Rilettura e inizio degli stream
authorSimone Piccardi <piccardi@gnulinux.it>
Fri, 23 Nov 2001 00:23:35 +0000 (00:23 +0000)
committerSimone Piccardi <piccardi@gnulinux.it>
Fri, 23 Nov 2001 00:23:35 +0000 (00:23 +0000)
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intro.tex

index c9884c4..7574ac9 100644 (file)
@@ -867,7 +867,8 @@ Il sistema mantiene per ciascun file tre tempi. Questi sono registrati
 nell'inode insieme agli altri attributi del file e possono essere letti
 tramite la funzione \func{stat}, che li restituisce attraverso tre campi della
 struttura \var{stat} di \figref{fig:file_stat_struct}. Il significato di detti
-tempi e dei relativi campi è riportato nello schema in \ntab:
+tempi e dei relativi campi è riportato nello schema in \ntab, dove si è anche
+riportato un esempio delle funzioni che effettuano cambiamenti su di essi.
 
 \begin{table}[htb]
   \centering
@@ -878,8 +879,10 @@ tempi e dei relativi campi 
     & \textbf{Opzione} \\
     \hline
     \hline
-    \var{st\_atime}& ultimo accesso ai dati del file &\func{read}& \cmd{-u}\\ 
-    \var{st\_mtime}& ultima modifica ai dati del file &\func{write}& default\\ 
+    \var{st\_atime}& ultimo accesso ai dati del file &\func{read}, 
+    \func{utime} & \cmd{-u}\\ 
+    \var{st\_mtime}& ultima modifica ai dati del file &\func{write}, 
+    \func{utime} & default\\ 
     \var{st\_ctime}& ultima modifica ai dati dell'inode&\func{chmod}, 
     \func{utime} & \cmd{-c} \\ 
     \hline
@@ -997,7 +1000,9 @@ quest'ultimo.
 
 Si noti infine come \var{st\_ctime} non abbia nulla a che fare con il tempo di
 creazione del file, usato in molti altri sistemi operativi, ma che in unix non
-esiste.
+esiste. Per questo motivo quando si copia un file, a meno di preservare
+esplicitamente i tempi (ad esempio con l'opzione \cmd{-p} di \cmd{cp}) esso
+avrà sempre il tempo corrente come data di ultima modifica.
 
 
 \subsection{La funzione \func{utime}}
index 640affb..24fec34 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-\chapter{I file: l'architettura}
+\chapter{L'architettura dei file}
 \label{cha:file_intro}
 
 Uno dei concetti fondamentali della architettura di unix è il cosiddetto
index 297d2a8..3810f04 100644 (file)
@@ -1,33 +1,87 @@
-\chapter{I files: l'interfaccia standard ANSI C}
+\chapter{I file: l'interfaccia standard ANSI C}
 \label{cha:files_std_interface}
 
-%
-% Questa va per ultima. Va bene che e` la più usata, ma è basata sulle altre
-%
-\section{I file stream e gli oggetti \type{FILE}}
+Esamineremo in questo capitolo l'interfaccia standard ANSI C per i file,
+quella che viene comunemente detta interfaccia degli \textit{stream}.
+Dopo una breve sezione introduttiva tratteremo le funzioni base per la
+gestione dell'input/output, mentre tratteremo le caratteristiche più aanzate
+dell'interfaccia nell'ultima sezione.
+
+
+\section{Introduzione}
+\label{sec:file_stream_intro}
+
+Come visto in \capref{cap:file_unix_interface} le operazioni di I/O sui file
+sono gestibili direttamente a basso livello con l'interfaccia standard unix
+che ricorre direttamente alle system call messe a disposizione dal kernel.
+
+Questa interfaccia però non provvede le funzionalità previste dallo standard
+ANSI C che invece sono realizzate attraverso opportune funzioni di libreria,
+che vengono a costituire il nucleo essenziale\footnote{queste funzioni sono
+  state implementate la prima volta da Ritchie nel 1976 e da allora sono
+  rimaste sostanzialmente immutate.} delle \acr{glibc}.
+
+
+\subsection{I \textit{file stream}}
 \label{sec:file_stream}
 
-Esamineremo in questa sezione l'interfaccia per i file stream, le modalità per
-crearli, e le funzioni disponibili per leggere, scrivere e compiere le varie
-operazioni connesse all'uso dei file. L'interfaccia è accessibile includendo
-l'header file \file{stdio.h}.
+Come più volte ribadito l'interfaccia dei file descriptor è una interfaccia di
+basso livello, che non provvede nessuna forma di formattazione dei dati, e
+nessuna forma di bufferizzazione per ottimizzare le operazioni di I/O.
+
+In \textit{Advanced Programming in the Unix Environment} Stevens esegue un
+raffronto dell'influenza delle dimensioni del blocco di dati (il parametro
+\param{buf} di \func{read} e \func{write}) nell'efficienza nelle operazioni di
+I/O con i file descriptor, evidenziando come le prestazioni ottimali si
+ottengano quando il buffer dei dati ha la stessa dimensione dei blocchi del
+filesystem (il valore dato dal campo \var{st\_blksize} di \var{fstat}).
+
+In questo caso se il porgrammatore non si cura di effettuare le operazioni in
+blocchi di dimensioni adeguate, le prestazioni possono deteriorarsi in maniera
+evidetne. L'interfaccia degli stream provvede da sola la gestione dei dettagli
+della bufferizzazione e dell'esecuzione delle operazioni di lettura e
+scrittura effettive in blocchi di dimensioni appropriate all'ottenimento della
+massima efficienza.
+
+Per questo motivo l'interfaccia viene chiamata anche interfaccia dei
+\textit{file stream}, dato che non è più necessario doversi preoccupare di
+gestire i dettagli della comunicazione con il tipo di hardware sottostante, ed
+esso può essere sempre considerato come composto da un flusso (da cui il nome
+\textit{stream}) continuo di dati.
+
+Ma a parte le particolarità della gestione delle operazioni di lettura e
+scrittura, i file stream restano del tutto equivalenti ai file descriptor sui
+quali sono basati, ed in particolare vale quanto visto in
+\secref{sec:file_sharing} a proposito dell'accesso condiviso ed in
+\secref{sec:file_access_control} per il controllo di accesso.
+
+
+\subsection{Gli oggetti \type{FILE}}
+\label{sec:file_FILE}
 
 Per ragioni storiche la struttura di dati che rappresenta un stream è stata
 chiamata \type{FILE}, questi oggetti sono creati dalle funzioni di libreria e
 contengono tutte le informazioni necessarie a gestire le operazioni sugli
 stream, come la posizione corrente, lo stato del buffer e degli indicatori di
-stato e di fine del file. Per questo motivo gli utenti non devono mai
-utilizzare direttamente o allocare queste strutture, ma usare sempre puntatori
-del tipo \type{FILE *} (tanto che in certi casi il termine di puntatore a file
-è diventato sinonimo di stream).
+stato e di fine del file.
+
+Per questo motivo gli utenti non devono mai utilizzare direttamente o allocare
+queste strutture, ma usare sempre puntatori del tipo \type{FILE *} ottenuti
+dalla libreria stessa (tanto che in certi casi il termine di puntatore a file
+è diventato sinonimo di stream). 
+
+Tutte le funzioni della libreria che operano sui file accettano come parametri
+solo variabili di questo tipo, che diventa accessibile includendo l'header
+file \file{stdio.h}.
+
+
 
 \subsection{Gli stream standard}
 \label{sec:file_std_stream}
 
-
-Ai tre file standard (vedi \secref{sec:file_std_descr}) aperti per ogni
-processo, corrispondono altrettanti stream predefiniti per ogni processo, che
-rappresentano i canali standard di input/output prestabiliti; anche questi
+Ai tre file descriptor standard (vedi \secref{sec:file_std_descr}) aperti per
+ogni processo, corrispondono altrettanti stream predefiniti per ogni processo,
+che rappresentano i canali standard di input/output prestabiliti; anche questi
 tre stream sono definiti nell'header \file{stdio.h} e sono:
 
 \begin{itemize}
@@ -42,15 +96,28 @@ tre stream sono definiti nell'header \file{stdio.h} e sono:
   è associato dalla shell all'output del terminale e scrive sullo schermo.
 \end{itemize}
 
+Nelle \acr{glibc} \var{stdin}, \var{stdout} e \var{stderr} sono effettivamente
+tre variabili che possono essere usate come tutte le altre, ad esempio si può
+effettuare una redirezione dell'ouput di un programma con il semplice codice:
+\begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
+    fclose (stdout);
+    stdout = fopen ("standard-output-file", "w");
+\end{lstlisting}
+ma in altri sistemi possono essere definite come macro, e deve essere pertanto
+usata \func{freopen}.
 
-\subsection{La bufferizzazione}
-\label{sec:file_buffering}
 
+\subsection{Le modalità di bufferizzazione}
+\label{sec:file_buffering}
 
 
 \section{Funzioni base}
 \label{sec:file_ansi_base_func}
 
+Esamineremo in questa sezione le funzioni base dell'interfaccia degli stream,
+che provvedono le modalità per crearli, e le funzioni disponibili per leggere,
+scrivere e compiere le varie operazioni connesse all'uso dei file.
+
 
 \subsection{Apertura di uno stream}
 \label{sec:file_fopen}
@@ -80,11 +147,14 @@ tre stream sono definiti nell'header \file{stdio.h} e sono:
 \label{sec:file_fclose}
 
 
-
 \section{Funzioni avanzate}
 \label{sec:file_stream_adv_func}
 
 
+\subsection{Il controllo della bufferizzazione}
+\label{sec:file_buffering-ctrl}
+
+
 \subsection{Dettagli dell'implementazione}
 \label{sec:file_stream_details}
 
@@ -103,3 +173,4 @@ tre stream sono definiti nell'header \file{stdio.h} e sono:
 
 
 
+
index 5c1ab7c..b9d7219 100644 (file)
@@ -1,12 +1,12 @@
-\chapter{L'interfaccia unix di I/O con i file}
+\chapter{I file: l'interfaccia standard unix}
 \label{cha:file_unix_interface}
 
 Esamineremo in questo capitolo la prima delle due interfacce di programmazione
 per i file, quella dei \textit{file descriptor}, nativa di unix. Questa è
-l'interfaccia di basso livello, che non prevede funzioni evolute come la
-bufferizzazione o funzioni di lettura o scrittura formattata, ma è su questa
-che è costruita anche l'interfaccia standard dei file definita dallo standard
-ANSI C.
+l'interfaccia di basso livello provvista direttamente dalle system call, che
+non prevede funzionalità evolute come la bufferizzazione o funzioni di lettura
+o scrittura formattata, e sulla quale è costruita anche l'interfaccia definita
+dallo standard ANSI C che affronteremo in \capref{cha:files_std_interface}.
 
 
 
@@ -205,12 +205,7 @@ prototipo 
 
 La funzione apre il file, usando il primo file descriptor libero, e crea
 l'opportuna voce (cioè la struttura \var{file}) nella file table.  Viene usato
-sempre il file descriptor con il valore più basso. Questa caratteristica
-permette di prevedere qual'è il valore che si otterrà, e viene talvolta usata
-da alcune applicazioni per sostituire i file corrispondenti ai file standard
-di \secref{sec:file_std_descr}: se ad esempio si chiude lo standard input e si
-apre subito dopo un nuovo file questo diventerà il nuovo standard input (avrà
-cioè il file descriptor 0).
+sempre il file descriptor con il valore più basso. 
 
 \begin{table}[!htb]
   \centering
@@ -308,6 +303,13 @@ cio
   una ambiguità, dato che come vedremo in \secref{sec:file_read} il ritorno di
   zero da parte di \func{read} ha il significato di una end-of-file.}
 
+Questa caratteristica permette di prevedere qual'è il valore del file
+descriptor che si otterrà al ritorno di \func{open}, e viene talvolta usata da
+alcune applicazioni per sostituire i file corrispondenti ai file standard di
+\secref{sec:file_std_descr}: se ad esempio si chiude lo standard input e si
+apre subito dopo un nuovo file questo diventerà il nuovo standard input (avrà
+cioè il file descriptor 0).
+
 
 Il nuovo file descriptor non è condiviso con nessun altro processo, (torneremo
 sulla condivisione dei file, in genere accessibile dopo una \func{fork}, in
@@ -481,8 +483,9 @@ causano un errore ma restituiscono un valore indefinito.
 \subsection{La funzione \func{read}}
 \label{sec:file_read}
 
-Per leggere da un file precedentemente aperto, si può la funzione \func{read},
-il cui prototipo è:
+
+Una volta che un file è stato aperto su possono leggere i dati che contiene
+utilizzando la funzione \func{read}, il cui prototipo è:
 \begin{prototype}{unistd.h}{ssize\_t read(int fd, void * buf, size\_t count)}
   
   La funzione cerca di leggere \var{count} byte dal file \var{fd} al buffer
@@ -567,17 +570,18 @@ per \func{read} e \func{lseek}.
 \end{prototype}
 
 Questa funzione serve quando si vogliono leggere dati dal file senza
-modificarne la posizione corrente. È equivalente alla esecuzione di una
-\func{read} e una \func{lseek}, ma dato che la posizione sul file può essere
-condivisa fra vari processi (vedi \secref{sec:file_sharing}), essa permette di
-eseguire l'operazione atomicamente. Il valore di \var{offset} fa riferimento
-all'inizio del file.
+modificarne la posizione corrente. È sostanzialmente equivalente alla
+esecuzione di una \func{read} e una \func{lseek}, ma dato che la posizione sul
+file può essere condivisa fra vari processi (vedi \secref{sec:file_sharing}),
+essa permette di eseguire l'operazione atomicamente. Il valore di \var{offset}
+fa sempre riferimento all'inizio del file.
 
 
 \subsection{La funzione \func{write}}
 \label{sec:file_write}
 
-Per scrivere su un file si usa la funzione \func{write}, il cui prototipo è:
+Una volta che un file è stato aperto su può scrivere su di esso utilizzando la
+funzione \func{write}, il cui prototipo è:
 \begin{prototype}{unistd.h}{ssize\_t write(int fd, void * buf, size\_t count)}
   
   La funzione scrive \var{count} byte dal buffer \var{buf} sul file \var{fd}.
index 3b8ed0b..ed7c9d6 100644 (file)
--- a/gapil.tex
+++ b/gapil.tex
@@ -1,8 +1,8 @@
-%%
+%% 
 %% GaPiL : Guida alla Programmazione in Linux
 %%
 %% S. Piccardi Oct. 2000
-%%
+%% 
 %% main.tex: file principale, gli altri vanno inclusi da questo.
 %%
 \documentclass[a4paper,11pt,twoside,italian]{book}
index baa8f71..afd32b4 100644 (file)
--- a/intro.tex
+++ b/intro.tex
@@ -72,7 +72,7 @@ hanno un'interfaccia diversa, ma resta valido il concetto generale che tutto
 il lavoro di accesso e gestione a basso livello è effettuato dal kernel).
 
 
-\section{User space e kernel space}
+\subsection{User space e kernel space}
 \label{sec:intro_user_kernel_space}
 
 Uno dei concetti fondamentali su cui si basa l'architettura dei sistemi unix è