899,15 +3900,14 @@ di messaggi POSIX \const{O\_EXCL} ma la coda già esiste. \item[\errcode{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale. \item[\errcode{EINVAL}] Il file non supporta la funzione, o si è - specificato \const{O\_CREAT} con una valore non nullo di \param{attr}, o - i valori di \var{mq\_maxmsg} e \var{mq\_msgsize} sono nulli o maggiori - rispettivamente di \const{MQ\_MAXMSG} e \const{MQ\_MSGSIZE}. + specificato \const{O\_CREAT} con una valore non nullo di \param{attr} e + valori non validi di \var{mq\_maxmsg} e \var{mq\_msgsize}. \item[\errcode{ENOENT}] Non si è specificato \const{O\_CREAT} ma la coda non esiste. \end{errlist} ed inoltre \errval{ENOMEM}, \errval{ENOSPC}, \errval{EFAULT}, \errval{EMFILE} ed \errval{ENFILE}.} -\end{prototype} +\end{functions} La funzione apre la coda di messaggi identificata dall'argomento \param{name} restituendo il descrittore ad essa associato, del tutto analogo ad un file @@ -3938,23 +3938,24 @@ seguenti: \item[\const{O\_NONBLOCK}] Imposta la coda in modalità non bloccante, le funzioni di ricezione e trasmissione non si bloccano quando non ci sono le risorse richieste, ma ritornano immediatamente con un errore di - \errval{EAGAIN}. + \errcode{EAGAIN}. \end{basedescript} I primi tre bit specificano la modalità di apertura della coda, e sono fra -loro esclusivi; qualunque sia la modalità in cui si è aperta una coda, questa -potrà essere riaperta più volte in una modalità diversa, e vi si potrà -accedere attraverso descrittori diversi, esattamente come si può fare per i -file normali. +loro esclusivi. Ma qualunque sia la modalità in cui si è aperta una coda, +questa potrà essere riaperta più volte in una modalità diversa, e vi si potrà +sempre accedere attraverso descrittori diversi, esattamente come si può fare +per i file normali. -Se la coda non esiste si deve specificare \const{O\_CREAT} per creare una -nuova, in tal caso come accennato occorre anche specificare i permessi di +Se la coda non esiste e la si vuole creare si deve specificare +\const{O\_CREAT}, in tal caso occorre anche specificare i permessi di creazione con l'argomento \param{mode}; i valori di quest'ultimo sono identici a quelli usati per \func{open}, anche se per le code di messaggi han senso solo i permessi di lettura e scrittura. Oltre ai permessi di creazione possono -essere specificati anche gli attributi della coda tramite l'argomento -\param{attr} che è il puntatore ad una struttura \struct{mq\_attr}, la cui -definizione è riportata in \figref{fig:ipc_mq_attr}. +essere specificati anche gli attributi specifici della coda tramite +l'argomento \param{attr}; quest'ultimo è un puntatore ad una apposita +struttura \struct{mq\_attr}, la cui definizione è riportata in +\figref{fig:ipc_mq_attr}. \begin{figure}[!htb] \footnotesize \centering @@ -3974,10 +3975,211 @@ struct mq_attr { \label{fig:ipc_mq_attr} \end{figure} -Quando si crea la coda devono sempre essere specificati i campi -\var{mq_msgsize} e \var{mq_maxmsg} che indicano rispettivamente la dimensione -massima di un messaggio ed il numero massimo di messaggi che essa può -contenre. Qualora si specifichi +Per ls creazione della coda i campi della struttura che devono essere +specificati sono \var{mq\_msgsize} e \var{mq\_maxmsg}, che indicano +rispettivamente la dimensione massima di un messaggio ed il numero massimo di +messaggi che essa può contenere. Il valore dovrà essere positivo e minore dei +rispettivi limiti di sistema \const{MQ\_MAXMSG} e \const{MQ\_MSGSIZE}, +altrimenti la funzione fallirà con un errore di \errcode{EINVAL}. Qualora si +specifichi per \param{attr} un puntatore nullo gli attributi della coda +saranno impostati ai valori predefiniti. + +Quando l'accesso alla coda non è più necessario si può chiudere il relativo +descrittore con la funzione \funcd{mq\_close}, il cui prototipo è: +\begin{prototype}{mqueue.h} +{int mq\_close(mqd\_t mqdes)} + +Chiude la coda \param{mqdes}. + +\bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di + errore; nel quel caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o + \errval{EINTR}.} +\end{prototype} + +La funzione è analoga a \func{close},\footnote{in Linux, dove le code sono + implementate come file su un filesystem dedicato, è esattamente la stessa + funzione.} dopo la sua esecuzione il processo non sarà più in grado di usare +il descrittore della coda, ma quest'ultima continuerà ad esistere nel sistema +e potrà essere acceduta con un'altra chiamata a \func{mq\_open}. All'uscita di +un processo tutte le code aperte, così come i file, vengono chiuse +automaticamente. Inoltre se il processo aveva agganciato una richiesta di +notifica sul descrittore che viene chiuso, questa sarà rilasciata e potrà +essere richiesta da qualche altro processo. + + +Quando si vuole effettivamente rimuovere una coda dal sistema occorre usare la +funzione \funcd{mq\_unlink}, il cui prototipo è: +\begin{prototype}{mqueue.h} +{int mq_unlink(const char *name)} + +Rimuove una coda di messaggi. + +\bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di + errore; nel quel caso \var{errno} assumerà gli stessi valori riportati da + \func{unlink}.} +\end{prototype} + +Anche in questo caso il comportamento della funzione è analogo a quello di +\func{unlink} per i file,\footnote{di nuovo l'implementazione di Linux usa + direttamente \func{unlink}.} la funzione rimove la coda \param{name}, così +che una successiva chiamata a \func{mq\_open} fallisce o crea una coda +diversa. + +Come per i file ogni coda di messaggi ha un contatore di riferimenti, per cui +la coda non viene effettivamente rimossa dal sistema fin quando questo non si +annulla. Pertanto anche dopo aver eseguito con successo \func{mq\_unlink} la +coda resterà accessibile a tutti i processi che hanno un descrittore aperto su +di essa. Allo stesso modo una coda ed i suoi contenuti resteranno disponibili +all'interno del sistema anche quando quest'ultima non è aperta da nessun +processo (questa è una delle differenze più rilevanti nei confronti di pipe e +fifo). + +La sola differenza fra code di messaggi POSIX e file normali è che, essendo il +filesystem delle code di messaggi virtuale e basato su oggetti interni al +kernel, il suo contenuto viene perduto con il riavvio del sistema. + +Come accennato in precedenza ad ogni coda di messaggi è associata una +struttura \struct{mq\_attr}, che può essere letta e modificata attraverso le +due funzioni \funcd{mq\_getattr} e \funcd{mq\_setattr}, i cui prototipi sono: +\begin{functions} + \headdecl{mqueue.h} + + \funcdecl{int mq\_getattr(mqd\_t mqdes, struct mq\_attr *mqstat)} + Legge gli attributi di una coda di messaggi POSIX. + + \funcdecl{int mq\_setattr(mqd\_t mqdes, const struct mq\_attr *mqstat, + struct mq\_attr *omqstat)} + Modifica gli attributi di una coda di messaggi POSIX. + + \bodydesc{Entrambe le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in + caso di errore; nel quel caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} + o \errval{EINVAL}.} +\end{functions} + +La funzione \func{mq\_getattr} legge i valori correnti degli attributi della +coda nella struttura puntata da \param{mqstat}; di questi l'unico relativo +allo stato corrente della coda è \var{mq\_curmsgs} che indica il numero di +messaggi da essa contenuti, gli altri indicano le caratteristiche generali +della stessa. + +La funzione \func{mq\_setattr} permette di modificare gli attributi di una +coda tramite i valori contenuti nella struttura puntata da \param{mqstat}, ma +può essere modificato solo il campo \var{mq\_flags}, gli altri campi vengono +ignorati. In particolare i valori di \var{mq\_maxmsg} e \var{mq\_msgsize} +possono essere specificati solo in fase ci creazione della coda. Inoltre i +soli valori possibili per \var{mq\_flags} sono 0 e \const{O\_NONBLOCK}, per +cui alla fine la funzione può essere utilizzata solo per abilitare o +disabilitare la modalità non bloccante. L'argomento \param{omqstat} viene +usato, quando diverso da \val{NULL}, per specificare l'indirizzo di una +struttura su cui salvare i valori degli attributi precedenti alla chiamata +della funzione. + +Per inserire messaggi su di una coda sono previste due funzioni, +\funcd{mq\_send} e \funcd{mq\_timedsend}, i cui prototipi sono: +\begin{functions} + \headdecl{mqueue.h} + + \funcdecl{int mq\_send(mqd\_t mqdes, const char *msg\_ptr, size\_t msg\_len, + unsigned int msg\_prio)} + Esegue l'inserimento di un messaggio su una coda. + + \funcdecl{int mq\_timedsend(mqd\_t mqdes, const char *msg\_ptr, size\_t + msg\_len, unsigned msg\_prio, const struct timespec *abs\_timeout)} + Esegue l'inserimento di un messaggio su una coda entro il tempo + \param{abs\_timeout}. + + + \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in caso di + errore; nel quel caso \var{errno} assumerà i valori: + \begin{errlist} + \item[\errcode{EAGAIN}] Si è aperta la coda con \const{O\_NONBLOCK}, e la + coda è piena. + \item[\errcode{EMSGSIZE}] La lunghezza del messaggio \param{msg\_len} + eccede il limite impostato per la coda. + \item[\errcode{ENOMEM}] Il kernel non ha memoria sufficiente. Questo + errore può avvenire quando l'inserimento del messaggio + \item[\errcode{EINVAL}] Si è specificato un valore nullo per + \param{msg\_len}, o un valore di \param{msg\_prio} fuori dai limiti, o + un valore non valido per \param{abs\_timeout}. + \item[\errcode{ETIMEDOUT}] L'inserimento del messaggio non è stato + effettuato entro il tempo stabilito. + \end{errlist} + ed inoltre \errval{EBADF} ed \errval{EINTR}.} +\end{functions} + +Entrambe le funzioni richiedono un puntatore al testo del messaggio +nell'argomento \param{msg\_ptr} e la relativa lunghezza in \param{msg\_len}. +Se quest'ultima eccede la dimensione massima specificata da \var{mq\_msgsize} +le funzioni ritornano immediatamente con un errore di \errcode{EMSGSIZE}. + +L'argomento \param{msg\_prio} indica la priorità dell'argomento; i messaggi di +priorità maggiore vengono inseriti davanti a quelli di priorità inferiore (e +quindi saranno riletti per primi). A parità del valore della priorità il +messaggio sarà inserito in coda a tutti quelli con la stessa priorità. Il +valore della priorità non può eccedere il limite di sistema +\const{MQ\_PRIO\_MAX}, che nel caso è pari a 32768. + +Qualora la coda sia piena, entrambe le funzioni si bloccano, a meno che non +sia stata selezionata in fase di apertura la modalità non bloccante, nel qual +caso entrambe ritornano \errcode{EAGAIN}. La sola differenza fra le due +funzioni è che la seconda, passato il tempo massimo impostato con l'argomento +\param{abs\_timeout}, ritorna comunque con un errore di \errcode{ETIMEDOUT}. + + +Come per l'inserimento, anche per l'estrazione dei messaggi da una coda sono +previste due funzioni, \funcd{mq\_receive} e \funcd{mq\_timedreceive}, i cui +prototipi sono: +\begin{functions} + \headdecl{mqueue.h} + + \funcdecl{ssize\_t mq\_receive(mqd_t mqdes, char *msg_ptr, size_t msg_len, + unsigned int *msg_prio)} Effettua la ricezione di un messaggio da una coda. + + \funcdecl{ssize\_t mq\_timedreceive(mqd\_t mqdes, char *msg\_ptr, size\_t + msg\_len, unsigned int *msg\_prio, const struct timespec *abs'_timeout)} + Effettua la ricezione di un messaggio da una coda entro il tempo + \param{abs\_timeout}. + + \bodydesc{Le funzioni restituiscono il numero di byte del messaggio in caso + di successo e -1 in caso di errore; nel quel caso \var{errno} assumerà i + valori: + \begin{errlist} + \item[\errcode{EAGAIN}] Si è aperta la coda con \const{O\_NONBLOCK}, e la + coda è vuota. + \item[\errcode{EMSGSIZE}] La lunghezza del messaggio sulla coda eccede il + valore \param{msg\_len} specificato per la ricezione. + \item[\errcode{EINVAL}] Si è specificato un valore nullo per + \param{msg\_ptr}, o un valore non valido per \param{abs\_timeout}. + \item[\errcode{ETIMEDOUT}] La ricezione del messaggio non è stata + effettuata entro il tempo stabilito. + \end{errlist} + \errval{EBADF}, \errval{EINTR}, \errval{ENOMEM}, o \errval{EINVAL}.} +\end{functions} + +La funzione estrae dalla coda il messaggio a priorità più alta, o il più +vecchio fra quelli della stessa priorità, una volta ricevuto il messaggio +viene tolto dalla coda e la sua dimensione viene restituita come valore di +ritorno. Se la dimensione specificata da \param{msg\_len} non è sufficiente a +contenere il messaggio le funzioni, al contrario di quanto avveniva nelle code +di messaggi di SysV, ritornano un errore di \errcode{EMSGSIZE} senza estrarre +il messaggio. È pertanto opportuno chiamare sempre \func{mq\_getaddr} prima +di eseguire una ricezione, per allocare per i messaggi dei buffer di +dimensione opportuna. + +Se si specifica un valore non nullo per l'argomento \param{msg\_prio} il +valore della priorità del messaggio viene memorizzato all'indirizzo da esso +puntato. Si noti che con le code di messaggi POSIX non si ha la possibilità di +selezionare quale messaggio estrarre in base alla priorità, a differenza di +quanto avveniva con le code di messaggi di SysV che permettono la selezione in +base al valore del campo \var{mtype}. + +Qualora la coda sia vuota entrambe le funzioni si bloccano, a meno che non si +sia selezionata la modalità non bloccante; in tal caso entrambe ritornano +immediatamente con l'errore \errcode{EAGAIN}. Anche in questo caso la sola +differenza fra le due funzioni è che la seconda non attende indefinitamente e +passato il tempo massimo \param{abs\_timeout} ritorna comunque con un errore +di \errcode{ETIMEDOUT}. + \subsection{Semafori}