Aggiunte alla shared memory
authorSimone Piccardi <piccardi@gnulinux.it>
Thu, 5 Dec 2002 00:58:49 +0000 (00:58 +0000)
committerSimone Piccardi <piccardi@gnulinux.it>
Thu, 5 Dec 2002 00:58:49 +0000 (00:58 +0000)
ipc.tex
sources/Makefile

diff --git a/ipc.tex b/ipc.tex
index 783bfee..2975185 100644 (file)
--- a/ipc.tex
+++ b/ipc.tex
@@ -1963,7 +1963,7 @@ soffrono di altri due, ben pi
 Il primo difetto è che non esiste una funzione che permetta di creare ed
 inizializzare un semaforo in un'unica chiamata; occorre prima creare l'insieme
 dei semafori con \func{semget} e poi inizializzarlo con \func{semctl}, si
-perde così ogni possibilità di eseguire atomicamente questa operazione.
+perde così ogni possibilità di eseguire l'operazione atomicamente.
 
 Il secondo difetto deriva dalla caratteristica generale degli oggetti del
 \textit{SysV IPC} di essere risorse globali di sistema, che non vengono
@@ -2121,12 +2121,6 @@ specificata con \param{cmd}, ed opera o sull'intero insieme specificato da
 \param{semid} o sul singolo semaforo di un insieme, specificato da
 \param{semnum}. 
 
-Qualora la funzione operi con quattro argomenti \param{arg} è
-un argomento generico, che conterrà un dato diverso a seconda dell'azione
-richiesta; per unificare l'argomento esso deve essere passato come una
-\var{union semun}, la cui definizione, con i possibili valori che può
-assumere, è riportata in \figref{fig:ipc_semun}.
-
 \begin{figure}[!htb]
   \footnotesize \centering
   \begin{minipage}[c]{15cm}
@@ -2146,6 +2140,12 @@ union semun {
   \label{fig:ipc_semun}
 \end{figure}
 
+Qualora la funzione operi con quattro argomenti \param{arg} è
+un argomento generico, che conterrà un dato diverso a seconda dell'azione
+richiesta; per unificare l'argomento esso deve essere passato come una
+\var{union semun}, la cui definizione, con i possibili valori che può
+assumere, è riportata in \figref{fig:ipc_semun}.
+
 Come già accennato sia il comportamento della funzione che il numero di
 parametri con cui deve essere invocata, dipendono dal valore dell'argomento
 \param{cmd}, che specifica l'azione da intraprendere; i valori validi (che
@@ -2464,7 +2464,7 @@ nullo per segnalarne l'indisponibilit
 /*
  * Function MutexCreate: create a mutex/semaphore
  */
-inline int MutexCreate(key_t ipc_key) 
+int MutexCreate(key_t ipc_key) 
 {
     const union semun semunion={1};             /* semaphore union structure */
     int sem_id, ret;
@@ -2481,14 +2481,14 @@ inline int MutexCreate(key_t ipc_key)
 /*
  * Function MutexFind: get the semaphore/mutex Id given the IPC key value
  */
-inline int MutexFind(key_t ipc_key) 
+int MutexFind(key_t ipc_key) 
 {
     return semget(ipc_key,1,0);
 }
 /*
  * Function MutexRead: read the current value of the mutex/semaphore
  */
-inline int MutexRead(int sem_id) 
+int MutexRead(int sem_id) 
 {
     return semctl(sem_id, 0, GETVAL);
 }
@@ -2502,18 +2502,18 @@ struct sembuf sem_lock={                                /* to lock semaphore */
 struct sembuf sem_ulock={                             /* to unlock semaphore */
     0,                                   /* semaphore number (only one so 0) */
     1,                                  /* operation (1 to release resource) */
-    SEM_UNO};                                       /* flag (in this case 0) */
+    SEM_UNDO};                                      /* flag (in this case 0) */
 /*
  * Function MutexLock: to lock a mutex/semaphore
  */
-inline int MutexLock(int sem_id) 
+int MutexLock(int sem_id) 
 {
     return semop(sem_id, &sem_lock, 1);
 }
 /*
  * Function MutexUnlock: to unlock a mutex/semaphore
  */
-inline int MutexUnlock(int sem_id) 
+int MutexUnlock(int sem_id) 
 {
     return semop(sem_id, &sem_ulock, 1);
 }
@@ -2561,21 +2561,21 @@ il mutex. Entrambe fanno da wrapper per \func{semop}, utilizzando le due
 strutture \var{sem\_lock} e \var{sem\_unlock} definite in precedenza
 (\texttt{\small 32--42}). Si noti come per queste ultime si sia fatto uso
 dell'opzione \macro{SEM\_UNDO} per evitare che il semaforo resti bloccato in
-caso di terminazione imprevista del processo. Si noti infine come, essendo
-tutte le funzioni riportate in \figref{fig:ipc_mutex_create} estremamente
-semplici, se si sono definite tutte come \ctyp{inline}.\footnote{la direttiva
-  \func{inline} viene usata per dire al compilatore di non trattare la
-  funzione cui essa fa riferimento come una funzione, ma di inserire il codice
-  direttamente nel testo del programma.  Anche se i compilatori più moderni
-  sono in grado di effettuare da soli queste manipolazioni (impostando le
-  opportune ottimizzazioni) questa è una tecnica usata per migliorare le
-  prestazioni per le funzioni piccole ed usate di frequente, in tal caso
-  infatti le istruzioni per creare un nuovo frame nello stack per chiamare la
-  funzione costituirebbero una parte rilevante del codice, appesantendo
-  inutilmente il programma. Originariamente questa era fatto utilizzando delle
-  macro, ma queste hanno tutta una serie di problemi di sintassi nel passaggio
-  degli argomenti (si veda ad esempio \cite{PratC} che in questo modo possono
-  essere evitati.}
+caso di terminazione imprevista del processo.%%  Si noti infine come, essendo
+%% tutte le funzioni riportate in \figref{fig:ipc_mutex_create} estremamente
+%% semplici, se si sono definite tutte come \ctyp{inline}.\footnote{la direttiva
+%%   \func{inline} viene usata per dire al compilatore di non trattare la
+%%   funzione cui essa fa riferimento come una funzione, ma di inserire il codice
+%%   direttamente nel testo del programma.  Anche se i compilatori più moderni
+%%   sono in grado di effettuare da soli queste manipolazioni (impostando le
+%%   opportune ottimizzazioni) questa è una tecnica usata per migliorare le
+%%   prestazioni per le funzioni piccole ed usate di frequente, in tal caso
+%%   infatti le istruzioni per creare un nuovo frame nello stack per chiamare la
+%%   funzione costituirebbero una parte rilevante del codice, appesantendo
+%%   inutilmente il programma. Originariamente questa era fatto utilizzando delle
+%%   macro, ma queste hanno tutta una serie di problemi di sintassi nel passaggio
+%%   degli argomenti (si veda ad esempio \cite{PratC} che in questo modo possono
+%%   essere evitati.}
 
 
 Chiamare \func{MutexLock} decrementa il valore del semaforo: se questo è
@@ -2594,8 +2594,6 @@ analoga senza questo problemi usando il file locking.
 
 
 
-
-
 \subsection{Memoria condivisa}
 \label{sec:ipc_sysv_shm}
 
@@ -2648,7 +2646,7 @@ quest'ultimo non acceda al segmento di memoria condivisa prima che il primo
 non abbia completato le operazioni di scrittura, inoltre nel corso di una
 lettura si deve essere sicuri che i dati restano coerenti e non vengono
 sovrascritti da un accesso in scrittura sullo stesso segmento da parte di un
-altro processo; per questo in genere la memoria condivisa viene sempre
+altro processo. Per questo in genere la memoria condivisa viene sempre
 utilizzata in abbinamento ad un meccanismo di sincronizzazione, il che, di
 norma, significa insieme a dei semafori.
 
@@ -2687,7 +2685,7 @@ invece:
   inizializzato al valore di \param{size}.
 \item il campo \var{shm\_ctime}, che esprime il tempo di creazione del
   segmento, viene inizializzato al tempo corrente.
-\item i campi \var{shm\_atime} e \var{shm\_atime}, che esprimono
+\item i campi \var{shm\_atime} e \var{shm\_dtime}, che esprimono
   rispettivamente il tempo dell'ultima volta che il segmento è stato
   agganciato o sganciato da un processo, vengono inizializzati a zero.
 \item il campo \var{shm\_lpid}, che esprime il \acr{pid} del processo che ha
@@ -2699,11 +2697,14 @@ invece:
 \end{itemize*}
 
 Come per le code di messaggi e gli insiemi di semafori, anche per i segmenti
-di memoria condivisa esistono una serie di limiti, i cui valori, riportati in
-\tabref{tab:ipc_shm_limits} sono associati ad altrettante costanti.  Alcuni di
-questi limiti sono al solito accessibili e modificabili attraverso
+di memoria condivisa esistono una serie di limiti imposti dal sistema.  Alcuni
+di questi limiti sono al solito accessibili e modificabili attraverso
 \func{sysctl} o scrivendo direttamente nei rispettivi file di
-\file{/proc/sys/kernel/}.
+\file{/proc/sys/kernel/}. In \tabref{tab:ipc_shm_limits} si sono riportate le
+costanti simboliche associate a ciascuno di essi, il loro significato, i
+valori preimpostati, e, quando presente, il file in \file{/proc/sys/kernel/}
+che permettono di cambiarne il valore. 
+
 
 \begin{table}[htb]
   \footnotesize
@@ -2714,15 +2715,25 @@ questi limiti sono al solito accessibili e modificabili attraverso
     & \textbf{Significato} \\
     \hline
     \hline
-    \macro{SHMALL}&0x200000&\file{shmall}& Numero massimo di pagine che 
+    \macro{SHMALL}& 0x200000&\file{shmall}& Numero massimo di pagine che 
                                        possono essere usate per i segmenti di
                                        memoria condivisa. \\
     \macro{SHMMAX}&0x2000000&\file{shmmax}& Dimensione massima di un segmento 
-                                       di memoria condivisa.\\
-    \macro{SHMMNI}&4096&\file{msgmni}& Numero massimo di segmenti di memoria
-                                       condivisa presenti nel kernel.\\
-    \macro{SHMMIN}&   1& ---         & Dimensione minima di un segmento di
-                                       memoria condivisa. \\
+                                            di memoria condivisa.\\
+    \macro{SHMMNI}&     4096&\file{msgmni}& Numero massimo di segmenti di 
+                                            memoria condivisa presenti nel
+                                            kernel.\\ 
+    \macro{SHMMIN}&        1& ---         & Dimensione minima di un segmento di
+                                            memoria condivisa. \\
+    \macro{SHMLBA}&\macro{PAGE\_SIZE}&--- & Limite inferiore per le dimensioni
+                                            minime di un segmento (deve essere
+                                            allineato alle dimensioni di una
+                                            pagina di memoria). \\
+    \macro{SHMSEG}&   ---   &     ---     & Numero massimo di segmenti di
+                                            memoria condivisa 
+                                            per ciascun processo.\\
+
+
     \hline
   \end{tabular}
   \caption{Valori delle costanti associate ai limiti dei segmenti di memoria
@@ -2767,18 +2778,20 @@ attraverso l'argomento \param{cmd}, i valori possibili sono i seguenti:
 \item[\macro{IPC\_RMID}] Marca il segmento di memoria condivisa per la
   rimozione, questo verrà cancellato effettivamente solo quando l'ultimo
   processo ad esso agganciato si sarà staccato. Questo comando può essere
-  eseguito solo da un processo con userid effettivo, corrispondente al
-  creatore o al proprietario della coda, o all'amministratore.
+  eseguito solo da un processo con userid effettivo corrispondente o al
+  creatore della coda, o al proprietario della coda, o all'amministratore.
 \item[\macro{IPC\_SET}] Permette di modificare i permessi ed il proprietario
   del segmento.  Per modificare i valori di \var{shm\_perm.mode},
   \var{shm\_perm.uid} e \var{shm\_perm.gid} occorre essere il proprietario o
   il creatore della coda, oppure l'amministratore. Compiuta l'operazione
   aggiorna anche il valore del campo \var{shm\_ctime}.
 \item[\macro{SHM\_LOCK}] Abilita il \textit{memory locking}\index{memory
-    locking} (vedi \secref{sec:proc_mem_lock}) sul segmento di memoria
+    locking}\footnote{impedisce cioè che la memoria usata per il segmento
+    venga salvata su disco dal meccanismo della memoria virtuale; si ricordi
+    quanto trattato in \secref{sec:proc_mem_lock}.} sul segmento di memoria
   condivisa. Solo l'amministratore può utilizzare questo comando.
-\item[\macro{SHM\_UNLOCK}] Disabilita il \textit{memory locking}. Solo
-  l'amministratore può utilizzare questo comando.
+\item[\macro{SHM\_UNLOCK}] Disabilita il \textit{memory locking} sul segmento
+  di memoria condivisa. Solo l'amministratore può utilizzare questo comando.
 \end{basedescript}
 i primi tre comandi sono gli stessi già visti anche per le code ed i semafori,
 gli ultimi due sono delle estensioni previste da Linux. 
@@ -2811,8 +2824,10 @@ La funzione inserisce un segmento di memoria condivisa all'interno dello
 spazio di indirizzi del processo, in modo che questo possa accedervi
 direttamente, la situazione dopo l'esecuzione di \func{shmat} è illustrata in
 \figref{fig:ipc_shmem_layout} (per la comprensione del resto dello schema si
-ricordi quanto illustrato al proposito in \secref{sec:proc_mem_layout}). Si
-tenga presente che la funzione ha successo anche se il segmento è stato
+ricordi quanto illustrato al proposito in \secref{sec:proc_mem_layout}). In
+particolare l'indirizzo finale del segmento dati (quello impostato da
+\func{brk}, vedi \secref{sec:proc_mem_sbrk}) non viene influenzato. Si tenga
+presente infine che la funzione ha successo anche se il segmento è stato
 marcato per la cancellazione.
 
 \begin{figure}[htb]
@@ -2834,7 +2849,13 @@ memoria libera (questo 
 Altrimenti il kernel aggancia il segmento all'indirizzo specificato da
 \param{shmaddr}; questo però può avvenire solo se l'indirizzo coincide con il
 limite di una pagina, cioè se è un multiplo esatto del parametro di sistema
-\macro{SHMLBA}, che in Linux è sempre uguale \macro{PAGE\_SIZE}.
+\macro{SHMLBA}, che in Linux è sempre uguale \macro{PAGE\_SIZE}. 
+
+Si tenga presente però che quando si usa \macro{NULL} come valore di
+\param{shmaddr}, l'indirizzo restituito da \func{shmat} può cambiare da
+processo a processo; pertanto se nell'area di memoria condivisa si salvano
+anche degli indirizzi, si deve avere cura di usare valori relativi (in genere
+riferiti all'indirizzo di partenza del segmento).
 
 L'argomento \param{shmflg} permette di cambiare il comportamento della
 funzione; esso va specificato come maschera binaria, i bit utilizzati sono
@@ -2845,15 +2866,16 @@ solo due e sono identificati dalle costanti \macro{SHM\_RND} e
 un valore qualunque per \param{shmaddr}, e il segmento verrà comunque
 agganciato, ma al più vicino multiplo di \macro{SHMLBA} (il nome della
 costante sta infatti per \textit{rounded}, e serve per specificare un
-indirizzo come arrotondamento).
+indirizzo come arrotondamento, in Linux è equivalente a \macro{PAGE\_SIZE}).
 
-Il secondo bit permette di agganciare il segmento in sola lettura (si ricordi
-che anche le pagine di memoria hanno dei permessi), in tal caso un tentativo
-di scrivere sul segmento comporterà una violazione di accesso con l'emissione
-di un segnale di \macro{SIGSEGV}. Il comportamento usuale di \func{shmat} è
-quello di agganciare il segmento con l'accesso in lettura e scrittura (ed il
-processo deve aver questi permessi in \var{shm\_perm}), non è prevista la
-possibilità di agganciare un segmento in sola scrittura.
+L'uso di \macro{SHM\_RDONLY} permette di agganciare il segmento in sola
+lettura (si ricordi che anche le pagine di memoria hanno dei permessi), in tal
+caso un tentativo di scrivere sul segmento comporterà una violazione di
+accesso con l'emissione di un segnale di \macro{SIGSEGV}. Il comportamento
+usuale di \func{shmat} è quello di agganciare il segmento con l'accesso in
+lettura e scrittura (ed il processo deve aver questi permessi in
+\var{shm\_perm}), non è prevista la possibilità di agganciare un segmento in
+sola scrittura.
 
 In caso di successo la funzione aggiorna anche i seguenti campi di
 \var{shmid\_ds}:
@@ -2875,7 +2897,6 @@ diverso, tutti i segmenti agganciati al processo originario vengono
 automaticamente sganciati. Lo stesso avviene all'uscita del processo
 attraverso una \func{exit}.
 
-
 Una volta che un segmento di memoria condivisa non serve più, si può
 sganciarlo esplicitamente dal processo usando l'altra funzione
 dell'interfaccia, \func{shmdt}, il cui prototipo è:
@@ -2897,6 +2918,20 @@ memoria condivisa; questo viene identificato con l'indirizzo \param{shmaddr}
 restituito dalla precedente chiamata a \func{shmat} con il quale era stato
 agganciato al processo.
 
+In caso di successo la funzione aggiorna anche i seguenti campi di
+\var{shmid\_ds}:
+\begin{itemize*}
+\item il tempo \var{shm\_dtime} dell'ultima operazione di sganciamento viene
+  impostato al tempo corrente.
+\item il \acr{pid} \var{shm\_lpid} dell'ultimo processo che ha operato sul
+  segmento viene impostato a quello del processo corrente.
+\item il numero \var{shm\_nattch} di processi agganciati al segmento viene
+  decrementato di uno.
+\end{itemize*} 
+inoltre la regione di indirizzi usata per il segmento di memoria condivisa
+viene tolta dallo spazio di indirizzi del processo.
+
+
 %% Per capire meglio il funzionamento delle funzioni facciamo ancora una volta
 %% riferimento alle strutture con cui il kernel implementa i segmenti di memoria
 %% condivisa; uno schema semplificato della struttura è illustrato in
index 64f7648..a4e31fd 100644 (file)
@@ -25,7 +25,7 @@ all: $(FINAL) $(LIB)
 flock: Flock.c
        $(CC) $(CFLAGJ) $^ -o $@ 
 
-mqfortune: MQFortuneClient.c
+mqfortune: MQFortuneClient.c FortuneParse.c
        $(CC) $(CFLAGJ) $^ -o $@
 
 mqfortuned: MQFortuneServer.c FortuneParse.c