X-Git-Url: https://gapil.gnulinux.it/gitweb/?p=gapil.git;a=blobdiff_plain;f=system.tex;h=067dd5988013c51e770c2c6ae49ef273209ededf;hp=56ae1d1fa48cb43c524f0e69120833028dc2ee9a;hb=56a7803a5e9f18850548c186b7aa9813b071107d;hpb=3e5c39bbc24981125adb422a672fcd3d54493bb6 diff --git a/system.tex b/system.tex index 56ae1d1..067dd59 100644 --- a/system.tex +++ b/system.tex @@ -1,16 +1,976 @@ -\chapter{La gestione del sistema} +\chapter{La gestione del sistema, delle risorse, e degli errori} \label{cha:system} +In questo capitolo tratteremo varie interfacce che attengono agli aspetti più +generali del sistema, come quelle per la gestione di parametri e +configurazione, quelle per la lettura dei limiti e delle caratteristiche dello +stesso, quelle per il controllo dell'uso delle risorse da parte dei processi, +quelle per la gestione dei tempi e degli errori. +\section{La lettura delle caratteristiche del sistema} +\label{sec:sys_characteristics} + +In questa sezione tratteremo le varie modalità con cui un programma può +ottenere informazioni riguardo alle capacità del sistema. Ogni sistema infatti +è contraddistinto da un gran numero di limiti e costanti che lo +caratterizzano, e che possono dipendere da fattori molteplici, come +l'architettura hardware, l'implementazione del kernel e delle librerie, le +opzioni di configurazione. + +La definizione di queste caratteristiche ed il tentativo di provvedere dei +meccanismi generali che i programmi potessero usare per ricavarle è uno degli +aspetti più complessi e controversi coi cui i vari standard si sono dovuti +confrontare, spesso con risultati spesso tutt'altro che chiari. Proveremo +comunque a dare una descrizione dei principali metodi previsti dai vari +standard per ricavare sia le caratteristiche specifiche del sistema, che +quelle dei file. + + +\subsection{Limiti e parametri di sistema} +\label{sec:sys_limits} + +Quando si devono determinare le le caratteristiche generali del sistema ci si +trova di fronte a diverse possibilità; alcune di queste infatti possono +dipendere dall'architettura dell'hardware (come le dimensioni dei tipi +interi), o dal sistema operativo (come la presenza o meno dei \textit{saved + id}), altre invece possono dipendere dalle opzioni con cui si è costruito +il sistema (ad esempio da come si è compilato il kernel), o dalla +configurazione del medesimo; per questo motivo in generale sono necessari due +tipi diversi di funzionalità: +\begin{itemize*} +\item la possibilità di determinare limiti ed opzioni al momento della + compilazione. +\item la possibilità di determinare limiti ed opzioni durante l'esecuzione. +\end{itemize*} + +La prima funzionalità si può ottenere includendo gli opportuni header file che +contengono le costanti necessarie definite come macro di preprocessore, per la +seconda invece sono ovviamente necessarie delle funzioni. La situazione è +complicata dal fatto che ci sono molti casi in cui alcuni di questi limiti +sono fissi in una implementazione mentre possono variare in un altra. Tutto +questo crea una ambiguità che non è sempre possibile risolvere in maniera +chiara; in generale quello che succede è che quando i limiti del sistema sono +fissi essi vengono definiti come macro di preprocessore nel file +\file{limits.h}, se invece possono variare, il loro valore sarà ottenibile +tramite la funzione \func{sysconf} (che esamineremo in +\secref{sec:sys_sysconf}). + +Lo standard ANSI C definisce dei limiti che sono tutti fissi, pertanto questo +saranno sempre disponibili al momento della compilazione; un elenco, ripreso +da \file{limits.h}, è riportato in \tabref{tab:sys_ansic_macro}. Come si può +vedere per la maggior parte questi limiti attengono alle dimensioni dei dati +interi, che sono in genere fissati dall'architettura hardware (le analoghe +informazioni per i dati in virgola mobile sono definite a parte, ed +accessibili includendo \file{float.h}). Lo standard prevede anche un'altra +costante, \macro{FOPEN\_MAX}, che può non essere fissa e che pertanto non è +definita in \file{limits.h}; essa deve essere definita in \file{stdio.h} ed +avere un valore minimo di 8. + +\begin{table}[htb] + \centering + \footnotesize + \begin{tabular}[c]{|l|r|l|} + \hline + \textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\ + \hline + \hline + \macro{MB\_LEN\_MAX}& 16 & massima dimensione di un + carattere esteso\\ + \macro{CHAR\_BIT} & 8 & bit di \type{char}\\ + \macro{UCHAR\_MAX}& 255 & massimo di \type{unsigned char}\\ + \macro{SCHAR\_MIN}& -128 & minimo di \type{signed char}\\ + \macro{SCHAR\_MAX}& 127 & massimo di \type{signed char}\\ + \macro{CHAR\_MIN} &\footnotemark& minimo di \type{char}\\ + \macro{CHAR\_MAX} &\footnotemark& massimo di \type{char}\\ + \macro{SHRT\_MIN} & -32768 & minimo di \type{short}\\ + \macro{SHRT\_MAX} & 32767 & massimo di \type{short}\\ + \macro{USHRT\_MAX}& 65535 & massimo di \type{unsigned short}\\ + \macro{INT\_MAX} & 2147483647 & minimo di \type{int}\\ + \macro{INT\_MIN} &-2147483648 & minimo di \type{int}\\ + \macro{UINT\_MAX} & 4294967295 & massimo di \type{unsigned int}\\ + \macro{LONG\_MAX} & 2147483647 & massimo di \type{long}\\ + \macro{LONG\_MIN} &-2147483648 & minimo di \type{long}\\ + \macro{ULONG\_MAX}& 4294967295 & massimo di \type{unsigned long}\\ + \hline + \end{tabular} + \caption{Costanti definite in \file{limits.h} in conformità allo standard + ANSI C.} + \label{tab:sys_ansic_macro} +\end{table} + +\footnotetext[1]{il valore può essere 0 o \macro{SCHAR\_MIN} a seconda che il + sistema usi caratteri con segno o meno.} + +\footnotetext[2]{il valore può essere \macro{UCHAR\_MAX} o \macro{SCHAR\_MAX} + a seconda che il sistema usi caratteri con segno o meno.} + +A questi valori lo standard ISO C90 ne aggiunge altri tre, relativi al tipo +\type{long long} introdotto con il nuovo standard, i relativi valori sono in +\tabref{tab:sys_isoc90_macro}. + +\begin{table}[htb] + \centering + \footnotesize + \begin{tabular}[c]{|l|r|l|} + \hline + \textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\ + \hline + \hline + \macro{LLONG\_MAX}& 9223372036854775807& massimo di \type{long long}\\ + \macro{LLONG\_MIN}&-9223372036854775808& minimo di \type{long long}\\ + \macro{ULLONG\_MAX}&18446744073709551615& + massimo di \type{unsigned long long}\\ + \hline + \end{tabular} + \caption{Macro definite in \file{limits.h} in conformità allo standard + ISO C90.} + \label{tab:sys_isoc90_macro} +\end{table} + +Ovviamente le dimensioni dei vari tipi di dati sono solo una piccola parte +delle caratteristiche del sistema; mancano completamente tutte quelle che +dipendono dalla implementazione dello stesso. Queste, per i sistemi unix-like, +sono state definite in gran parte dallo standard POSIX.1, che tratta anche i +limiti relativi alle caratteristiche dei file che vedremo in +\secref{sec:sys_file_limits}. + +Purtroppo la sezione dello standard che tratta questi argomenti è una delle +meno chiare\footnote{tanto che Stevens, in \cite{APUE}, la porta come esempio + di ``standardese''.}. Lo standard prevede che ci siano 13 macro che +descrivono le caratteristiche del sistema (7 per le caratteristiche generiche, +riportate in \tabref{tab:sys_generic_macro}, e 6 per le caratteristiche dei +file, riportate in \tabref{tab:sys_file_macro}). + +\begin{table}[htb] + \centering + \footnotesize + \begin{tabular}[c]{|l|r|p{8cm}|} + \hline + \textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\ + \hline + \hline + \macro{ARG\_MAX} &131072& dimensione massima degli argomenti + passati ad una funzione della famiglia + \func{exec}.\\ + \macro{CHILD\_MAX} & 999& numero massimo di processi contemporanei + che un utente può eseguire.\\ + \macro{OPEN\_MAX} & 256& numero massimo di file che un processo + può mantenere aperti in contemporanea.\\ + \macro{STREAM\_MAX}& 8& massimo numero di stream aperti per + processo in contemporanea.\\ + \macro{TZNAME\_MAX}& 6& dimensione massima del nome di una + \texttt{timezone} (vedi ).\\ + \macro{NGROUPS\_MAX}& 32& numero di gruppi supplementari per + processo (vedi \secref{sec:proc_access_id}).\\ + \macro{SSIZE\_MAX}&32767& valore massimo del tipo \type{ssize\_t}.\\ + \hline + \hline + \end{tabular} + \caption{Macro .} + \label{tab:sys_generic_macro} +\end{table} + +Lo standard dice che queste macro devono essere definite in \file{limits.h} +quando i valori a cui fanno riferimento sono fissi, e altrimenti devono essere +lasciate indefinite, ed i loro valori dei limiti devono essere accessibili +solo attraverso \func{sysconf}. In realtà queste vengono sempre definite ad +un valore generico. Si tenga presente poi che alcuni di questi limiti possono +assumere valori molto elevati (come \macro{CHILD\_MAX}), e non è pertanto il +caso di utilizzarli per allocare staticamente della memoria. + +A complicare la faccenda si aggiunge il fatto che POSIX.1 prevede una serie di +altre costanti (il cui nome inizia sempre con \code{\_POSIX\_}) che +definiscono i valori minimi le stesse caratteristiche devono avere, perché una +implementazione possa dichiararsi conforme allo standard; detti valori sono +riportati in \tabref{tab:sys_posix1_general}. + +\begin{table}[htb] + \centering + \footnotesize + \begin{tabular}[c]{|l|r|p{8cm}|} + \hline + \textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\ + \hline + \hline + \macro{\_POSIX\_ARG\_MAX} & 4096& dimensione massima degli argomenti + passati ad una funzione della famiglia + \func{exec}.\\ + \macro{\_POSIX\_CHILD\_MAX} & 6& numero massimo di processi + contemporanei che un utente può + eseguire.\\ + \macro{\_POSIX\_OPEN\_MAX} & 16& numero massimo di file che un processo + può mantenere aperti in + contemporanea.\\ + \macro{\_POSIX\_STREAM\_MAX} & 8& massimo numero di stream aperti per + processo in contemporanea.\\ + \macro{\_POSIX\_TZNAME\_MAX} & & dimensione massima del nome di una + \texttt{timezone} (vedi ).\\ + \macro{\_POSIX\_NGROUPS\_MAX}& 0& numero di gruppi supplementari per + processo (vedi + \secref{sec:proc_access_id}).\\ + \macro{\_POSIX\_SSIZE\_MAX} &32767& valore massimo del tipo + \type{ssize\_t}.\\ + \macro{\_POSIX\_AIO\_LISTIO\_MAX}&2& \\ + \macro{\_POSIX\_AIO\_MAX} & 1& \\ + \hline + \hline + \end{tabular} + \caption{Macro dei valori minimi delle caratteristiche generali del sistema + per la conformità allo standard POSIX.1.} + \label{tab:sys_posix1_general} +\end{table} + +In genere questi valori non servono a molto, la loro unica utilità è quella di +indicare un limite superiore che assicura la portabilità senza necessità di +ulteriori controlli. Tuttavia molti di essi sono ampiamente superati in tutti +i sistemi POSIX in uso oggigiorno. Per questo è sempre meglio utilizzare i +valori ottenuti da \func{sysconf}. + +\begin{table}[htb] + \centering + \footnotesize + \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|} + \hline + \textbf{Macro}&\textbf{Significato}\\ + \hline + \hline + \macro{\_POSIX\_JOB\_CONTROL}& il sistema supporta il + \textit{job control} (vedi + \secref{sec:sess_xxx}).\\ + \macro{\_POSIX\_SAVED\_IDS} & il sistema supporta i \textit{saved id} + (vedi \secref{sec:proc_access_id}). + per il controllo di accesso dei processi\\ + \macro{\_POSIX\_VERSION} & fornisce la versione dello standard POSIX.1 + supportata nel formato YYYYMML (ad esempio + 199009L).\\ + \hline + \end{tabular} + \caption{Alcune macro definite in \file{limits.h} in conformità allo standard + POSIX.1.} + \label{tab:sys_posix1_other} +\end{table} + +Oltre ai precedenti valori (e a quelli relativi ai file elencati in +\tabref{tab:sys_posix1_file}), che devono essere obbligatoriamente definiti, +lo standard POSIX.1 ne prevede parecchi altri. La lista completa si trova +dall'header file \file{bits/posix1\_lim.h} (da non usare mai direttamente, è +incluso automaticamente all'interno di \file{limits.h}). Di questi vale la +pena menzionare alcune macro di uso comune, (riportate in +\tabref{tab:sys_posix1_other}), che non indicano un valore specifico, ma +denotano la presenza di alcune funzionalità nel sistema (come il supporto del +\textit{job control} o dei \textit{saved id}). + +Oltre allo standard POSIX.1, anche lo standard POSIX.2 definisce una serie di +altre costanti. Siccome queste sono principalmente attinenti a limiti relativi +alle applicazioni di sistema presenti (come quelli su alcuni parametri delle +espressioni regolari o del comando \cmd{bc}), non li tratteremo +esplicitamente, se ne trova una menzione completa nell'header file +\file{bits/posix2\_lim.h}, e alcuni di loro sono descritti nella man page di +\func{sysconf} e nel manuale delle \acr{glibc}. + + +\subsection{La funzione \func{sysconf}} +\label{sec:sys_sysconf} + +Come accennato in \secref{sec:sys_limits} quando uno dei limiti o delle +caratteristiche del sistema può variare, è necessario ottenerne il valore +attraverso la funzione \func{sysconf}, per non dover essere costretti a +ricompilare un programma tutte le volte che si cambiano le opzioni con cui è +compilato il kernel, o alcuni dei parametri modificabili a run time. Il +prototipo di questa funzione è: +\begin{prototype}{unistd.h}{long sysconf(int name)} + Restituisce il valore del parametro di sistema \param{name}. + + \bodydesc{La funzione restituisce indietro il valore del parametro + richiesto, o 1 se si tratta di un'opzione disponibile, 0 se l'opzione non + è disponibile e -1 in caso di errore (ma \var{errno} non viene settata).} +\end{prototype} + +La funzione prende come argomento un intero che specifica quale dei limiti si +vuole conoscere; uno specchietto contenente i principali valori disponibili in +Linux è riportato in \tabref{tab:sys_sysconf_par}; l'elenco completo è +contenuto in \file{bits/confname.h}, ed una lista più esaustiva, con le +relative spiegazioni, si può trovare nel manuale delle \acr{glibc}. + +\begin{table}[htb] + \centering + \footnotesize + \begin{tabular}[c]{|l|l|p{9cm}|} + \hline + \textbf{Parametro}&\textbf{Macro sostituita} &\textbf{Significato}\\ + \hline + \hline + \texttt{\_SC\_ARG\_MAX} &\macro{ARG\_MAX}& + La dimensione massima degli argomenti passati ad una funzione + della famiglia \func{exec}.\\ + \texttt{\_SC\_CHILD\_MAX}&\macro{\_CHILD\_MAX}& + Il numero massimo di processi contemporanei che un utente può + eseguire.\\ + \texttt{\_SC\_OPEN\_MAX}&\macro{\_OPEN\_MAX}& + Il numero massimo di file che un processo può mantenere aperti in + contemporanea.\\ + \texttt{\_SC\_STREAM\_MAX}& \macro{STREAM\_MAX}& + Il massimo numero di stream che un processo può mantenere aperti in + contemporanea. Questo limite previsto anche dallo standard ANSI C, che + specifica la macro {FOPEN\_MAX}.\\ + \texttt{\_SC\_TZNAME\_MAX}&\macro{TZNAME\_MAX}& + La dimensione massima di un nome di una \texttt{timezone} (vedi ).\\ + \texttt{\_SC\_NGROUPS\_MAX}&\macro{NGROUP\_MAX}& + Massimo numero di gruppi supplementari che può avere un processo (vedi + \secref{sec:proc_access_id}).\\ + \texttt{\_SC\_SSIZE\_MAX}&\macro{SSIZE\_MAX}& + valore massimo del tipo di dato \type{ssize\_t}.\\ + \texttt{\_SC\_CLK\_TCK}& \macro{CLK\_TCK} & + Il numero di \textit{clock tick} al secondo, cioè la frequenza delle + interruzioni del timer di sistema (vedi \secref{sec:proc_priority}).\\ + \texttt{\_SC\_JOB\_CONTROL}&\macro{\_POSIX\_JOB\_CONTROL}& + Indica se è supportato il \textit{job control} (vedi + \secref{sec:sess_xxx}) in stile POSIX.\\ + \texttt{\_SC\_SAVED\_IDS}&\macro{\_POSIX\_SAVED\_IDS}& + Indica se il sistema supporta i \textit{saved id} (vedi + \secref{sec:proc_access_id}).\\ + \texttt{\_SC\_VERSION}& \macro{\_POSIX\_VERSION} & + Indica il mese e l'anno di approvazione della revisione dello standard + POSIX.1 a cui il sistema fa riferimento, nel formato YYYYMML, la + revisione più recente è 199009L, che indica il Settembre 1990.\\ + \hline + \end{tabular} + \caption{Parametri del sistema leggibili dalla funzione \func{sysconf}.} + \label{tab:sys_sysconf_par} +\end{table} + +In generale ogni limite o caratteristica del sistema per cui è definita una +macro, sia dagli standard ANSI C e ISO C90, che da POSIX.1 e POSIX.2, può +essere ottenuto attraverso una chiamata a \func{sysconf}. Il valore si otterrà +specificando come valore del parametro \param{name} il nome ottenuto +aggiungendo \code{\_SC\_} ai nomi delle macro definite dai primi due, o +sostituendolo a \code{\_POSIX\_} per le macro definite dagli gli altri due. + +In generale si dovrebbe fare uso di \func{sysconf} solo quando la relativa +macro non è definita, quindi con un codice analogo al seguente: +\footnotesize +\begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{} +get_child_max(void) +{ +#ifdef CHILD_MAX + return CHILD_MAX; +#else + int val = sysconf(_SC_CHILD_MAX); + if (val < 0) { + perror("fatal error"); + exit(-1); + } + return val; +} +\end{lstlisting} +\normalsize +ma in realtà in Linux queste macro sono comunque definite e indicando un +limite generico, per cui è sempre meglio usare i valori restituiti da +quest'ultima. + + +\subsection{I limiti dei file} +\label{sec:sys_file_limits} + +Come per le caratteristiche generali del sistema anche per i file esistono una +serie di limiti (come la lunghezza del nome del file o il numero massimo di +link) che dipendono sia dall'implementazione che dal filesystem in uso; anche +in questo caso lo standard prevede alcune macro che ne specificano il valore, +riportate in \tabref{tab:sys_file_macro}. + +\begin{table}[htb] + \centering + \footnotesize + \begin{tabular}[c]{|l|r|p{8cm}|} + \hline + \textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\ + \hline + \hline + \macro{NAME\_MAX}& 14 & lunghezza in byte di un nome di file. \\ + \macro{PATH\_MAX}& 256 & lunghezza in byte di pathname.\\ + \macro{PIPE\_BUF}& 512 & byte scrivibili atomicamente in una pipe\\ + \macro{LINK\_MAX} &8 & numero massimo di link a un file\\ + \macro{MAX\_CANON}&255 & spazio disponibile nella coda di input + canonica del terminale\\ + \macro{MAX\_INPUT}&255 & spazio disponibile nella coda di input + del terminale\\ + \hline + \end{tabular} + \caption{Macro per i limiti sulle caratteristiche dei file.} + \label{tab:sys_file_macro} +\end{table} + +Come per i limiti di sistema POSIX.1 detta una serie di valori minimi per +queste caratteristiche, che ogni sistema che vuole essere conforme deve +rispettare; le relative macro sono riportate in \tabref{tab:sys_posix1_file}, +e per esse vale lo stesso discorso fatto per le analoghe di +\tabref{tab:sys_posix1_general}. + +\begin{table}[htb] + \centering + \footnotesize + \begin{tabular}[c]{|l|r|p{8cm}|} + \hline + \textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\ + \hline + \hline + \textbf{Macro}&\textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\ + \macro{\_POSIX\_LINK\_MAX} &8 & numero massimo di link a un file\\ + \macro{\_POSIX\_MAX\_CANON}&255 & spazio disponibile nella coda di input + canonica del terminale\\ + \macro{\_POSIX\_MAX\_INPUT}&255 & spazio disponibile nella coda di input + del terminale\\ + \macro{\_POSIX\_NAME\_MAX}& 14 & lunghezza in byte di un nome di file. \\ + \macro{\_POSIX\_PATH\_MAX}& 256 & lunghezza in byte di pathname.\\ + \macro{\_POSIX\_PIPE\_BUF}& 512 & byte scrivibili atomicamente in una + pipe\\ +% \macro{\_POSIX\_MQ\_OPEN\_MAX}& 8& \\ +% \macro{\_POSIX\_MQ\_PRIO\_MAX}& 32& \\ +% \macro{\_POSIX\_FD\_SETSIZE}& 16 & \\ +% \macro{\_POSIX\_DELAYTIMER\_MAX}& 32 & \\ + \hline + \end{tabular} + \caption{Macro dei valori minimi delle caratteristiche dei file per la + conformità allo standard POSIX.1.} + \label{tab:sys_posix1_file} +\end{table} + +Tutti questi limiti sono definiti in \file{limits.h}; come nel caso precedente +il loro uso è di scarsa utilità in quanto ampiamente superati in tutte le +implementazioni moderne. + + +\subsection{La funzione \func{pathconf}} +\label{sec:sys_pathconf} + +In generale i limiti per i file sono molto più soggetti ad essere variabili +rispetto ai precedenti limiti generali del sistema; ad esempio parametri come +la lunghezza del nome del file o il numero di link possono variare da +filesystem a filesystem; per questo motivo questi limiti devono essere sempre +controllati con la funzione \func{pathconf}, il cui prototipo è: +\begin{prototype}{unistd.h}{long pathconf(char *path, int name)} + Restituisce il valore del parametro \param{name} per il file \param{path}. + + \bodydesc{La funzione restituisce indietro il valore del parametro + richiesto, o -1 in caso di errore (ed \var{errno} viene settata ad uno + degli errori possibili relativi all'accesso a \param{path}).} +\end{prototype} + +E si noti come la funzione in questo caso richieda un parametro che specifichi +a quale file si fa riferimento, dato che il valore del limite cercato può +variare a seconda del filesystem. Una seconda versione della funzione, +\func{fpathconf}, opera su un file descriptor invece che su un pathname, il +suo prototipo è: +\begin{prototype}{unistd.h}{long fpathconf(int fd, int name)} + Restituisce il valore del parametro \param{name} per il file \param{fd}. + + \bodydesc{È identica a \func{pathconf} solo che utilizza un file descriptor + invece di un pathname; pertanto gli errori restituiti cambiano di + conseguenza.} +\end{prototype} +\noindent ed il suo comportamento è identico a quello di \func{pathconf}. + + +\subsection{La funzione \func{uname}} +\label{sec:sys_uname} + +Una altra funzione che si può utilizzare per raccogliere informazioni sia +riguardo al sistema che al computer su cui esso sta girando è \func{uname}, il +suo prototipo è: +\begin{prototype}{sys/utsname.h}{int uname(struct utsname *info)} + Restituisce informazioni sul sistema nella struttura \param{info}. + + \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e -1 in caso di + fallimento, nel qual caso \var{errno} viene settata a \macro{EFAULT}.} +\end{prototype} + +La funzione, che viene usata dal comando \cmd{uname}, restituisce le +informazioni richieste nella struttura \param{info}; anche questa struttura è +definita in \file{sys/utsname.h} come: +\begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{} +struct utsname { + char sysname[_UTSNAME_LENGTH]; + char nodename[_UTSNAME_LENGTH]; + char release[_UTSNAME_LENGTH]; + char version[_UTSNAME_LENGTH]; + char machine[_UTSNAME_LENGTH]; +#ifdef _GNU_SOURCE + char domainname[_UTSNAME_DOMAIN_LENGTH]; +#endif +}; +\end{lstlisting} +e le informazioni memorizzate nei suoi membri indicano rispettivamente: +\begin{itemize*} +\item il nome del sistema operativo; +\item il nome della release del kernel; +\item il nome della versione del kernel; +\item il tipo di macchina in uso; +\item il nome della stazione; +\item il nome del domino. +\end{itemize*} +(l'ultima informazione è stata aggiunta di recente e non è prevista dallo +standard POSIX). + + +\section{Opzioni e configurazione del sistema} +\label{sec:sys_config} + +Come abbiamo accennato nella sezione precedente, non tutti i limiti che +caratterizzano il sistema sono fissi, o perlomeno non lo sono in tutte le +implementazioni. Finora abbiamo visto come si può fare per leggerli, ci manca +di esaminare il meccanismo che permette, quando questi possono variare durante +l'esecuzione del sistema, di modificarli. + +Inoltre, al di la di quelli che possono essere limiti caratteristici previsti +da uno standard, ogni sistema può avere una sua serie di altri parametri di +configurazione, che, non essendo mai fissi e variando da sistema a sistema, +non sono stati inclusi nella standardizzazione della sezione precedente. Per +questi occorre, oltre al meccanismo di settaggio, pure un meccanismo di +lettura. + +Affronteremo questi argomenti in questa sezione, insieme alle funzioni che si +usano per il controllo di altre caratteristiche generali del sistema, come +quelle per la gestione dei filesystem e di utenti e gruppi. + + +\subsection{La funzione \func{sysctl} ed il filesystem \file{/proc}} +\label{sec:sys_sysctl} + +La funzione che permette la lettura ed il settaggio dei parametri del sistema +è \func{sysctl}; è una funzione derivata da BSD4.4, ma l'implementazione è +specifica di Linux; il suo prototipo è: +\begin{functions} +\headdecl{unistd.h} +\headdecl{linux/unistd.h} +\headdecl{linux/sysctl.h} +\funcdecl{int sysctl(int *name, int nlen, void *oldval, size\_t *oldlenp, void + *newval, size\_t newlen)} + +Legge o scrive uno dei parametri di sistema. + +\bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di + errore, nel qual caso \var{errno} viene settato ai valori: + \begin{errlist} + \item[\macro{EPERM}] il processo non ha il permesso di accedere ad uno dei + componenti nel cammino specificato per il parametro, o non ha il permesso + di accesso al parametro nella modalità scelta. + \item[\macro{ENOTDIR}] non esiste un parametro corrispondente al nome + \param{name}. + \item[\macro{EFAULT}] si è specificato \param{oldlenp} zero quando + \param{oldval} è non nullo. + \item[\macro{EINVAL}] o si è specificato un valore non valido per il + parametro che si vuole settare o lo spazio provvisto per il ritorno di un + valore non è delle giuste dimensioni. + \item[\macro{ENOMEM}] talvolta viene usato più correttamente questo errore + quando non si è specificato sufficiente spazio per ricevere il valore di un + parametro. + \end{errlist} +} +\end{functions} + +I parametri a cui la funzione permettere di accedere sono organizzati in +maniera gerarchica all'interno un albero; per accedere ad uno di essi occorre +specificare un cammino attraverso i vari nodi dell'albero, in maniera analoga +a come avviene per la risoluzione di un pathname (da cui l'uso alternativo del +filesystem \file{/proc} che vedremo dopo). + +Ciascun nodo dell'albero è identificato da un valore intero, ed il cammino che +arriva ad identificare un parametro specifico è passato alla funzione +attraverso l'array \param{name}, di lunghezza \param{nlen}, che contiene la +sequenza dei vari nodi da attraversare. Ogni parametro ha un valore in un +formato specifico chee può essere un intero, una stringa o anche una struttura +complessa, per questo motivo il valori vengono passati come puntatori +\type{void}. + +L'indirizzo a cui il valore corrente del parametro deve essere letto è +specificato da \param{oldvalue}, e lo spazio ivi disponibile è specificato da +\param{oldlenp} (passato come puntatore per avere indietro la dimensione +effettiva di quanto letto); il valore che si vuole settare nel sistema è +passato in \param{newval} e la sua dimensione in \param{newlen}. + +Si può effettuare anche una lettura e scrittura simultanea, nel qual caso il +valore letto restituito dalla funzione è quello precedente alla scrittura. + +I parametri accessibili attraverso questa funzione sono moltissimi, e possono +essere trovati in \file{sysctl.h}, essi inoltre dipendono anche dallo stato +corrente del kernel (ad esempio dai moduli che sono stati caricati nel +sistema) e in genere i loro nomi possono variare da una versione di kernel +all'altra; per questo è sempre il caso di evitare l'uso di \func{sysctl} +quando esistono modalità alternative per ottenere le stesse informazioni. +Alcuni esempi di parametri ottenibili sono: +\begin{itemize*} +\item il nome di dominio +\item i parametri del meccanismo di \textit{paging}. +\item il filesystem montato come radice +\item la data di compilazione del kernel +\item i parametri dello stack TCP +\item il numero massimo di file aperti +\end{itemize*} + +Come accennato in Linux si ha una modalità alternativa per accedere alle +stesse informazioni di \func{sysctl} attraverso l'uso del filesystem +\file{/proc}. Questo è un filesystem virtuale, generato direttamente dal +kernel, che non fa riferimento a nessun dispositivo fisico, ma presenta in +forma di file alcune delle strutture interne del kernel stesso. + +In particolare l'albero dei valori di \func{sysctl} viene presentato in forma +di file nella directory \file{/proc/sys}, cosicché è possibile accedervi +specificando un pathname e leggendo e scrivendo sul file corrispondente al +parametro scelto. Il kernel si occupa di generare al volo il contenuto ed i +nomi dei file corrispondenti, e questo ha il grande vantaggio di rendere +accessibili i vari parametri a qualunque comando di shell e di permettere la +navigazione dell'albero dei valori. + +Alcune delle corrispondenze con i valori di \func{sysctl} sono riportate nei +commenti in \file{linux/sysctl.h}, la informazione disponibile in +\file{/proc/sys} è riportata inoltre nella documentazione inclusa nei sorgenti +del kernel, nella directory \file{Documentation/sysctl}. + + +\subsection{La gestione delle proprietà dei filesystem} +\label{sec:sys_file_config} + +Come accennato in \secref{sec:file_organization} per poter accedere ai file +occorre prima rendere disponibile al sistema il filesystem su cui essi sono +memorizzati; l'operazione di attivazione del filesystem è chiamata +\textsl{montaggio}, per far questo in Linux\footnote{la funzione è specifica + di Linux e non è portabile} si usa la funzione \func{mount} il cui prototipo +è: +\begin{prototype}{sys/mount.h} +{mount(const char *source, const char *target, const char *filesystemtype, + unsigned long mountflags, const void *data)} + +Monta il filesystem di tipo \param{filesystemtype} contenuto in \param{source} +sulla directory \param{target}. + + \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e -1 in caso di + fallimento, nel qual caso gli errori comuni a tutti i filesystem che possono + essere restituiti in \var{errno} sono: + \begin{errlist} + \item[\macro{EPERM}] il processo non ha i privilegi di amministratore. + \item[\macro{ENODEV}] \param{filesystemtype} non esiste o non è configurato + nel kernel. + \item[\macro{ENOTBLK}] non si è usato un \textit{block device} per + \param{source} quando era richiesto. + \item[\macro{EBUSY}] \param{source} è già montato, o non può essere + rimontato in read-only perché ci sono ancora file aperti in scrittura, o + \param{target} è ancora in uso. + \item[\macro{EINVAL}] il device \param{source} presenta un + \textit{superblock} non valido, o si è cercato di rimontare un filesystem + non ancora montato, o di montarlo senza che \param{target} sia un + \type{mount point} o di spostarlo quando \param{target} non è un + \type{mount point} o è \file{/}. + \item[\macro{EACCES}] non si ha il permesso di accesso su uno dei componenti + del pathname, o si è cercato di montare un filesystem disponibile in sola + lettura senza averlo specificato o il device \param{source} è su un + filesystem montato con l'opzione \macro{MS\_NODEV}. + \item[\macro{ENXIO}] il \textit{major number} del device \param{source} è + sbagliato. + \item[\macro{EMFILE}] la tabella dei device \textit{dummy} è piena. + \end{errlist} + ed inoltre \macro{ENOTDIR}, \macro{EFAULT}, \macro{ENOMEM}, + \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT} o \macro{ELOOP}.} +\end{prototype} + +La funzione monta sulla directory \param{target}, detta \textit{mount point}, +il filesystem contenuto in \param{source}. In generale un filesystem è +contenuto su un disco, e l'operazione di montaggio corrisponde a rendere +visibile al sistema il contenuto del suddetto disco, identificato attraverso +il file di dispositivo ad esso associato. + +Ma la struttura del virtual filesystem vista in \secref{sec:file_vfs} è molto +più flessibile e può essere usata anche per oggetti diversi da un disco. Ad +esempio usando il \textit{loop device} si può montare un file qualunque (come +l'immagine di un CD-ROM o di un floppy) che contiene un filesystem, inoltre +alcuni filesystem, come \file{proc} o \file{devfs} sono del tutto virtuali, i +loro dati sono generati al volo ad ogni lettura, e passati al kernel ad ogni +scrittura. + +Il tipo di filesystem è specificato da \param{filesystemtype}, che deve essere +una delle stringhe riportate in \file{/proc/filesystems}, che contiene +l'elenco dei filesystem supportati dal kernel; nel caso si sia indicato uno +dei filesystem virtuali, il contenuto di \param{source} viene ignorato. + +Dopo l'esecuzione della funzione il contenuto del filesystem viene resto +disponibile nella directory specificata come \textit{mount point}, il +precedente contenuto di detta directory viene mascherato dal contenuto della +directory radice del filesystem montato. + +Dal kernel 2.4.x inoltre è divenuto possibile sia spostare atomicamente un +\textit{mount point} da una directory ad un'altra, che montare in diversi +\textit{mount point} lo stesso filesystem, che montare più filesystem sullo +stesso \textit{mount point} (nel qual caso vale quanto appena detto, e solo il +contenuto dell'ultimo filesystem montato sarà visibile). + +Ciascun filesystem è dotato di caratteristiche specifiche che possono essere +attivate o meno, alcune di queste sono generali (anche se non è detto siano +disponibili in ogni filesystem), e vengono specificate come opzioni di +montaggio con l'argomento \param{mountflags}. + +In Linux \param{mountflags} deve essere un intero a 32 bit i cui 16 più +significativi sono un \textit{magic number}\footnote{cioè un numero speciale + usato come identificativo, che nel caso è \code{0xC0ED}; si può usare la + costante \macro{MS\_MGC\_MSK} per ottenere la parte di \param{mountflags} + riservata al \textit{magic number}.} mentre i 16 meno significativi sono +usati per specificare le opzioni; essi sono usati come maschera binaria e +vanno settati con un OR aritmetico della costante \macro{MS\_MGC\_VAL} con i +valori riportati in \ntab. + +\begin{table}[htb] + \centering + \begin{tabular}[c]{|l|r|l|} + \hline + \textbf{Parametro} & \textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\ + \hline + \hline + \macro{MS\_RDONLY} & 1 & monta in sola lettura\\ + \macro{MS\_NOSUID} & 2 & ignora i bit \acr{suid} e \acr{sgid}\\ + \macro{MS\_NODEV} & 4 & impedisce l'accesso ai file di dispositivo\\ + \macro{MS\_NOEXEC} & 8 & impedisce di eseguire programmi \\ + \macro{MS\_SYNCHRONOUS}& 16 & abilita la scrittura sincrona \\ + \macro{MS\_REMOUNT} & 32 & rimonta il filesystem cambiando i flag\\ + \macro{MS\_MANDLOCK} & 64 & consente il \textit{mandatory locking} (vedi + \secref{sec:file_mand_locking})\\ + \macro{S\_WRITE} & 128 & scrive normalmente \\ + \macro{S\_APPEND} & 256 & consente la scrittura solo in \textit{append + mode} (vedi \secref{sec:file_sharing})\\ + \macro{S\_IMMUTABLE} & 512 & impedisce che si possano modificare i file \\ + \macro{MS\_NOATIME} &1024 & non aggiorna gli \textit{access time} (vedi + \secref{sec:file_file_times})\\ + \macro{MS\_NODIRATIME}&2048 & non aggiorna gli \textit{access time} delle + directory\\ + \macro{MS\_BIND} &4096 & monta il filesystem altrove\\ + \macro{MS\_MOVE} &8192 & sposta atomicamente il punto di montaggio \\ + \hline + \end{tabular} + \caption{Tabella dei codici dei flag di montaggio di un filesystem.} + \label{tab:sys_mount_flags} +\end{table} + +Per il settaggio delle caratteristiche particolari di ciascun filesystem si +usa invece l'argomento \param{data} che serve per passare le ulteriori +informazioni necessarie, che ovviamente variano da filesystem a filesystem. + +La funzione \func{mount} può essere utilizzata anche per effettuare il +\textsl{rimontaggio} di un filesystem, cosa che permette di cambiarne al volo +alcune delle caratteristiche di funzionamento (ad esempio passare da sola +lettura a lettura/scrittura). Questa operazione è attivata attraverso uno dei +bit di \param{mountflags}, \macro{MS\_REMOUNT}, che se settato specifica che +deve essere effettuato il rimontaggio del filesystem (con le opzioni +specificate dagli altri bit), anche in questo caso il valore di \param{source} +viene ignorato. + + +Una volta che non si voglia più utilizzare un certo filesystem è possibile +\textsl{smontarlo} usando la funzione \func{umount}, il cui prototipo è: +\begin{prototype}{sys/mount.h}{umount(const char *target)} + + Smonta il filesystem montato sulla directory \param{target}. + + \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e -1 in caso di + fallimento, nel qual caso \var{errno} viene settata a: + \begin{errlist} + \item[\macro{EPERM}] il processo non ha i privilegi di amministratore. + \item[\macro{EBUSY}] \param{target} è la directory di lavoro di qualche + processo, o contiene dei file aperti, o un altro mount point. + \end{errlist} + ed inoltre \macro{ENOTDIR}, \macro{EFAULT}, \macro{ENOMEM}, + \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT} o \macro{ELOOP}.} +\end{prototype} +\noindent la funzione prende il nome della directory su cui il filesystem è +montato e non il file o il dispositivo che è stato montato\footnote{questo è + vero a partire dal kernel 2.3.99-pre7, prima esistevano due chiamate + separate e la funzione poteva essere usata anche specificando il file di + dispositivo.}, in quanto con il kernel 2.4.x è possibile montare lo stesso +dispositivo in più punti. Nel caso più di un filesystem sia stato montato +sullo stesso \textit{mount point} viene smontato quello che è stato montato +per ultimo. + +Si tenga presente che la funzione fallisce quando il filesystem è +\textsl{occupato}, questo avviene quando ci sono ancora file aperti sul +filesystem, se questo contiene la directory di lavoro corrente di un qualunque +processo o il mount point di un altro filesystem; in questo caso l'errore +restituito è \macro{EBUSY}. + +Linux provvede inoltre una seconda funzione, \func{umount2}, che in alcuni +casi permette di forzare lo smontaggio di un filesystem, anche quando questo +risulti occupato; il suo prototipo è: +\begin{prototype}{sys/mount.h}{umount2(const char *target, int flags)} + + La funzione è identica a \func{umount} per comportamento e codici di errore, + ma con \param{flags} si può specificare se forzare lo smontaggio. +\end{prototype} + +Il valore di \param{flags} è una maschera binaria, e al momento l'unico valore +definito è il bit \macro{MNT\_FORCE}; gli altri bit devono essere nulli. +Specificando \macro{MNT\_FORCE} la funzione cercherà di liberare il filesystem +anche se è occupato per via di una delle condizioni descritte in precedenza. A +seconda del tipo di filesystem alcune (o tutte) possono essere superate, +evitando l'errore di \macro{EBUSY}. In tutti i casi prima dello smontaggio +viene eseguita una sincronizzazione dei dati. + +Altre due funzioni specifiche di Linux\footnote{esse si trovano anche su BSD, + ma con una struttura diversa}, utili per ottenere in maniera diretta +informazioni riguardo al filesystem su cui si trova un certo file, sono +\func{statfs} e \func{fstatfs}, i cui prototipi sono: +\begin{functions} + \headdecl{sys/vfs.h} \funcdecl{int statfs(const char *path, struct statfs + *buf)} \funcdecl{int fstatfs(int fd, struct statfs *buf)} Restituisce in + \param{buf} le informazioni relative al filesystem su cui è posto il file + specificato. + + \bodydesc{Li funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 in caso di + errore, nel qual caso \var{errno} viene settato ai valori: + \begin{errlist} + \item[\macro{ENOSYS}] il filesystem su cui si trova il file specificato non + supporta la funzione. + \end{errlist} + e \macro{EFAULT} ed \macro{EIO} per entrambe, \macro{EBADF} per + \func{fstatfs}, \macro{ENOTDIR}, \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT}, + \macro{EACCES}, \macro{ELOOP} per \func{statfs}.} +\end{functions} + +Queste funzioni permettono di ottenere una serie di informazioni generali +riguardo al filesystem su cui si trova il file specificato; queste vengono +restituite una struttura \param{buf} definita come: +\begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{} + struct statfs { + long f_type; /* tipo di filesystem */ + long f_bsize; /* dimensione ottimale dei blocchi di I/O */ + long f_blocks; /* blocchi totali nel filesystem */ + long f_bfree; /* blocchi liberi nel filesystem */ + long f_bavail; /* blocchi liberi agli utenti normali */ + long f_files; /* inodes totali nel filesystem */ + long f_ffree; /* inodes liberi nel filesystem */ + fsid_t f_fsid; /* filesystem id */ + long f_namelen; /* lunghezza massima dei nomi dei file */ + long f_spare[6]; /* riservati per uso futuro */ + }; +\end{lstlisting} +ed i campi che sono indefiniti per il filesystem in esame sono settati a zero. +I valori del campo \var{f\_type} sono definiti per i vari filesystem nei +relativi file di header dei sorgenti del kernel da costanti del tipo +\macro{XXX\_SUPER\_MAGIC}, dove \macro{XXX} in genere è il nome del filesystem +stesso. + +Le \acr{glibc} provvedono infine una serie di funzioni per la gestione dei due +file standard \file{/etc/fstab} e \file{/etc/mtab}, che convenzionalmente sono +usati in quasi tutti i sistemi unix per mantenere rispettivamente le +informazioni riguardo ai filesystem da montare e a quelli correntemente +montati. Le funzioni servono a leggere il contenuto di questi file in +opportune strutture \var{struct fstab} e \var{struct mntent}, e, per +\file{/etc/mtab} per inserire e rimuovere le voci presenti nel file. + +In generale si dovrebbero usare queste funzioni (in particolar modo quelle +relative a \file{/etc/mtab}), quando si debba scrivere un programma che +effettua il montaggio di un filesystem; in realtà in questi casi è molto più +semplice invocare direttamente il programma \cmd{mount}, per cui ne +tralasceremo la trattazione, rimandando al manuale delle \acr{glibc} +\cite{libc} per la documentazione completa. + + +\subsection{La gestione di utenti e gruppi} +\label{sec:sys_user_group} + +L'ultimo argomento di questa sezione è quello che riguarda le funzioni +utilizzate per gestire utenti e gruppi all'interno del sistema. +Tradizionalmente l'informazione per la gestione di utenti e gruppi veniva +tenuta tutta nei due file di testo \file{/etc/passwd} ed \file{/etc/group}; +oggi la maggior parte delle distribuzioni di Linux usa la libreria PAM (sigla +che sta \textit{Pluggable Authentication Method}) che permette di separare +completamente i meccanismi di gestione degli utenti (autenticazione, +riconoscimeto, ecc.) dal + + + +Lo standard POSIX.1 definisce una serie di funzioni + + + +\section{Limitazione ed uso delle risorse} +\label{sec:sys_res_limits} + +In questa sezione esamineremo le funzioni che permettono di esaminare e +controllare come le varie risorse del sistema (CPU, memoria, ecc.) vengono +utilizzate dai processi, e le modalità con cui è possibile imporre dei limiti +sul loro utilizzo. + + + +\subsection{L'uso delle risorse} +\label{sec:sys_resource_use} + + + + +\subsection{Limiti sulle risorse} +\label{sec:sys_resource_limit} + + +\subsection{Le risorse di memoria} +\label{sec:sys_memory_res} + + +\subsection{Le risorse di processore} +\label{sec:sys_cpu_load} + + + +\begin{figure}[!htb] + \footnotesize + \centering + \begin{minipage}[c]{15cm} + \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{} +struct rusage { + struct timeval ru_utime; /* user time used */ + struct timeval ru_stime; /* system time used */ + long ru_maxrss; /* maximum resident set size */ + long ru_ixrss; /* integral shared memory size */ + long ru_idrss; /* integral unshared data size */ + long ru_isrss; /* integral unshared stack size */ + long ru_minflt; /* page reclaims */ + long ru_majflt; /* page faults */ + long ru_nswap; /* swaps */ + long ru_inblock; /* block input operations */ + long ru_oublock; /* block output operations */ + long ru_msgsnd; /* messages sent */ + long ru_msgrcv; /* messages received */ + long ru_nsignals; ; /* signals received */ + long ru_nvcsw; /* voluntary context switches */ + long ru_nivcsw; /* involuntary context switches */ +}; + \end{lstlisting} + \end{minipage} + \normalsize + \caption{La struttura \var{rusage} per la lettura delle informazioni dei + delle risorse usate da un processo.} + \label{fig:sys_rusage_struct} +\end{figure} + + + + +\var{tms\_utime}, \var{tms\_stime}, \var{tms\_cutime}, \var{tms\_uetime} + + + +\section{La gestione dei tempi del sistema} +\label{sec:sys_time} + +In questa sezione tratteremo le varie funzioni per la gestione delle +date e del tempo in un sistema unix-like, e quelle per convertire i vari +tempi nelle differenti rappresentazioni che vengono utilizzate. + \subsection{La misura del tempo in unix} -\label{sec:intro_unix_time} +\label{sec:sys_unix_time} -Storicamente i sistemi unix-like hanno sempre mantenuto due distinti valori -per i tempi all'interno del sistema, essi sono rispettivamente chiamati -\textit{calendar time} e \textit{process time}, secondo le definizioni: +Storicamente i sistemi unix-like hanno sempre mantenuto due distinti +valori per i tempi all'interno del sistema, essi sono rispettivamente +chiamati \textit{calendar time} e \textit{process time}, secondo le +definizioni: \begin{itemize} \item \textit{calendar time}: è il numero di secondi dalla mezzanotte del primo gennaio 1970, in tempo universale coordinato (o UTC), data che viene @@ -19,17 +979,17 @@ per i tempi all'interno del sistema, essi sono rispettivamente chiamati dato che l'UTC corrisponde all'ora locale di Greenwich. È il tempo su cui viene mantenuto l'orologio del calcolatore, e viene usato ad esempio per indicare le date di modifica dei file o quelle di avvio dei processi. Per - memorizzare questo tempo è stato riservato il tipo primitivo \func{time\_t}. + memorizzare questo tempo è stato riservato il tipo primitivo \type{time\_t}. \item \textit{process time}: talvolta anche detto tempo di CPU. Viene misurato in \textit{clock tick}, corrispondenti al numero di interruzioni effettuate dal timer di sistema, e che per Linux avvengono ogni centesimo di secondo\footnote{eccetto per la piattaforma alpha dove avvengono ogni millesimo di secondo}. Il dato primitivo usato per questo tempo è - \func{clock\_t}, inoltre la costante \macro{HZ} restituisce la frequenza di + \type{clock\_t}, inoltre la costante \macro{HZ} restituisce la frequenza di operazione del timer, e corrisponde dunque al numero di tick al secondo. Lo standard POSIX definisce allo stesso modo la costante \macro{CLK\_TCK}); questo valore può comunque essere ottenuto con \func{sysconf} (vedi - \secref{sec:intro_limits}). + \secref{sec:sys_limits}). \end{itemize} In genere si usa il \textit{calendar time} per tenere le date dei file e le @@ -60,8 +1020,10 @@ time viene chiamato \textit{CPU time}. + + \section{La gestione degli errori} -\label{sec:intro_errors} +\label{sec:sys_errors} La gestione degli errori è in genere una materia complessa. Inoltre il modello utilizzato dai sistema unix-like è basato sull'architettura a processi, e @@ -69,8 +1031,8 @@ presenta una serie di problemi nel caso lo si debba usare con i thread. Esamineremo in questa sezione le sue caratteristiche principali. -\subsection{La variabile \func{errno}} -\label{sec:intro_errno} +\subsection{La variabile \var{errno}} +\label{sec:sys_errno} Quasi tutte le funzioni delle librerie del C sono in grado di individuare e riportare condizioni di errore, ed è una buona norma di programmazione @@ -86,8 +1048,8 @@ Per riportare il tipo di errore il sistema usa la variabile globale problemi (ad esempio nel caso dei thread) ma lo standard ISO C consente anche di definire \var{errno} come un \textit{modifiable lvalue}, quindi si può anche usare una macro, e questo è infatti il modo usato da Linux per - renderla locale ai singoli thread }, definita nell'header \file{errno.h}, la -variabile è in genere definita come \var{volatile} dato che può essere + renderla locale ai singoli thread.}, definita nell'header \file{errno.h}; la +variabile è in genere definita come \type{volatile} dato che può essere cambiata in modo asincrono da un segnale (per una descrizione dei segnali si veda \secref{cha:signals}), ma dato che un manipolatore di segnale scritto bene salva e ripristina il valore della variabile, di questo non è necessario @@ -97,7 +1059,7 @@ I valori che pu nell'header \file{errno.h} sono anche definiti i nomi simbolici per le costanti numeriche che identificano i vari errori; essi iniziano tutti per \macro{E} e si possono considerare come nomi riservati. In seguito faremo -sempre rifermento a tali valori, quando descriveremo i possibili errori +sempre riferimento a tali valori, quando descriveremo i possibili errori restituiti dalle funzioni. Il programma di esempio \cmd{errcode} stampa il codice relativo ad un valore numerico con l'opzione \cmd{-l}. @@ -115,16 +1077,16 @@ verificato il fallimento della funzione attraverso il suo codice di ritorno. \subsection{Le funzioni \func{strerror} e \func{perror}} -\label{sec:intro_strerror} +\label{sec:sys_strerror} Benché gli errori siano identificati univocamente dal valore numerico di \var{errno} le librerie provvedono alcune funzioni e variabili utili per riportare in opportuni messaggi le condizioni di errore verificatesi. La prima funzione che si può usare per ricavare i messaggi di errore è \func{strerror}, il cui prototipo è: -\begin{prototype}{string.h}{char * strerror(int errnum)} - La funzione ritorna una stringa (statica) che descrive l'errore il cui - codice è passato come parametro. +\begin{prototype}{string.h}{char *strerror(int errnum)} + Ritorna una stringa (statica) che descrive l'errore il cui codice è passato + come parametro. \end{prototype} In generale \func{strerror} viene usata passando \var{errno} come parametro; @@ -135,11 +1097,12 @@ successiva a \func{strerror}; nel caso si usino i thread provvista\footnote{questa funzione è una estensione GNU, non fa parte dello standard POSIX} una versione apposita: \begin{prototype}{string.h} -{char * strerror\_r(int errnum, char * buff, size\_t size)} - La funzione è analoga a \func{strerror} ma ritorna il messaggio in un buffer - specificato da \var{buff} di lunghezza massima (compreso il terminatore) - \var{size}. +{char *strerror\_r(int errnum, char *buff, size\_t size)} + Analoga a \func{strerror} ma ritorna il messaggio in un buffer + specificato da \param{buff} di lunghezza massima (compreso il terminatore) + \param{size}. \end{prototype} +\noindent che utilizza un buffer che il singolo thread deve allocare, per evitare i problemi connessi alla condivisione del buffer statico. Infine, per completare la caratterizzazione dell'errore, si può usare anche la variabile @@ -148,11 +1111,11 @@ globale\footnote{anche questa attualmente in esecuzione. Una seconda funzione usata per riportare i codici di errore in maniera -automatizzata sullo standard error (vedi \secref{sec:file_stdfiles}) è +automatizzata sullo standard error (vedi \secref{sec:file_std_descr}) è \func{perror}, il cui prototipo è: \begin{prototype}{stdio.h}{void perror (const char *message)} - La funzione stampa il messaggio di errore relativo al valore corrente di - \var{errno} sullo standard error; preceduto dalla stringa \var{message}. + Stampa il messaggio di errore relativo al valore corrente di \var{errno} + sullo standard error; preceduto dalla stringa \var{message}. \end{prototype} i messaggi di errore stampati sono gli stessi di \func{strerror}, (riportati in \capref{cha:errors}), e, usando il valore corrente di \var{errno}, si @@ -205,6 +1168,12 @@ o la macro (\texttt{\small 15--17}) associate a quel codice. } \end{lstlisting} \caption{Codice per la stampa del messaggio di errore standard.} - \label{fig:intro_err_mess} + \label{fig:sys_err_mess} \end{figure} + + +%%% Local Variables: +%%% mode: latex +%%% TeX-master: "gapil" +%%% End: