X-Git-Url: https://gapil.gnulinux.it/gitweb/?p=gapil.git;a=blobdiff_plain;f=session.tex;h=67e5129ad880b8598639bf6be5ac9be6a4a4fdfa;hp=756984321132fe5d73b3a9666287e436218fd508;hb=d3cbe0a3984b7189d086ccb631d5b3b1955e223c;hpb=f4e0bed8a292cd120d3d21958ad0810d95915cec diff --git a/session.tex b/session.tex index 7569843..67e5129 100644 --- a/session.tex +++ b/session.tex @@ -60,14 +60,14 @@ questo potr Per questo l'esecuzione di un comando può originare più di un processo; quindi nella gestione del job control non si può far riferimento ai singoli processi. Per questo il kernel prevede la possibilità di raggruppare più processi in un -\textit{process group} (detto anche \textsl{raggruppamento}, vedi +\textit{process group} (detto anche \textsl{raggruppamento di processi}, vedi \secref{sec:sess_proc_group}) e la shell farà sì che tutti i processi che -originano da una riga di comando appartengano allo stesso \textit{process - group}, in modo che le varie funzioni di controllo, ed i segnali inviati dal -terminale, possano fare riferimento ad esso. +originano da una riga di comando appartengano allo stesso raggruppamento, in +modo che le varie funzioni di controllo, ed i segnali inviati dal terminale, +possano fare riferimento ad esso. -In generale allora all'interno di una sessione avremo un eventuale (possono -non esserci) \textit{process group} in \textit{foreground}, che riunisce i +In generale allora all'interno di una sessione avremo un eventuale (può non +esserci) \textit{process group} in \textit{foreground}, che riunisce i processi che possono accedere al terminale, e più \textit{process group} in \textit{background}, che non possono accedervi. Il job control prevede che quando un processo appartenente ad un raggruppamento in \textit{background} @@ -78,15 +78,18 @@ Un comportamento analogo si ha anche per i segnali generati dai comandi di tastiera inviati dal terminale che vengono inviati a tutti i processi del raggruppamento in \textit{foreground}. In particolare \cmd{C-z} interrompe l'esecuzione del comando, che può poi essere mandato in \textit{background} -con il comando \cmd{bg}. Il comando \cmd{fg} consente invece di mettere in -\textit{foreground} un comando precedentemente lanciato in -\textit{background}. +con il comando \cmd{bg}.\footnote{si tenga presente che \cmd{bg} e \cmd{fg} + sono parole chiave che indicano comandi interni alla shell, e nel caso non + comportano l'esecuzione di un programma esterno.} Il comando \cmd{fg} +consente invece di mettere in \textit{foreground} un comando precedentemente +lanciato in \textit{background}. Di norma la shell si cura anche di notificare all'utente (di solito prima -della stampa a video del prompt) lo stato dei vari processi, essa infatti usa -le caratteristiche della funzione \func{waitpid} (si riveda quanto detto in -\secref{sec:proc_wait}) per verificare quali gruppi di processi sono bloccati -e quali sono terminati. +della stampa a video del prompt) lo stato dei vari processi; essa infatti sarà +in grado, grazie all'uso di \func{waitpid}, di rilevare sia i processi che +sono terminati, sia i raggruppamenti che sono bloccati (in questo caso usando +l'opzione \macro{WUNTRACED}, secondo quanto illustrato in +\secref{sec:proc_wait}). \subsection{I \textit{process group} e le \textsl{sessioni}} @@ -158,16 +161,16 @@ stessa sessione del padre. Vedremo poi come sia possibile creare pi \textit{process group} all'interno della stessa sessione, e spostare i processi dall'uno all'altro, ma sempre all'interno di una stessa sessione. -Ciascun gruppo di processi ha sempre un processo principale, il cosiddetto -\textit{process group leader}, che è identificato dall'avere un \acr{pgid} -uguale al suo \acr{pid}, in genere questo è il primo processo del gruppo, che -si incarica di lanciare tutti gli altri. Un nuovo gruppo si crea con la -funzione \func{setpgrp},\footnote{questa è la definizione di POSIX.1, BSD - definisce una funzione con lo stesso nome, che però è identica a - \func{setpgid}; nelle \acr{glibc} viene sempre usata sempre questa - definizione, a meno di non richiedere esplicitamente la compatibilità - all'indietro con BSD, definendo la macro \macro{\_BSD\_SOURCE}.} il cui -prototipo è: +Ciascun raggruppamento di processi ha sempre un processo principale, il +cosiddetto \textit{process group leader}, che è identificato dall'avere un +\acr{pgid} uguale al suo \acr{pid}, in genere questo è il primo processo del +raggruppamento, che si incarica di lanciare tutti gli altri. Un nuovo +raggruppamento si crea con la funzione \func{setpgrp},\footnote{questa è la + definizione di POSIX.1, BSD definisce una funzione con lo stesso nome, che + però è identica a \func{setpgid}; nelle \acr{glibc} viene sempre usata + sempre questa definizione, a meno di non richiedere esplicitamente la + compatibilità all'indietro con BSD, definendo la macro + \macro{\_BSD\_SOURCE}.} il cui prototipo è: \begin{prototype}{unistd.h}{int setpgrp(void)} Modifica il \acr{pgid} al valore del \acr{pid} del processo corrente. @@ -176,10 +179,11 @@ prototipo \end{prototype} La funzione, assegnando al \acr{pgid} il valore del \acr{pid} processo -corrente, rende questo \textit{process leader} di un nuovo gruppo, tutti i -successivi processi da esso creati apparterranno (a meno di non cambiare di -nuovo il \acr{pgid}) al nuovo gruppo. È possibile invece spostare un processo -da un gruppo ad un altro con la funzione \func{setpgid}, il cui prototipo è: +corrente, rende questo \textit{group leader} di un nuovo raggruppamento, tutti +i successivi processi da esso creati apparterranno (a meno di non cambiare di +nuovo il \acr{pgid}) al nuovo raggruppamento. È possibile invece spostare un +processo da un raggruppamento ad un altro con la funzione \func{setpgid}, il +cui prototipo è: \begin{prototype}{unistd.h}{int setpgid(pid\_t pid, pid\_t pgid)} Assegna al \acr{pgid} del processo \param{pid} il valore \param{pgid}. @@ -199,11 +203,12 @@ cambiamento pu \textit{process group} che è nella stessa sessione del processo chiamante. Inoltre la funzione può essere usata soltanto sul processo corrente o su uno dei suoi figli, ed in quest'ultimo caso ha successo soltanto se questo non ha -ancora eseguito una \func{exec}. Specificando un valore nullo per \param{pid} -si indica il processo corrente, mentre specificando un valore nullo per -\param{pgid} si imposta il \textit{process group} al valore del \acr{pid} del -processo selezionato; pertanto \func{setpgrp} è equivalente a \code{setpgid(0, - 0)}. +ancora eseguito una \func{exec}.\footnote{questa caratteristica è implementata + dal kernel che mantiene allo scopo un altro campo, \var{did\_exec}, in + \var{task\_struct}.} Specificando un valore nullo per \param{pid} si indica +il processo corrente, mentre specificando un valore nullo per \param{pgid} si +imposta il \textit{process group} al valore del \acr{pid} del processo +selezionato; pertanto \func{setpgrp} è equivalente a \code{setpgid(0, 0)}. Di norma questa funzione viene usata dalla shell quando si usano delle pipeline, per mettere nello stesso process group tutti i programmi lanciati su @@ -237,7 +242,7 @@ componente. Inoltre la funzione distacca il processo da ogni terminale di controllo (torneremo sull'argomento in \secref{sec:sess_ctrl_term}) cui fosse in precedenza associato. -La funzione ha successo soltanto se il processo non è già leader di un + funzione ha successo soltanto se il processo non è già leader di un \textit{process group}, per cui per usarla di norma si esegue una \func{fork} e si esce, per poi chiamare \func{setsid} nel processo figlio, in modo che, avendo questo lo stesso \acr{pgid} del padre ma un \acr{pid} diverso, non ci @@ -279,24 +284,25 @@ controllo. Alla creazione di una nuova sessione con \func{setsid} ogni associazione con il precedente terminale di controllo viene cancellata, ed il processo che è -divenuto un nuovo leader di sessione dovrà riottenere (qualora sia necessario, -cosa che, come vedremo in \secref{sec:sess_daemon}, non è sempre vera), un -terminale di controllo. In generale questo viene fatto automaticamente dal -sistema quando viene aperto il primo terminale\footnote{a meno di non avere - richiesto esplicitamente che questo non diventi un terminale di controllo - con il flag \macro{O\_NOCTTY} (vedi \secref{sec:file_open}). In questo Linux - segue la semantica di SVr4; BSD invece richiede che il terminale venga - allocato esplicitamente con una \func{ioctl} con il comando - \macro{TIOCSCTTY}.} che diventa automaticamente il terminale di controllo, +divenuto un nuovo leader di sessione dovrà riottenere\footnote{solo quando ciò + è necessario, cosa che, come vedremo in \secref{sec:sess_daemon}, non è + sempre vera.}, un terminale di controllo. In generale questo viene fatto +automaticamente dal sistema\footnote{a meno di non avere richiesto + esplicitamente che questo non diventi un terminale di controllo con il flag + \macro{O\_NOCTTY} (vedi \secref{sec:file_open}). In questo Linux segue la + semantica di SVr4; BSD invece richiede che il terminale venga allocato + esplicitamente con una \func{ioctl} con il comando \macro{TIOCSCTTY}.} +quando viene aperto il primo terminale (cioè uno dei vari file di dispositivo +\file{/dev/tty*}) che diventa automaticamente il terminale di controllo, mentre il processo diventa il \textsl{processo di controllo} di quella sessione. In genere (a meno di redirezioni) nelle sessioni di lavoro questo terminale è associato ai file standard (di input, output ed error) dei processi nella -sessione, ma solo quelli che fanno parte del cosiddetto gruppo di +sessione, ma solo quelli che fanno parte del cosiddetto ragruppamento di \textit{foreground}, possono leggere e scrivere in certo istante. Per -impostare il gruppo di \textit{foreground} di un terminale si usa la funzione -\func{tcsetpgrp}, il cui prototipo è: +impostare il raggruppamento di \textit{foreground} di un terminale si usa la +funzione \func{tcsetpgrp}, il cui prototipo è: \begin{functions} \headdecl{unistd.h} \headdecl{termios.h} @@ -321,16 +327,18 @@ impostare il gruppo di \textit{foreground} di un terminale si usa la funzione un processo nella stessa sessione e con lo stesso terminale di controllo. Come accennato in \secref{sec:sess_job_control_overview}, tutti i processi (e -relativi gruppi) che non fanno parte del gruppo di \textit{foreground} sono -detti in \textit{background}; se uno si essi cerca di accedere al terminale di -controllo provocherà l'invio da parte del kernel di uno dei due segnali -\macro{SIGTTIN} o \macro{SIGTTOU} (a seconda che l'accesso sia stato in -lettura o scrittura) a tutto il suo \textit{process group}; dato che il +relativi raggruppamenti) che non fanno parte del gruppo di \textit{foreground} +sono detti in \textit{background}; se uno si essi cerca di accedere al +terminale di controllo provocherà l'invio da parte del kernel di uno dei due +segnali \macro{SIGTTIN} o \macro{SIGTTOU} (a seconda che l'accesso sia stato +in lettura o scrittura) a tutto il suo \textit{process group}; dato che il comportamento di default di questi segnali (si riveda quanto esposto in -\secref{sec:sig_job_control}) è di bloccare il processo, di norma questo -comporta che tutti verranno fermati, ma non si avranno condizioni di -errore. Se però si bloccano o ignorano i due segnali citati, le funzioni di -lettura e scrittura falliranno con un errore di \macro{EIO}. +\secref{sec:sig_job_control}) è di fermare il processo, di norma questo +comporta che tutti i membri del gruppo verranno fermati, ma non si avranno +condizioni di errore.\footnote{la shell in genere notifica comunque un + avvertimento, avvertendo la presenza di processi bloccati grazie all'uso di + \func{waitpid}.} Se però si bloccano o ignorano i due segnali citati, le +funzioni di lettura e scrittura falliranno con un errore di \macro{EIO}. Un processo può contollare qual'è il gruppo di \textit{foreground} associato ad un terminale con la funzione \func{tcgetpgrp}, il cui prototipo è: @@ -356,45 +364,84 @@ ma solo dal terminale cui fa riferimento; il kernel inoltre permette a ciascun processo di accedere direttamente al suo terminale di controllo attraverso il file speciale \file{/dev/tty}, che per ogni processo è un sinonimo per il proprio terminale di controllo. Questo consente anche a processi che possono -aver rediretto l'output di accedere al terminale, pur non disponendo più del -file descriptor originario; un caso tipico è il programma \cmd{crypt} che -accetta la redirezione sullo standard input di un file da decrittare, ma deve -poi leggere la password dal terminale. - -Un'altra caratteristica del gruppo di \textit{foreground} è che il kernel -invia i segnali generati dai caratteri speciali del terminale (\cmd{C-z}, -\cmd{C-c}, \cmd{C-y} e \verb|C-\|, che generano rispettivamente -\macro{SIGTSTP}, \macro{SIGINT}, \macro{SIGQUIT} e \macro{SIGTERM}), solo ai -processi che ne fanno parte. - -In caso di \textit{hungup} del terminale (si chiama così una condizione di -blocco del terminale, letteralmente sarebbe \textsl{impiccagione}), ad esempio -se si interrompe la linea, o va giù la rete, il kernel provvederà ad inviare -il segnale di \macro{SIGHUP} al processo di controllo. L'azione preimpostata -in questo caso è la terminazione del processo, il problema è cosa accade agli -altri processi nella sessione, che non han più un processo di controllo che -possa gestire l'accesso al terminale, che potrebbe essere riutilizzato per -qualche altra sessione. - -Lo standard POSIX.1 prevede che se il processo di controllo termina (che ciò -avvenga per un \textit{hungup} del terminale o meno) venga inviato un segnale -di \macro{SIGHUP} ai processi del gruppo di foreground. In questo modo essi -potranno essere avvisati che non esiste più un processo in grado di gestire il -terminale (di norma tutto ciò comporta la terminazione anche di questi -ultimi). - -Restano però i processi in background, che, per quanto detto, potrebbero -proseguire la loro esecuzione e, fintanto che non accedono al terminale non ci -sarebbero problemi. In caso di accesso però potrebbero (in seguito al -comportamento standard appena descritto) bloccarsi, e restare tali per sempre, -dato che non c'è più il processo di controllo. Questa situazione è quella che -in cui si ha un cosiddetto \textit{orphaned process group}, che POSIX.1 -definisce come un \textit{process group} i cui processi hanno come padri o -altri processi nel gruppo, o processi fuori della sessione. - -Si ricordi che un processo è detto orfano quando il suo padre è terminato, nel -qual caso viene adottato da \cmd{init}, che è al di fuori di qualunque -sessione, +aver rediretto l'output di accedere al terminale di controllo, pur non +disponendo più del file descriptor originario; un caso tipico è il programma +\cmd{crypt} che accetta la redirezione sullo standard input di un file da +decrittare, ma deve poi leggere la password dal terminale. + +Un'altra caratteristica del terminale di controllo usata nel job control è che +utilizzando su di esso le combinazioni di tasti speciali (\cmd{C-z}, +\cmd{C-c}, \cmd{C-y} e \verb|C-\|) si farà sì che il kernel invii i +corrispondenti segnali (rispettivamente \macro{SIGTSTP}, \macro{SIGINT}, +\macro{SIGQUIT} e \macro{SIGTERM}, trattati in \secref{sec:sig_job_control}) a +tutti i processi del raggruppamento di \textit{foreground}; in questo modo la +shell può gestire il blocco e l'interruzione dei vari comandi. + +Per completare la trattazione delle caratteristiche del job control legate al +terminale di controllo, occorre prendere in considerazione i vari casi legati +alla terminazione anomala dei processi, che sono di norma gestite attraverso +il segnale \macro{SIGHUP}. Il nome del segnale deriva da \textit{hungup}, +termine che viene usato per indicare la condizione in cui il terminale diventa +inutilizzabile, (letteralmente sarebbe \textsl{impiccagione}). + +Quando si verifica questa condizione, ad esempio se si interrompe la linea, o +va giù la rete o più semplicemente si chiude forzatamente la finestra di +terminale su cui si stava lavorando, il kernel provvederà ad inviare il +segnale di \macro{SIGHUP} al processo di controllo. L'azione preimpostata in +questo caso è la terminazione del processo, il problema che si pone è cosa +accade agli altri processi nella sessione, che non han più un processo di +controllo che possa gestire l'accesso al terminale, che potrebbe essere +riutilizzato per qualche altra sessione. + +Lo standard POSIX.1 prevede che quando il processo di controllo termina, che +ciò avvenga o meno per un \textit{hungup} del terminale (ad esempio si +potrebbe terminare direttamente la shell con \cmd{kill}) venga inviato un +segnale di \macro{SIGHUP} ai processi del raggruppamento di foreground. In +questo modo essi potranno essere avvisati che non esiste più un processo in +grado di gestire il terminale (di norma tutto ciò comporta la terminazione +anche di questi ultimi). + +Restano però gli eventuali processi in background, che non ricevono il +segnale; in effetti se il terminale non dovesse più servire essi potrebbero +proseguire fino al completamento della loro esecuzione; ma si pone il problema +di come gestire quelli che sono bloccati, o che si bloccano nell'accesso al +terminale, in assenza di un processo che sia in grado di effettuare il +controllo dello stesso. + +Questa è la situazione in cui si ha quello che viene chiamato un +\textit{orphaned process group}. Lo standard POSIX.1 lo definisce come un +\textit{process group} i cui processi hanno come padri esclusivamente o altri +processi nel raggruppamento, o processi fuori della sessione. Lo standard +prevede inoltre che se la terminazione di un processo fa sì che un +raggruppamento di processi diventi orfano e se i suoi membri sono bloccati, ad +essi vengano inviati in sequenza i segnali di \macro{SIGHUP} e +\macro{SIGCONT}. + +La definizione può sembrare complicata, e a prima vista non è chiaro cosa +tutto ciò abbia a che fare con il problema della terminazione del processo di +controllo. Consideriamo allora cosa avviene di norma nel \textit{job + control}: una sessione viene creata con \func{setsid} che crea anche un +nuovo process group: per definizione quest'ultimo è sempre \textsl{orfano}, +dato che il padre del leader di sessione è fuori dalla stessa e il nuovo +process group contiene solo il leader di sessione. Questo è un caso limite, e +non viene emesso nessun segnale perché quanto previsto dallo standard riguarda +solo i raggruppamenti che diventano orfani in seguito alla terminazione di un +processo.\footnote{l'emissione dei segnali infatti avviene solo nella fase di + uscita del processo, come una delle operazioni legate all'esecuzione di + \func{\_exit}, secondo quanto illustrato in \secref{sec:proc_termination}.} + +Il leader di sessione provvederà a creare nuovi raggruppamenti che a questo +punto non sono orfani in quanto esso resta padre per almeno uno dei processi +del gruppo (gli altri possono derivare dal primo). Alla terminazione del +leader di sessione però avremo che, come visto in +\secref{sec:proc_termination}, tutti i suoi figli vengono adottati da +\cmd{init}, che è fuori dalla sessione. Questo renderà orfani tutti i process +group creati direttamente dal leader di sessione (a meno di non aver spostato +con \func{setpgid} un processo da un gruppo ad un altro, cosa che di norma non +viene fatta) i quali riceveranno, nel caso siano bloccati, i due segnali; +\macro{SIGCONT} ne farà proseguire l'esecuzione, ed essendo stato nel +frattempo inviato anche \macro{SIGHUP}, se non c'è un gestore per +quest'ultimo, i processi bloccati verranno automaticamente terminati. @@ -505,29 +552,14 @@ salvati) saranno settati a quelli dell'utente. A questo punto \cmd{login} provvederà (fatte salve eventuali altre azioni iniziali, come la stampa di messaggi di benvenuto o il controllo della posta) -ad eseguire con un'altra \func{exec} la shell di login, che si troverà con un -ambiente già pronto e con file standard di \secref{sec:file_std_descr} -impostati sul terminale, pronta ad eseguire i comandi fino all'uscita. Dato -che il processo genitore resta sempre \cmd{init} quest'ultimo provvederà, -ricevendo un \macro{SIGCHLD} all'uscita della shell, a rilanciare \cmd{getty} -per ripetere da capo tutto il procedimento. - - - - -In generale quando con il contollo di sessione è la shell che assume il ruolo -di processo di controllo, seleziona il gruppo di \textit{foregroud} e gestisce -l'assegnazione dei process group ai programmi eseguiti sulla stessa riga di -comando. - -Qualora un processo venga bloccato nella gestione della sessione, sia -implicitamente, perché cerca di eseguire dell'I/O sul terminale mentre è in -background, sia esplicitamente con l'uso di \cmd{C-z}, la shell è in grado di -rilevare l'evento grazie all'uso di \func{waitpid} con l'opzione -\macro{WUNTRACED}. In questo modo la shell può notificare (di solito prima -della stampa del prompt, lo stato dei vari processi. - - +ad eseguire con un'altra \func{exec} la shell, che si troverà con un ambiente +già pronto con i file standard di \secref{sec:file_std_descr} impostati sul +terminale, e pronta, nel ruolo di leader di sessione e processo di controllo +per il terminale, a gestire l'esecuzione dei comandi come illustrato in +\secref{sec:sess_job_control_overview}. Dato che il processo padre resta +sempre \cmd{init} quest'ultimo potrà provvedere, ricevendo un \macro{SIGCHLD} +all'uscita della shell, a rilanciare \cmd{getty} sul terminale per ripetere da +capo tutto il procedimento. @@ -553,8 +585,11 @@ servizio).\footnote{NdT. ricontrollare, i miei ricordi di filosofia sono \section{L'I/O su terminale} \label{sec:sess_terminal_io} -Esamineremo in questa sezione le peculiarità dell'I/O su terminale, tenendo -conto delle +Esamineremo in questa sezione le peculiarità dell'I/O eseguito sui terminali, +tenendo conto delle differenze che quest'ultimi presentano rispetto ai normali +file su disco. + + %%% Local Variables: