Finito con {{{tee}}}, spostati un po' di TODO, messo il placeholder
authorSimone Piccardi <piccardi@gnulinux.it>
Sat, 18 Aug 2007 17:00:31 +0000 (17:00 +0000)
committerSimone Piccardi <piccardi@gnulinux.it>
Sat, 18 Aug 2007 17:00:31 +0000 (17:00 +0000)
per il capitolo sui ''thread''

fileadv.tex
gapil.tex
listati/tee.c [new file with mode: 0644]
process.tex
sources/tee.c
thread.tex [new file with mode: 0644]

index 797ecfbf9e4eccfeddc55ff2c59c4798b9121466..206fb8e8aa38898aadf059a99b7f1dc09d0bb79c 100644 (file)
@@ -2730,8 +2730,6 @@ mappatura che gi
 
 \itindend{memory~mapping}
 
-
-
 \subsection{I/O vettorizzato: \func{readv} e \func{writev}}
 \label{sec:file_multiple_io}
 
@@ -3138,7 +3136,6 @@ file destinazione. Il passo successivo 
 (\texttt{\small 18--22}), quello di destinazione (\texttt{\small 23--27}) ed
 infine (\texttt{\small 28--31}) la \textit{pipe} che verrà usata come buffer.
 
-
 \begin{figure}[!htbp]
   \footnotesize \centering
   \begin{minipage}[c]{15cm}
@@ -3293,29 +3290,61 @@ all'altra (o $-1$ in caso di errore), un valore nullo indica che non ci sono
 byte disponibili da copiare (la funzione in questo caso non si blocca, a
 differenza di quanto avverrebbe per una normale lettura). Un esempio di
 realizzazione del comando \texttt{tee} usando questa funzione, ripreso da
-quello fornito nella pagina di manuale, è riportato in fig..
+quello fornito nella pagina di manuale e dall'esempio allegato al pacth
+originale, è riportato in fig.~\ref{fig:tee_example}. Il programma consente di
+copiare il contenuto dello standard input sullo standard output e su un file
+specificato come argomento, il codice completo si trova nel file
+\texttt{tee.c} dei sorgenti allegati alla guida.
 
+% TODO verificare funzionamento, su Ubuntu Feisty non va...
 
+\begin{figure}[!htbp]
+  \footnotesize \centering
+  \begin{minipage}[c]{15cm}
+    \includecodesample{listati/tee.c}
+  \end{minipage}
+  \normalsize
+  \caption{Esempio di codice che usa \func{tee} per copiare i dati dello
+    standard input sullo standard output e su un file.}
+  \label{fig:tee_example}
+\end{figure}
 
-Infine come nota finale riguardo \func{splice}, \func{vmsplice} e \func{tee}
-occorre sottolineare che benché si sia parlato finora di trasferimenti o copie
-di dati in realtà nella loro implementazione non è affatto detto che questi
-vengono effettivamente spostati o copiati, il kernel infatti realizza le
-\textit{pipe} come un insieme di puntatori\footnote{per essere precisi si
-  tratta di un semplice buffer circolare, un buon articolo sul tema si trova
-  su \href{http://lwn.net/Articles/118750/}
+La prima parte del programma (\texttt{\small 10--35}) si cura semplicemente di
+controllare (\texttt{\small 11--14}) che sia stato fornito almeno un argomento
+(il nome del file su cui scrivere), di aprirlo ({\small 15--19}) e che sia lo
+standard input (\texttt{\small 20--27}) che lo standard output (\texttt{\small
+  28--35}) corripondano ad una \textit{pipe}.
+
+Il ciclo principale (\texttt{\small 37--58}) inizia con la chiamata a
+\func{tee} che duplica il contenuto dello standard input sullo standard output
+(\texttt{\small 39}), questa parte è del tutto analoga ad una lettura ed
+infatti come nell'esempio di fig.~\ref{fig:splice_example} si controlla il
+valore di ritorno della funzione in \var{len}; se questo è nullo significa che
+non ci sono più dati da leggere e si chiude il ciclo (\texttt{\small 40}), se
+è negativo c'è stato un errore, ed allora si ripete la chiamata se questo è
+dovuto ad una interruzione (\texttt{\small 42--44}) o si stampa un messaggio
+di errore e si esce negli altri casi (\texttt{\small 44--47}).
+
+Una volta completata la copia dei dati sullo standard output si possono
+estrarre dalla standard input e scrivere sul file, di nuovo su usa un ciclo di
+scrittura (\texttt{\small 50--58}) in cui si ripete una chiamata a
+\func{splice} (\texttt{\small 51}) fintanto che non si sono scritti tutti i
+\var{len} byte copiati in precedenza con \func{tee} (il funzionamento è
+identico all'analogo ciclo di scrittura del precedente esempio di
+fig.~\ref{fig:splice_example}).
+
+Infine una nota finale riguardo \func{splice}, \func{vmsplice} e \func{tee}:
+occorre sottolineare che benché finora si sia parlato di trasferimenti o copie
+di dati in realtà nella implementazione di queste system call non è affatto
+detto che i dati vengono effettivamente spostati o copiati, il kernel infatti
+realizza le \textit{pipe} come un insieme di puntatori\footnote{per essere
+  precisi si tratta di un semplice buffer circolare, un buon articolo sul tema
+  si trova su \href{http://lwn.net/Articles/118750/}
   {\texttt{http://lwn.net/Articles/118750/}}.}  alle pagine di memoria interna
 che contengono i dati, per questo una volta che i dati sono presenti nella
 memoria del kernel tutto quello che viene fatto è creare i suddetti puntatori
-ed aumentare il numero di referenze, pertanto anche con \func{tee} non viene
-mai copiato nessun byte, vengono semplicemente copiati i puntatori.
-
-
-% TODO documentare le funzioni tee e splice
-% http://kerneltrap.org/node/6505 e http://lwn.net/Articles/178199/ e 
-% http://lwn.net/Articles/179492/ e http://lwn.net/Articles/181169
-% e http://en.wikipedia.org/wiki/Splice_(system_call)
-
+ed aumentare il numero di referenze; questo significa che anche con \func{tee}
+non viene mai copiato nessun byte, vengono semplicemente copiati i puntatori.
 
 
 
@@ -3335,12 +3364,13 @@ specifiche dei singoli programmi, che avendo una conoscenza diretta di come
 verranno usati i file, possono necessitare di effettuare delle ottimizzazioni
 specifiche, relative alle proprie modalità di I/O sugli stessi. Tratteremo in
 questa sezione una serie funzioni che consentono ai programmi di ottimizzare
-il loro accesso ai dati dei file.
+il loro accesso ai dati dei file e controllare la gestione del relativo
+\textit{caching}.
+
 
 
-% TODO documentare \func{madvise}
-% TODO documentare \func{mincore}
 % TODO documentare \func{posix\_fadvise}
+% TODO documentare \func{readahead}
 % vedi http://insights.oetiker.ch/linux/fadvise.html
 % questo tread? http://www.ussg.iu.edu/hypermail/linux/kernel/0703.1/0032.html
 
@@ -3378,7 +3408,7 @@ in cui diversi processi scrivono, mescolando in maniera imprevedibile il loro
 output sul file.
 
 In tutti questi casi il \textit{file locking} è la tecnica che permette di
-evitare le \textit{race condition} \itindex{race~condition}, attraverso una
+evitare le \itindex{race~condition} \textit{race condition}, attraverso una
 serie di funzioni che permettono di bloccare l'accesso al file da parte di
 altri processi, così da evitare le sovrapposizioni, e garantire la atomicità
 delle operazioni di scrittura.
index 4d87c7d32691fcffe9f3311186f5a0c033bb70b6..35958586610851693b35bc691009a2625642b513 100644 (file)
--- a/gapil.tex
+++ b/gapil.tex
 \include{session}
 \include{fileadv}
 \include{ipc}
+\include{thread}
 
 % Commentare sotto se si genera la prima parte
 \part{Programmazione di rete}
diff --git a/listati/tee.c b/listati/tee.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..51df9f6
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,60 @@
+#define _GNU_SOURCE
+#include <fcntl.h>       /* file control functions */
+...
+int main(int argc, char *argv[])
+{
+    size_t size = 4096;
+    int fd, len, nwrite;
+    struct stat fdata;
+    ...
+    /* check argument, open destination file and check stdin and stdout */
+    if ((argc - optind) != 1) { /* There must be one argument */
+        printf("Wrong number of arguments %d\n", argc - optind);
+        usage();
+    }
+    fd = open(argv[1], O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, 0644);
+    if (fd == -1) {
+        printf("opening file %s falied: %s", argv[1], strerror(errno));
+        exit(EXIT_FAILURE);
+    }
+    if (fstat(STDIN_FILENO, &fdata) < 0) {
+       perror("cannot stat stdin");
+       exit(EXIT_FAILURE);
+    }
+    if (!S_ISFIFO(fdata.st_mode)) {
+       fprintf(stderr, "stdin must be a pipe\n");
+       exit(EXIT_FAILURE);
+    }
+    if (fstat(STDOUT_FILENO, &fdata) < 0) {
+       perror("cannot stat stdout");
+       exit(EXIT_FAILURE);
+    }
+    if (!S_ISFIFO(fdata.st_mode)) {
+       fprintf(stderr, "stdout must be a pipe\n");
+       exit(EXIT_FAILURE);
+    }
+    /* tee loop */
+    while (1) {
+        /* copy stdin to stdout */
+        len = tee(STDIN_FILENO, STDOUT_FILENO, size, SPLICE_F_NONBLOCK);
+       if (len == 0) break;
+        if (len < 0) {
+            if (errno == EAGAIN) {
+               continue;
+           } else {
+               perror("error on tee stdin to stdout");
+               exit(EXIT_FAILURE);
+           }
+       }
+        /* write data to the file using splice */
+        while (len > 0) {
+            nwrite = splice(STDIN_FILENO, NULL, fd, NULL, len, SPLICE_F_MOVE);
+            if (nwrite < 0) {
+                perror("error on splice stdin to file");
+                break;
+            }
+            len -= nwrite;
+        }
+    }
+    exit(EXIT_SUCCESS);
+}
index a0e32dfd267fdcc105fc830db23468ccfb7caa24..b025b2bfaf5e6b18aaea4412891e656b67cf19e1 100644 (file)
@@ -917,6 +917,9 @@ ci si scrive sopra.
 \itindend{memory~locking}
 
 
+% TODO documentare \func{madvise}
+% TODO documentare \func{mincore}
+
 
 \index{memoria~virtuale|)} 
 
@@ -924,6 +927,7 @@ ci si scrive sopra.
 % \subsection{Gestione avanzata dell'allocazione della memoria} 
 % \label{sec:proc_mem_malloc_custom}
 % TODO: trattare le funzionalità avanzate di \func{malloc}
+% TODO: trattare \func{memalign}
 
 
 
index 18f01a2a3a6dc053ed895a80daa2636fe9bd0ac6..559c94987cf010ed516e64cf280a96abbab8c731 100644 (file)
@@ -56,7 +56,7 @@ int main(int argc, char *argv[])
     size_t size = 4096;
     int fd;
     int len, nwrite;
-    struct stat sb;
+    struct stat fdata;
     /*
      * Input section: decode command line parameters 
      * Use getopt function
@@ -85,41 +85,38 @@ int main(int argc, char *argv[])
    /*
     * Main body
     */
-    if ((argc - optind) != 1) { /* There must two argument */
+    if ((argc - optind) != 1) { /* There must be one argument */
         printf("Wrong number of arguments %d\n", argc - optind);
         usage();
     }
-    /* open destination file */
+    /* open destination file and check stdin and stdout */
     fd = open(argv[1], O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, 0644);
     if (fd == -1) {
         printf("cannot open destination file %s, %s", argv[1], 
               strerror(errno));
         exit(EXIT_FAILURE);
     }
-
-
-    if (fstat(STDIN_FILENO, &sb) < 0) {
+    if (fstat(STDIN_FILENO, &fdata) < 0) {
        perror("stat");
        exit(EXIT_FAILURE);
     }
-    if (!S_ISFIFO(sb.st_mode)) {
+    if (!S_ISFIFO(fdata.st_mode)) {
        fprintf(stderr, "stdin must be a pipe\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
     }
-    if (fstat(STDOUT_FILENO, &sb) < 0) {
+    if (fstat(STDOUT_FILENO, &fdata) < 0) {
        perror("stat");
        exit(EXIT_FAILURE);
     }
-    if (!S_ISFIFO(sb.st_mode)) {
+    if (!S_ISFIFO(fdata.st_mode)) {
        fprintf(stderr, "stdout must be a pipe\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
     }
-
     /* tee loop */
-    //debug("Size %d\n", size);
     while (1) {
         /* copy stdin to stdout */
         len = tee(STDIN_FILENO, STDOUT_FILENO, size, SPLICE_F_NONBLOCK);
+       if (len == 0) break;
         if (len < 0) {
             if (errno == EAGAIN) {
                continue;
@@ -127,10 +124,8 @@ int main(int argc, char *argv[])
                perror("error on tee stdin to stdout");
                exit(EXIT_FAILURE);
            }
-        } else {
-            if (len == 0) break;
-       }
-       fprintf(stderr, "Copied %d byte\n", len);
+        }
+       fprintf(stderr, "Copied %d byte\n", len); /* debug (use stderr!) */
         /* write data to the file using splice */
         while (len > 0) {
             nwrite = splice(STDIN_FILENO, NULL, fd, NULL, len, SPLICE_F_MOVE);
@@ -151,7 +146,7 @@ int main(int argc, char *argv[])
 void usage(void) {
     printf("Program tee: duplicate stdin to stdout and a file\n");
     printf("Usage:\n");
-    printf("  splicecp [-h] [-s N] filename\n");
+    printf("  tee [-h] [-s N] filename\n");
     printf("  -h           print this help\n");
     printf("  -s N         set a buffer size of N bytes \n");
     exit(1);
diff --git a/thread.tex b/thread.tex
new file mode 100644 (file)
index 0000000..88d25ac
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,85 @@
+%% thread.tex
+%%
+%% Copyright (C) 2007 Simone Piccardi.  Permission is granted to
+%% copy, distribute and/or modify this document under the terms of the GNU Free
+%% Documentation License, Version 1.1 or any later version published by the
+%% Free Software Foundation; with the Invariant Sections being "Un preambolo",
+%% with no Front-Cover Texts, and with no Back-Cover Texts.  A copy of the
+%% license is included in the section entitled "GNU Free Documentation
+%% License".
+%%
+
+\chapter{I thread}
+\label{cha:threads}
+
+Tratteremo in questo capitolo un modello di programmazione multitasking,
+quello dei \textit{thread}, alternativo al modello classico dei processi,
+tipico di Unix. Ne esaminiremo le caratteristiche, vantaggi e svantaggi, e le
+diverse realizzazioni che sono disponibili per Linux; nella seconda parte
+tratteremo in dettaglio quella che è l'implementazione principale, che fa
+riferimento all'interfaccia standardizzata da POSIX.1e. 
+
+
+\section{Introduzione ai \textit{thread}}
+\label{sec:thread_intro}
+
+Questa prima sezione costituisce una introduzione ai \textit{thread} e
+tratterà i concetti principali del relativo modello di programmazione,
+esamineremo anche queli modelli sono disponibili per Linux, dando una breve
+panoramica sulle implementazioni alternative.
+
+
+\subsection{Una panoramica}
+\label{sec:thread_overview}
+
+% riferimenti
+% http://vergil.chemistry.gatech.edu/resources/programming/threads.html
+% http://math.arizona.edu/~swig/documentation/pthreads/
+% http://www.humanfactor.com/pthreads/
+
+
+\subsection{I \textit{thread} e Linux}
+\label{sec:linux_thread}
+
+\subsection{Implementazioni alternative}
+\label{sec:thread_other}
+
+
+
+
+% http://www.gnu.org/software/pth/
+
+
+\section{Posix \textit{thread}}
+\label{sec:thread_intro}
+
+
+Tratteremo in questa sezione l'interfaccia di programmazione con i
+\textit{thread} standardizzata dallo standard POSIX 1.c, che è quella che è
+stata seguita anche dalle varie implementazioni dei \textit{thread} realizzate
+su Linux, ed in particolare dalla \textit{Native Thread Posix Library} che è
+stata integrata con i kernel della serie 2.6 e che fa parte a pieno titolo
+delle \acr{glibc}.
+
+
+\subsection{Una panoramica}
+\label{sec:pthread_overview}
+
+
+\subsection{La gestione dei \textit{thread}}
+\label{sec:pthread_management}
+
+
+\subsection{I \textit{mutex}}
+\label{sec:pthread_mutex}
+
+
+\subsection{Le variabili di condizione}
+\label{sec:pthread_cond}
+
+
+
+%%% Local Variables: 
+%%% mode: latex
+%%% TeX-master: "gapil"
+%%% End: