X-Git-Url: https://gapil.gnulinux.it/gitweb/?p=gapil.git;a=blobdiff_plain;f=ipc.tex;h=ef798e7b914167fc97624280596d1bdbe4214433;hp=c16d5c32ea8486a3d50d94697642579f590e5190;hb=2e77b63b6a33063534c7c023b2a58e894e5f54f8;hpb=4793eed79c595620b1c31a70fa4411dbd98445e4 diff --git a/ipc.tex b/ipc.tex index c16d5c3..ef798e7 100644 --- a/ipc.tex +++ b/ipc.tex @@ -6,7 +6,7 @@ Uno degli aspetti fondamentali della programmazione in un sistema unix-like 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. +\textit{fifo} e i meccanismi di intercomunicazione di System V e quelli POSIX. Tralasceremo invece tutte le problematiche relative alla comunicazione attraverso la rete (e le relative interfacce) che saranno affrontate in @@ -125,7 +125,7 @@ da altri processi. Per capire meglio il funzionamento di una pipe faremo un esempio di quello che è il loro uso più comune, analogo a quello effettuato della shell, e che consiste nell'inviare l'output di un processo (lo standard output) sull'input -di un'altro. Realizzaremo il programma nella forma di un +di un'altro. Realizzeremo il programma nella forma di un \textit{CGI}\footnote{Un CGI (\textit{Common Gateway Interface}) è un programma che permette la creazione dinamica di un oggetto da inserire all'interno di una pagina HTML.} per apache, che genera una immagine JPEG di un codice a @@ -168,7 +168,8 @@ file.\footnote{il problema potrebbe essere superato determinando in anticipo un nome appropriato per il file temporaneo, che verrebbe utilizzato dai vari sotto-processi, e cancellato alla fine della loro esecuzione; ma a questo le cose non sarebbero più tanto semplici.} L'uso di una pipe invece permette -di risolvere il problema in maniera semplice ed elegante. +di risolvere il problema in maniera semplice ed elegante, oltre ad essere +molto più efficiente, dato che non si deve scrivere su disco. Il programma ci servirà anche come esempio dell'uso delle funzioni di duplicazione dei file descriptor che abbiamo trattato in @@ -523,8 +524,56 @@ stare molto attenti alla possibili deadlock.\footnote{se si cerca di leggere processo si blocca e non potrà quindi mai eseguire le funzioni di scrittura.} -L'impiego più comune per le fifo è quello che le vede impegnate con un -processo in +Per la loro caratteristica di essere accessibili attraverso il filesystem, è +piuttosto frequente l'utilizzo di una fifo come canale di comunicazione nelle +situazioni un processo deve ricevere informazioni dagli altri. In questo caso +è fondamentale che le operazioni di scrittura siano atomiche; per questo si +deve sempre tenere presente che questo è vero soltanto fintanto che non si +supera il limite delle dimensioni di \macro{PIPE\_BUF} (si ricordi quanto +detto in \secref{sec:ipc_pipes}). + +A parte il precedente, che resta probabilmente il più comune, Stevens riporta +in \cite{APUE} altre due casistiche principali per l'uso delle fifo: +\begin{itemize} +\item Da parte dei comandi di shell, per evitare la creazione di file + temporanei quando si devono inviare i dati di uscita di un processo + sull'input di parecchi altri (attraverso l'uso del comando \cmd{tee}). + +\item Come canale di comunicazione fra un client ed un server (il modello + \textit{client-server} è illustrato in \secref{sec:net_cliserv}). +\end{itemize} + +Nel primo caso quello che si fa è creare tante pipe quanti sono i processi a +cui i vogliono inviare i dati, da usare come standard input per gli stessi; una +volta che li si saranno posti in esecuzione ridirigendo lo standard input si +potrà eseguire il processo iniziale replicandone, con il comando \cmd{tee}, +l'output sulle pipe. + +Il secondo caso è relativamente semplice qualora si debba comunicare con un +processo alla volta (nel qual caso basta usare due pipe, una per leggere ed +una per scrivere), le cose diventano invece molto più complesse quando si +vuole effettuare una comunicazione fra il server ed un numero imprecisato di +client; se il primo infatti può ricevere le richieste attraverso una fifo +``nota'', per le risposte non si può fare altrettanto, dato che per la +struttura sequenziale delle fifo, i client dovrebbero sapere, prima di +leggerli, quando i dati inviati sono destinati a loro. + +Per risolvere questo problema, si può usare un'architettura come quella +illustrata da Stevens in \cite{APUE}, in cui le risposte vengono inviate su +fifo temporanee identificate dal \acr{pid} dei client, ma in ogni caso il +sistema è macchinoso e continua ad avere vari inconvenienti\footnote{lo stesso + Stevens 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, come sia necessario intercettare \macro{SIGPIPE} dato che un + client può terminare dopo aver fatto una richiesta, ma prima che la risposta + sia inviata, e come occorra gestire il caso in cui non ci sono client attivi + (e la lettura dalla fifo nota restituisca al serve un end-of-file.}; in +generale infatti l'interfaccia delle fifo non è adatta a risolvere questo tipo +di problemi, che possono essere affrontati in maniera più semplice ed efficace +o usando i \textit{socket}\index{socket} (che tratteremo in dettaglio a +partire da \capref{cha:socket_intro}) o ricorrendo a diversi meccanismi di +comunicazione, come quelli che esamineremo in \secref{sec:ipc_sysv}. + \section{La comunicazione fra processi di System V} @@ -532,15 +581,30 @@ processo in Benché le pipe (e le fifo) siano ancora ampiamente usate, esse presentano numerosi limiti, il principale dei quali è che il meccanismo di comunicazione -è rigidamente sequenziale; una situazione in cui un processo scrive qualcosa -che molti altri devono poter leggere non può essere implementata con una pipe. +è rigidamente sequenziale; per cui una situazione in cui un processo scrive +qualcosa che molti altri devono poter leggere non può essere implementata in +maniera semplice con una pipe. -Per superarne i vari limiti, nello sviluppo di System V vennero introdotti una -serie di nuovi oggetti di comunicazione e relative interfacce id +Per superarne questi limiti nello sviluppo di System V vennero introdotti una +serie di nuovi oggetti di comunicazione e relative interfacce di programmazione che garantissero una maggiore flessibilità; in questa sezione esamineremo quello che viene ormai chiamato il \textsl{Sistema di comunicazione inter-processo} di System V , più comunemente noto come \textit{System V IPC (Inter-Process Comunication)}. + + + +\subsection{Chiavi ed identificatori} +\label{sec:ipc_keyid} + +La principale caratteristica, ed uno dei maggiori difetti, del sistema di IPC +di System V è che è basato su oggetti che risiedono permanentemente nel +kernel, a questi si accede attraverso un identificatore. Il problema è che + + +a cui di deve accedere attraverso un identificatore. Il problema è che +questi identificatori non + \subsection{Code di messaggi} @@ -561,6 +625,19 @@ Il secondo oggetto introdotto dal \textit{System V IPC} Il terzo oggetto introdotto dal \textit{System V IPC} è quello della memoria condivisa. + + + +\section{La comunicazione fra processi di POSIX} +\label{sec:ipc_posix} + +Lo standard POSIX.1b ha introdotto dei nuovi meccanismi di comunicazione, +rifacendosi a quelli di System V, introducendo una nuova interfaccia che +evitasse i principali problemi evidenziati in ... + + + + %%% Local Variables: %%% mode: latex %%% TeX-master: "gapil"