Sistemato il memory mapping
authorSimone Piccardi <piccardi@gnulinux.it>
Wed, 7 Aug 2002 17:47:51 +0000 (17:47 +0000)
committerSimone Piccardi <piccardi@gnulinux.it>
Wed, 7 Aug 2002 17:47:51 +0000 (17:47 +0000)
fileadv.tex

index 790ccdb..40dc7a5 100644 (file)
@@ -446,7 +446,7 @@ sottratto il valore di questo campo.
 
 Il campo \var{aio\_lio\_opcode} è usato soltanto dalla funzione
 \func{lio\_listio}, che, come vedremo più avanti, permette di eseguire con una
-sola chiamanta una serie di operazioni, usando un vettore di \textit{control
+sola chiamata una serie di operazioni, usando un vettore di \textit{control
   block}. Tramite questo campo si specifica quale è la natura di ciascuna di
 esse.
 
@@ -465,7 +465,7 @@ struct sigevent
     \end{lstlisting}
   \end{minipage} 
   \normalsize 
-  \caption{La struttura \type{sigevent}, usata per specificare le modailtà di
+  \caption{La struttura \type{sigevent}, usata per specificare le modalità di
     notifica degli eventi relativi alle operazioni di I/O asincrono.}
   \label{fig:file_sigevent}
 \end{figure}
@@ -528,7 +528,7 @@ operazione pu
 campi per eseguire l'operazione può avvenire in un momento qualsiasi dopo la
 richiesta.  Questo comporta che occorre evitare di usare per \param{aiocbp}
 variabili automatiche e che non si deve riutilizzare la stessa struttura per
-un'ulteriore operazione fintanto che la precedente non sia stata ultimata. In
+un ulteriore operazione fintanto che la precedente non sia stata ultimata. In
 generale per ogni operazione di I/O asincrono si deve utilizzare una diversa
 struttura \type{aiocb}.
 
@@ -597,9 +597,9 @@ asincrono non verrebbero liberate, rischiando di arrivare ad un loro
 esaurimento.
 
 Oltre alle operazioni di lettura e scrittura l'interfaccia POSIX.1b mette a
-disposizione un'altra operazione, quella di sincronizzazione delll'I/O, essa è
+disposizione un'altra operazione, quella di sincronizzazione dell'I/O, essa è
 compiuta dalla funzione \func{aio\_fsync}, che ha lo stesso effetto della
-analoga \func{fsync}, ma viene esguita in maniera asincrona; il suo prototipo
+analoga \func{fsync}, ma viene eseguita in maniera asincrona; il suo prototipo
 è:
 \begin{prototype}{aio.h}
 {ssize\_t aio\_return(int op, struct aiocb *aiocbp)} 
@@ -627,7 +627,7 @@ specificato un meccanismo di notifica questo sar
 operazioni di sincronizzazione dei dati saranno completate.
 
 In alcuni casi può essere necessario interrompere le operazioni (in genere
-quando viene richiesta un'uscita immediata dal programam), per questo lo
+quando viene richiesta un'uscita immediata dal programma), per questo lo
 standard POSIX.1b prevede una funzioni apposita, \func{aio\_cancel}, che
 permette di cancellare una operazione richiesta in precedenza; il suo
 prototipo è:
@@ -682,7 +682,7 @@ specifica operazione; il suo prototipo 
   operazioni specificate da \param{list}.
   
   \bodydesc{La funzione restituisce 0 se una (o più) operazioni sono state
-    completate, e -1 in caso di errorem nel qual caso \var{errno} viene
+    completate, e -1 in caso di errore nel qual caso \var{errno} viene
     settata ai valori:
     \begin{errlist}
     \item[\macro{EAGAIN}] Nessuna operazione è stata completata entro
@@ -742,7 +742,7 @@ non completate.
 L'argomento \param{mode} permette di stabilire il comportamento della
 funzione, se viene specificato il valore \macro{LIO\_WAIT} la funzione si
 blocca fino al completamento di tutte le operazioni richieste; se invece si
-spercifica \macro{LIO\_NOWAIT} la funzione ritorna immediatamente dopo aver
+specifica \macro{LIO\_NOWAIT} la funzione ritorna immediatamente dopo aver
 messo in coda tutte le richieste. In questo caso il chiamante può richiedere
 la notifica del completamento di tutte le richieste, settando l'argomento
 \param{sig} in maniera analoga a come si fa per il campo \var{aio\_sigevent}
@@ -765,7 +765,7 @@ Per questo motivo BSD 4.2\footnote{Le due funzioni sono riprese da BSD4.4 ed
   integrate anche dallo standard Unix 98; fino alle libc5 Linux usava
   \type{size\_t} come tipo dell'argomento \param{count}, una scelta logica,
   che è stata dismessa per restare aderenti allo standard.} ha introdotto due
-nuove system call, \func{readv} e \func{writev}, che permettono di effettare
+nuove system call, \func{readv} e \func{writev}, che permettono di effettuare
 con una sola chiamata una lettura o una scrittura su una serie di buffer
 (quello che viene chiamato \textsl{I/O vettorizzato}. I relativi prototipi
 sono:
@@ -820,8 +820,8 @@ struct iovec {
   \label{fig:file_iovec}
 \end{figure}
 
-I buffer da utlizzare sono specificati attraverso l'argomento \var{vector} che
-è un array di tale strutture, la cui lunghezza è specificata da \param{count}.
+I buffer da utilizzare sono specificati attraverso l'argomento \var{vector} che
+è un vettore di tale strutture, la cui lunghezza è specificata da \param{count}.
 Essi verranno letti (o scritti) nell'ordine in cui li si sono specificati.
 
 
@@ -955,7 +955,7 @@ come maschera binaria ottenuta dall'OR di uno o pi
                              riportati sul file e saranno immediatamente
                              visibili agli altri processi che mappano lo stesso
                              file.\footnotemark Il file su disco però non sarà
-                             aggiornato fino alla chiamata di \func{rsync} o
+                             aggiornato fino alla chiamata di \func{msync} o
                              \func{unmap}), e solo allora le modifiche saranno
                              visibili per l'I/O convenzionale. Incompatibile
                              con \macro{MAP\_PRIVATE}. \\ 
@@ -975,15 +975,16 @@ come maschera binaria ottenuta dall'OR di uno o pi
     \macro{MAP\_EXECUTABLE}& Ignorato. \\
     \macro{MAP\_NORESERVE} & Si usa con \macro{MAP\_PRIVATE}. Non riserva
                              delle pagine di swap ad uso del meccanismo di
-                             \textit{copy on  write} per mantere le modifiche 
+                             \textit{copy on  write} per mantenere le modifiche 
                              fatte alla regione mappata, in
                              questo caso dopo una scrittura, se non c'è più
                              memoria disponibile, si ha l'emissione di
                              un \macro{SIGSEGV}. \\
     \macro{MAP\_LOCKED}    & Se settato impedisce lo swapping delle pagine
                              mappate. \\
-    \macro{MAP\_GROWSDOWN} & Usato per gli stack. Indica alla virtual memory
-                             che la mappatura deve essere effettuata .\\
+    \macro{MAP\_GROWSDOWN} & Usato per gli stack. Indica 
+                             che la mappatura deve essere effettuata con gli
+                             indirizzi crecenti verso il basso.\\
     \macro{MAP\_ANONYMOUS} & La mappatura non è associata a nessun file. Gli
                              argomenti \param{fd} e \param{offset} sono
                              ignorati.\footnotemark\\
@@ -1005,42 +1006,58 @@ qualora esso sia pi
 scritture in quella zona di memoria non vengono riportate sul file. Se le
 dimensioni del file cambiano (esso viene esteso o troncato), non è specificato
 quale effetto viene a aversi sulle pagine di memoria che corrispondono alle
-regioni aggiunte o tolte.
-
-Si tenga presente che non tutti i file possono venire mappati in memoria; ad
-esempio non è possibile mappare in memoria pipe, socket e fifo; lo stesso vale
-anche per alcuni file di dispositivo, che non dispongono dell'operazione
-relativa \var{mmap} (si ricordi quanto esposto in \secref{sec:file_vfs_work}).
-
-La memoria mappata viene mantenuta attraverso una \func{fork}; con gli stessi
-attributi. In particolare se la memoria è condivisa lo sarà anche fra padre e
-figlio, se è privata ognuno di essi manterrà una sua versione privata. Non c'è
-invece nessun passaggio attraverso una \func{exec}, dato che quest'ultima
-sostituisce tutto lo spazio degli indirizzo con quello del nuovo programma.
-
-Quando si effettua una mappatura di un file, i relativi tempi (vedi
-\secref{sec:file_file_times}) vengono pure modificati. Il valore di
-\var{st\_atime} può venir cambiato in un qualunque momento in cui la mappatura
-sia attiva: il primo riferimento ad una pagina mappata aggiorna questo tempo.
-I valori di \var{st\_ctime} e \var{st\_mtime} vengono cambiati solo quando è
-possibile una scrittura (cioè per un file mappato con \macro{PROT\_WRITE} e
-\macro{MAP\_SHARED}) e sono aggiornati dopo la scrittura e prima di una
-eventuale \func{msync}.
+regioni aggiunte o tolte. 
+
+Si tenga presente che non tutti i file possono venire mappati in memoria, la
+mappatura infatti introduce una corrispondenza biunivoca fra una sezione di un
+file ed una sezione di memoria, pertanto si può parlare tanto di file mappato
+in memoria, quanto di memoria mappata su file. Questo comporta che ad esempio
+non è possibile mappare in memoria pipe, socket e fifo, per le quali non ha
+senso parlare di \textsl{sezione}. Lo stesso vale anche per alcuni file di
+dispositivo, che non dispongono della relativa operazione \var{mmap} (si
+ricordi quanto esposto in \secref{sec:file_vfs_work}), ma esistono anche casi
+(un esempio è l'interfaccia ponte PCI-VME del chip Universe) di dispositivi
+che sono utilizzabili praticamente solo con questa interfaccia.
+
+Passando attraverso una \func{fork} i file mappati in memoria vengono
+ereditati in maniera trasparente dal processo figlio, mantenendo gli stessi
+attributi avuti nel padre; così se si è usato \macro{MAP\_SHARED} padre e
+figlio accederanno allo stesso file in maniera condivisa, mentre se si è usato
+\macro{MAP\_PRIVATE} ciascuno di essi manterrà una sua versione privata
+indipendente. Non c'è invece nessun passaggio attraverso una \func{exec}, dato
+che quest'ultima sostituisce tutto lo spazio degli indirizzi di un processo
+con quello di un nuovo programma.
+
+Quando si effettua la mappatura di un file vengono pure modificati i tempi ad
+esso associati (si ricordi quanto esposto in \secref{sec:file_file_times}). Il
+valore di \var{st\_atime} può venir cambiato in qualunque istante a partire
+dal momento in cui la mappatura è stata effettuata: il primo riferimento ad
+una pagina mappata su un file aggiorna questo tempo.  I valori di
+\var{st\_ctime} e \var{st\_mtime} possono venir cambiati solo quando si è
+consentita la scrittura sul file (cioè per un file mappato con
+\macro{PROT\_WRITE} e \macro{MAP\_SHARED}) e sono aggiornati dopo la scrittura
+o in corrispondenza di una eventuale \func{msync}.
 
 Dato per i file mappati in memoria le operazioni di I/O sono gestite
 direttamente dalla memoria virtuale, occorre essere consapevoli delle
 interazioni che possono esserci con operazioni effettuate con l'interfaccia
-standard di \capref{sec:file_unix_interface}. Il problema è che una volta che
-si è mappato un file, le operazioni di lettura e scrittura saranno eseguite
-sulla memoria, e riportate su disco in maniera autonoma dal sistema della
-memoria virtuale.  
+standard dei file di \capref{sec:file_unix_interface}. Il problema è che una
+volta che si è mappato un file, le operazioni di lettura e scrittura saranno
+eseguite sulla memoria, e riportate su disco in maniera autonoma dal sistema
+della memoria virtuale.
 
 Pertanto se si modifica un file con l'interfaccia standard queste modifiche
 potranno essere visibili o meno a seconda del momento in cui la memoria
-virtuale leggerà dal disco in memoria quella sezione del file, ed è del tutto
-indefinito quale può essere il contenuto della memoria mappata.  È però
-possibile usare la funzione \func{msync} per sincronizzare il contenuto della
-memoria con il file su disco; il suo prototipo è:
+virtuale leggerà dal disco in memoria quella sezione del file, perciò è del
+tutto indefinito il risultato della modifica nei confronti del contenuto della
+memoria mappata.  
+
+Se è, per quanto appena visto, sconsigliabile eseguire scritture su file
+attraverso l'interfaccia standard quando lo si è mappato in memoria, è invece
+possibile usare l'interfaccia standard per leggere un file mappato in memoria,
+purché si abbia una certa cura; infatti l'interfaccia dell'I/O mappato in
+memoria mette a disposizione la funzione \func{msync} per sincronizzare il
+contenuto della memoria mappata con il file su disco; il suo prototipo è:
 \begin{functions}  
   \headdecl{unistd.h}
   \headdecl{sys/mman.h} 
@@ -1054,16 +1071,18 @@ memoria con il file su disco; il suo prototipo 
     \begin{errlist}
     \item[\macro{EINVAL}] O \param{start} non è multiplo di \macro{PAGESIZE},
     o si è specificato un valore non valido per \param{flags}.
-    \item[\macro{EFAULT}] Il range specificato non ricade in una zona
+    \item[\macro{EFAULT}] L'intervallo specificato non ricade in una zona
       precedentemente mappata.
     \end{errlist}
   }
 \end{functions}
 
-La funzione esegue la sincronizzazione su file di quanto scritto nella sezione
-di memoria indicata da \param{start} e \param{offset}.  Provvede anche ad
-aggiornare i relativi tempi di modifica; in questo modo le funzioni
-dell'interfaccia standard potranno accedere al contenuto aggiornato.
+La funzione esegue la sincronizzazione di quanto scritto nella sezione di
+memoria indicata da \param{start} e \param{offset}, scrivendo le modifiche sul
+file (qualora questo non sia già stato fatto).  Provvede anche ad aggiornare i
+relativi tempi di modifica. In questo modo si è sicuri che dopo l'esecuzione
+di \func{msync} le funzioni dell'interfaccia standard troveranno un contenuto
+del file aggiornato.
 
 L'argomento \param{flag} è specificato come maschera binaria composta da un OR
 dei valori riportati in \tabref{tab:file_mmap_rsync}, di questi però
@@ -1093,8 +1112,8 @@ aggiornate ai nuovi valori.
   \label{tab:file_mmap_rsync}
 \end{table}
 
-Una volta completate le operazioni di I/O si può eliminare la mappatura della
-memoria usando la funzione \func{munmap}, il cui prototipo è:
+Una volta che si sono completate le operazioni di I/O si può eliminare la
+mappatura della memoria usando la funzione \func{munmap}, il suo prototipo è:
 \begin{functions}  
   \headdecl{unistd.h}
   \headdecl{sys/mman.h} 
@@ -1106,13 +1125,22 @@ memoria usando la funzione \func{munmap}, il cui prototipo 
   \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo, e -1 in caso di
     errore nel qual caso \var{errno} viene settata ai valori:
     \begin{errlist}
-    \item[\macro{EINVAL}] Il range specificato non ricade in una zona
+    \item[\macro{EINVAL}] L'intervallo specificato non ricade in una zona
       precedentemente mappata.
     \end{errlist}
   }
 \end{functions}
 
-La funzione 
+La funzione cancella la mappatura per l'intervallo specificato attraverso
+\param{start} e \param{length}, ed ogni successivo accesso a tale regione
+causerà un errore di accesso in memoria. L'argomento \param{start} deve essere
+allineato alle dimensioni di una pagina di memoria, e la mappatura di tutte le
+pagine contenute (anche parzialmente) nell'intervallo indicato, verrà rimossa.
+Indicare un intervallo che non contiene pagine mappate non è un errore.
+
+Alla conclusione del processo, ogni pagina mappata verrà automaticamente
+rilasciata, mentre la chiusura del file descriptor non ha alcun effetto sulla
+mappatura della memoria.
 
 
 \section{Il file locking}