X-Git-Url: https://gapil.gnulinux.it/gitweb/?p=gapil.git;a=blobdiff_plain;f=session.tex;h=97c9a433e1a3e807da1f90cb1f9a225fadb75b95;hp=b629433ea10b3080ee7ac72b9fcdb74ff1836e38;hb=96e11f1878552c4c4f245448e9dc6d66e1658542;hpb=a07afea5558ce00f7091b7ed522a2cc0b05ab721 diff --git a/session.tex b/session.tex index b629433..97c9a43 100644 --- a/session.tex +++ b/session.tex @@ -1,91 +1,187 @@ -\chapter{Sessioni di lavoro} +\chapter{Sessioni di lavoro e terminali} \label{cha:session} -Unix nasce prima dell'esistenza dei moderni PC, quando i computer occupavano -stanze intere e ci si poteva collegare solo attraverso dei terminali, ma fin -dalle sue origini è sempre stato un sistema multitasking e multiutente, -in grado di consentire l'utilizzo di un solo computer da parte di più persone. - Esamineremo in questo capitolo i concetti base del sistema delle sessioni di lavoro, vale a dire il metodo con cui il kernel gestisce l'accesso concorrente al sistema da parte di più utenti, permettendo loro di eseguire più programmi -in contemporanea. +in contemporanea. Nella seconda parte del capitolo tratteremo poi il +funzionamento dell'I/O su terminale, e delle varie peculiarità che esso viene +ad assumere a causa del suo stretto legame con le modalità di accesso al +sistema da parte degli utenti. -\section{Il \textit{Job control}} +\section{Il \textit{job control}} \label{sec:sess_job_control} -Viene comunemente chiamato \textit{Job control} quell'insieme di funzionalità -del sistema il cui scopo è quello di permettere ad un utente di poter -sfruttare le capacità multitasking di un sistema Unix per eseguire in -contemporanea più processi, pur potendo accedere, di solito, ad un solo -terminale,\footnote{con X e con i terminali vituali tutto questo non è più - vero, dato che si può accedere a molti terminali in contemporanea, ma il - sistema è nato prima dell'esistenza di tutto ciò.} avendo cioè un solo punto -in cui si può avere accesso all'input ed all'output degli stessi. - - -\subsection{La struttura di base} -\label{sec:sess_relation} - -Per poter gestire il \textit{Job Control} il kernel associa a ciascun processo -due ulteriori identificatori (oltre quelli visti in \secref{sec:proc_pid}): -l'identificatore del cosiddetto \textit{process group} (o -\textsl{ragguppamento di processi}), cui si fa di norma riferimento con la -sigla \acr{pgid}, l'identificatore di sessione (il \textit{session id}) cui si -fa riferimento con la sigla \acr{sid}). In questo modo, sulla base dei valori -dei rispettivi indicatori, i processi vengono organizzati in \textsl{sessioni} -e \textsl{raggruppamenti}. - -Entrambi gli identificatori vengono impostati alla creazione di ciascun -processo allo stesso valore che hanno nel processo padre, un processo appena -creato cioè appartiene sempre allo stesso raggruppamento e alla stessa -sessione del padre. La differenza fra i due identificatori è che un processo +Viene comunemente chiamato \textit{job control} quell'insieme di funzionalità +il cui scopo è quello di permettere ad un utente di poter sfruttare le +capacità multitasking di un sistema Unix per eseguire in contemporanea più +processi, pur potendo accedere, di solito, ad un solo terminale,\footnote{con + X e con i terminali vituali tutto questo non è più vero, dato che si può + accedere a molti terminali in contemporanea, ma il sistema è nato prima + dell'esistenza di tutto ciò.} avendo cioè un solo punto in cui si può avere +accesso all'input ed all'output degli stessi. + + +\subsection{Una panoramica introduttiva} +\label{sec:sess_job_control_overview} + +Il \textit{job control} è una caratteristica opzionale, introdotta in BSD +negli anni '80, e successivamente standardizzata da POSIX.1; la sua +disponibilità nel sistema è verificabile attraverso il controllo della macro +\macro{\_POSIX\_JOB\_CONTROL}. In generale il \textit{job control} richiede il +supporto sia da parte della shell (quasi tutte ormai lo fanno), che da parte +del kernel; in particolare il kernel deve assicurare sia la presenza di un +driver per i terminali abilitato al \textit{job control} che quella dei +relativi segnali illustrati in \secref{sec:sig_job_control}. + +In un sistema che supporta il \textit{job cotrol} una volta completato il +login (che esamineremo in dettaglio in \secref{sec:sess_login}), l'utente avrà +a disposizione una shell dalla quale eseguire i comandi e potrà iniziare +quella che viene chiamata una \textsl{sessione}, che riunisce (vedi +\secref{sec:sess_proc_group}) tutti i processi eseguiti all'interno dello +stesso login. + +Siccome la shell è collegata ad un solo terminale (il \textsl{terminale di + controllo}, vedi \secref{sec:sess_control_term}) solo un comando alla volta, +quello che viene detto in \textit{foreground}, potrà scrivere e leggere dal +terminale. La shell però può eseguire anche più comandi in contemporanea, +mandandoli in \textit{background} (si fa aggiungendo una \cmd{\&} alla fine +del comando), nel qual caso essi saranno eseguiti senza essere collegati al +terminale. + +Si noti come si sia parlato di comandi e non di programmi o processi; fra le +funzionalità della shell infatti c'è anche quella di consentire di concatenare +più programmi in una sola riga di comando con le pipe, ed in tal caso verranno +eseguiti più programmi, inoltre, anche quando si invoca un singolo programma, +questo potrà sempre lanciare altri processi per eseguire dei compiti +specifici. + +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 +\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. + +In generale allora all'interno di una sessione avremo un eventuale (possono +non esserci comandi in \textit{foreground}) \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} cerca di accedere al terminale +questo invii a tutti i processi del raggruppamento un segnale di +\macro{SIGTTIN} o di \macro{SIGTTOU}, a seconda che l'accesso sia +rispettivamente in lettura o scrittura, bloccando (secondo il comportamenento +di default esposto in \secref{sec:sig_job_control}) i processi. + +Un comportamento analogo sia ha anche per i segnali generati dai comandi di +tastiera inviati dal terminale con \cmd{C-z}, \cmd{C-c}, \cmd{C-y} e +\verb|C-\|; questi generano rispettivamente i segnali \macro{SIGTSTP}, +\macro{SIGINT}, \macro{SIGQUIT} e \macro{SIGTERM}, che vengono inviati a tutti +i processi del raggruppamento in \textit{foreground}. In particolare il primo +di essi, \macro{SIGTSTP}, 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}. + +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. + + +\subsection{I \textit{process group} e le \textsl{sessioni}} +\label{sec:sess_proc_group} + +Come accennato in \secref{sec:sess_job_control_overview} nel job control i +processi vengono raggruppati in \textit{process group} e \textit{sessioni}; +per far questo vengono utilizzati due ulteriori identificatori (oltre quelli +visti in \secref{sec:proc_pid}) che il kernel associa a ciascun processo: +l'identificatore del \textit{process group} e l'identificatore della +\textsl{sessione}, che vengono indicati rispettivamente con le sigle +\acr{pgid} e \acr{sid}, e sono mantenuti in variabili di tipo \type{pid\_t}. + +Un \textit{process group} è pertanto definito da tutti i processi che hanno lo +stesso \acr{pgid}; è possibile leggere il valore di questo identificatore con +le funzioni \func{getpgid} e \func{getpgrp},\footnote{\func{getpgrp} è + definita nello standard POSIX.1, mentre \func{getpgid} è richiesta da SVr4.} +i cui prototipi sono: +\begin{functions} + \headdecl{unistd.h} + + \funcdecl{pid\_t getpgid(pid\_t pid)} + Legge il \acr{pgid} del processo \param{pid}. + + \funcdecl{pid\_t getpgrp(void)} + Legge il \acr{pgid} del processo corrente. + + \bodydesc{Le funzioni restituiscono il \acr{pgid} del processo, + \func{getpgrp} ha sempre successo, mentre \func{getpgid} restitusce -1 + ponendo \var{errno} a \macro{ESRCH} se il processo selezionato non esiste.} +\end{functions} + +La funzione \func{getpgid} permette di specificare il \acr{pid} del processo +di cui si vuole sapere il \acr{pgid}; un valore nullo per \param{pid} +restiruisce il \acr{pgid} del processo corrente; \func{getpgrp} è di norma +equivalente a \code{getpgid(0)}. + +In maniera analoga l'identificatore della sessione può essere letto dalla +funzione \func{getsid}, che però nelle \acr{glibc}\footnote{la system call è + stata introdotta in Linux a partire dalla versione 1.3.44, il supporto nelle + librerie del C è iniziato dalla versione 5.2.19.} è accessibile solo +definendo \macro{\_XOPEN\_SOURCE} e \macro{\_XOPEN\_SOURCE\_EXTENDED}; il suo +prototipo è: +\begin{prototype}{unistd.h}{pid\_t getsid(pid\_t pid)} + Legge l'identificatore di sessione del processo \param{pid}. + + \bodydesc{La funzione restituisce l'identificatore (un numero positivo) in + caso di successo, e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà + i valori: + \begin{errlist} + \item[\macro{ESRCH}] Il processo selezionato non esiste. + \item[\macro{EPERM}] Il processo selezionato non fa parte della stessa + sessione del processo corrente. + \end{errlist} + } +\end{prototype} + +Entrambi gli identificatori vengono inizializzati alla creazione di ciascun +processo con lo stesso valore che hanno nel processo padre, per cui un +processo appena creato appartiene sempre allo stesso raggruppamento e alla +stessa sessione del padre. + +Ciascun gruppo di processi ha sempre un processo principale, il +\textit{process leader}, che è quello che è identificato dall'avere il suo +\acr{pgid} uguale al \acr{pid}, per + +La differenza fra i due identificatori è che un processo può cambiare \acr{pgid} soltanto ad un valore che corrisponda al \textit{process group} di un altro processo della stessa sessione, oppure al suo stesso \acr{pid} (creando così un nuovo \textit{process group}). Se invece si modifica il \acr{sid} il processo viene automaticamente messo anche in un nuovo \textit{process group}, corrispondente al suo \acr{pid}. -Per capire meglio il significato di questi identificatori vediamone subito -l'uso concreto nella gestione del \textit{job control} della linea di comando. -Una volta che si è completata la procedura di login (che esamineremo in -dettaglio in \secref{sec:sess_login}), si avrà a disposizione una shell, -associata ad un terminale (detto \textsl{terminale di controllo}), dalla quale -eseguire i comandi, una delle caratteristiche della shell è quella di -consentire di inviare un comando in \textit{background}, cioè di farlo -eseguire distaccandolo dal terminale, che potrà essere utilizzato da altri -comandi. Così un solo un comando alla volta potrà leggere e scrivere sul -terminale (quello che viene detto in \textit{foreground}). - -Fra le funzionalità della shell c'è anche quella di consentire di concatenare -più programmi in una sola riga di comando con le pipe, in tal caso verranno -eseguiti più programmi, inoltre, anche quando si invoca un singolo programma, -questo può sempre lanciare ulteriori sottoprocessi per eseguire dei compiti -specifici. In tutti qesti casi la shell farà sì che tutti i processi che -originano da un sola riga di comando vengano raggruppati in un unico -\textit{process group}; questo perché i segnali inviati sul terminale con i -comandi da tastiera (quelli illustrati in \secref{sec:sig_job_control}) -vengono inviati a tutti i processi che fan parte del raggruppamento di -\textit{foreground}, cioè quelli che stanno corre -Per consentire l'utilizzo contemporaneo dello stesso terminale la shell deve -essere in grado di garantire che solo un comando alla volta possa accedervi; - +\subsection{Il terminale di controllo} +\label{sec:sess_ctrl_term} +Come accennato in \secref{sec:sess_job_control_overview} ad ogni sessione di +lavoro è associato un terminale di controllo. -Lo stato del sistema può essere verificato con il comando \cmd{ps -je f} - -\subsection{Il login ed il terminale di controllo} +\subsection{La procedura di login} \label{sec:sess_login} -L'organizzazione del sistema del \textit{Job Control} è strettamente connessa -alle modalità con cui un utente accede al sistema, collegandosi ad esso con un +L'organizzazione del sistema del job control è strettamente connessa alle +modalità con cui un utente accede al sistema, collegandosi ad esso con un terminale, che sia questo realmente tale, come un VT100 collegato ad una seriale o virtuale, come quelli associati a schermo e tastiera o ad una connessione di rete. Dato che i concetti base sono gli stessi, e dato che alla @@ -196,24 +292,18 @@ per ripetere da capo tutto il procedimento. -\subsection{I \textit{process group}} -\label{sec:sess_proc_group} - - - -\subsection{Le sessioni} -\label{sec:sess_sessions} +Lo stato del sistema può essere verificato con il comando \cmd{ps -je f} -\subsection{Il terminale di controllo} -\label{sec:sess_ctrl_term} -\subsection{La shell e i programmi} -\label{sec:sess_shell} +\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 %%% Local Variables: