From be020c396791d8cc5f2564e56cb5be2af891edd4 Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: Simone Piccardi <piccardi@gnulinux.it>
Date: Sat, 16 Apr 2005 15:55:44 +0000
Subject: [PATCH] Risistemata una figura e riordinati i paragrafi sulle
 funzioni di gestione degli identificatori dei processi. Aggiunte un po' di
 informazioni sulle funzioni di scheduling e qualche nota sul 2.6, iniziato a
 documentare sched_{set,get}affinity.

---
 img/exec_rel.dia | Bin 1886 -> 1918 bytes
 prochand.tex     | 231 ++++++++++++++++++++++++++++-------------------
 2 files changed, 136 insertions(+), 95 deletions(-)

diff --git a/img/exec_rel.dia b/img/exec_rel.dia
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GIT binary patch
literal 1918
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literal 1886
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zor$dK3@!qgR-WWAvpSA4E^(t?gmrB`#5-PSaPPIWG+Qh-<VQbqbg(rmPj6fZI?!;v
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zM==TL2(Bj4@jX%e1uhFs5m_icOJ-!H8vuR)%!A0-*+^uSc)mUzRVM!2)AjG9P`rIb
zh2jnF?S#N6TwRemU}zBQPGKn7%jKMK{7IR%y@T3~cHN==_$>;&>qzo7<WENBjzf&%
Yeg3t@k9RxYYy5ckKRf6-1J8f}0L9CC!vFvP

diff --git a/prochand.tex b/prochand.tex
index 2975f38..f970dc0 100644
--- a/prochand.tex
+++ b/prochand.tex
@@ -1191,7 +1191,7 @@ indicato dall'argomento \param{path}, che viene interpretato come il
 
 \begin{figure}[htb]
   \centering
-  \includegraphics[width=16cm]{img/exec_rel}
+  \includegraphics[width=15cm]{img/exec_rel}
   \caption{La interrelazione fra le sei funzioni della famiglia \func{exec}.}
   \label{fig:proc_exec_relat}
 \end{figure}
@@ -1266,20 +1266,22 @@ dell'eseguibile. Se il programma 
 dinamiche viene usato l'interprete indicato nel segmento \const{PT\_INTERP},
 in genere questo è \file{/lib/ld-linux.so.1} per programmi linkati con le
 \acr{libc5}, e \file{/lib/ld-linux.so.2} per programmi linkati con le
-\acr{glibc}. Infine nel caso il file sia uno script esso deve iniziare con una
-linea nella forma \cmd{\#!/path/to/interpreter [argomenti]} dove l'interprete
-indicato deve essere un programma valido (binario, non un altro script) che
-verrà chiamato come se si fosse eseguito il comando \cmd{interpreter
-  [argomenti] filename}.\footnote{si tenga presente che con Linux quanto viene
-  scritto come \texttt{argomenti} viene passato all'inteprete come un unico
-  argomento con una unica stringa di lunghezza massima di 127 caratteri e se
-  questa dimensione viene ecceduta la stringa viene troncata; altri Unix hanno
+\acr{glibc}. 
+
+Infine nel caso il file sia uno script esso deve iniziare con una linea nella
+forma \cmd{\#!/path/to/interpreter [argomenti]} dove l'interprete indicato
+deve essere un programma valido (binario, non un altro script) che verrà
+chiamato come se si fosse eseguito il comando \cmd{interpreter [argomenti]
+  filename}.\footnote{si tenga presente che con Linux quanto viene scritto
+  come \texttt{argomenti} viene passato all'inteprete come un unico argomento
+  con una unica stringa di lunghezza massima di 127 caratteri e se questa
+  dimensione viene ecceduta la stringa viene troncata; altri Unix hanno
   dimensioni massime diverse, e diversi comportamenti, ad esempio FreeBSD
   esegue la scansione della riga e la divide nei vari argomenti e se è troppo
   lunga restitituisce un errore di \const{ENAMETOOLONG}, una comparazione dei
   vari comportamenti si trova su
   \href{http://www.in-ulm.de/~mascheck/various/shebang/}
-  {\texttt{http://www.in-ulm.de/\~mascheck/various/shebang/}}.}
+  {\texttt{http://www.in-ulm.de/\tild mascheck/various/shebang/}}.}
 
 Con la famiglia delle \func{exec} si chiude il novero delle funzioni su cui è
 basata la gestione dei processi in Unix: con \func{fork} si crea un nuovo
@@ -1458,7 +1460,7 @@ e gruppo effettivi all'inizio dell'esecuzione di un nuovo programma.
 
 L'\textsl{user-ID di filesystem} e il \textsl{group-ID di filesystem} sono
 un'estensione introdotta in Linux per rendere più sicuro l'uso di NFS
-(torneremo sull'argomento in sez.~\ref{sec:proc_setfsuid}). Essi sono una
+(torneremo sull'argomento in sez.~\ref{sec:proc_setuid}). Essi sono una
 replica dei corrispondenti identificatori del gruppo \textit{effective}, ai
 quali si sostituiscono per tutte le operazioni di verifica dei permessi
 relativi ai file (trattate in sez.~\ref{sec:file_perm_overview}).  Ogni
@@ -1467,14 +1469,15 @@ riportato su di essi, per cui in condizioni normali si pu
 ignorarne l'esistenza, in quanto saranno del tutto equivalenti ai precedenti.
 
 
-\subsection{Le funzioni \func{setuid} e \func{setgid}}
+\subsection{Le funzioni di gestione degli identificatori dei processi}
 \label{sec:proc_setuid}
 
-Le due funzioni che vengono usate per cambiare identità (cioè utente e gruppo
-di appartenenza) ad un processo sono rispettivamente \funcd{setuid} e
-\funcd{setgid}; come accennato in sez.~\ref{sec:proc_access_id} in Linux esse
-seguono la semantica POSIX che prevede l'esistenza dell'\textit{user-ID
-  salvato} e del \textit{group-ID salvato}; i loro prototipi sono:
+Le due funzioni più comuni che vengono usate per cambiare identità (cioè
+utente e gruppo di appartenenza) ad un processo sono rispettivamente
+\funcd{setuid} e \funcd{setgid}; come accennato in
+sez.~\ref{sec:proc_access_id} in Linux esse seguono la semantica POSIX che
+prevede l'esistenza dell'\textit{user-ID salvato} e del \textit{group-ID
+  salvato}; i loro prototipi sono:
 \begin{functions}
 \headdecl{unistd.h}
 \headdecl{sys/types.h}
@@ -1563,11 +1566,7 @@ processo, rendendo impossibile riguadagnare i privilegi di amministratore.
 Questo comportamento è corretto per l'uso che ne fa \cmd{login} una volta che
 crea una nuova shell per l'utente; ma quando si vuole cambiare soltanto
 l'\textsl{user-ID effettivo} del processo per cedere i privilegi occorre
-ricorrere ad altre funzioni (si veda ad esempio sez.~\ref{sec:proc_seteuid}).
-
-
-\subsection{Le funzioni \func{setreuid} e \func{setregid}}
-\label{sec:proc_setreuid}
+ricorrere ad altre funzioni.
 
 Le due funzioni \funcd{setreuid} e \funcd{setregid} derivano da BSD che, non
 supportando\footnote{almeno fino alla versione 4.3+BSD TODO, FIXME verificare
@@ -1621,14 +1620,10 @@ che si imposta un qualunque valore diverso da quello dall'user-ID reale
 corrente, l'user-ID salvato viene automaticamente uniformato al valore
 dell'user-ID effettivo.
 
-
-\subsection{Le funzioni \func{seteuid} e \func{setegid}}
-\label{sec:proc_seteuid}
-
-Le due funzioni \funcd{seteuid} e \funcd{setegid} sono un'estensione allo
-standard POSIX.1 (ma sono comunque supportate dalla maggior parte degli Unix)
-e vengono usate per cambiare gli identificatori del gruppo \textit{effective};
-i loro prototipi sono:
+Altre due funzioni, \funcd{seteuid} e \funcd{setegid}, sono un'estensione
+dello standard POSIX.1, ma sono comunque supportate dalla maggior parte degli
+Unix; esse vengono usate per cambiare gli identificatori del gruppo
+\textit{effective} ed i loro prototipi sono:
 \begin{functions}
 \headdecl{unistd.h}
 \headdecl{sys/types.h}
@@ -1651,13 +1646,11 @@ all'amministratore di impostare solo l'user-ID effettivo, dato che l'uso
 normale di \func{setuid} comporta l'impostazione di tutti gli identificatori.
  
 
-\subsection{Le funzioni \func{setresuid} e \func{setresgid}}
-\label{sec:proc_setresuid}
-
-Le due funzioni \funcd{setresuid} e \funcd{setresgid} sono un'estensione
-introdotta in Linux,\footnote{a partire dal kernel 2.1.44.} e permettono un
-completo controllo su tutti e tre i gruppi di identificatori (\textit{real},
-\textit{effective} e \textit{saved}), i loro prototipi sono:
+Le due funzioni \funcd{setresuid} e \funcd{setresgid} sono invece
+un'estensione introdotta in Linux,\footnote{per essere precisi a partire dal
+  kernel 2.1.44.}  e permettono un completo controllo su tutti e tre i gruppi
+di identificatori (\textit{real}, \textit{effective} e \textit{saved}), i loro
+prototipi sono:
 \begin{functions}
 \headdecl{unistd.h}
 \headdecl{sys/types.h}
@@ -1710,15 +1703,13 @@ che queste funzioni sono le uniche in grado di leggere gli identificatori del
 gruppo \textit{saved}.
 
 
-\subsection{Le funzioni \func{setfsuid} e \func{setfsgid}}
-\label{sec:proc_setfsuid}
-
-Queste funzioni servono per impostare gli identificatori del gruppo
-\textit{filesystem} che sono usati da Linux per il controllo dell'accesso ai
-file.  Come già accennato in sez.~\ref{sec:proc_access_id} Linux definisce
-questo ulteriore gruppo di identificatori, che in circostanze normali sono
-assolutamente equivalenti a quelli del gruppo \textit{effective}, dato che
-ogni cambiamento di questi ultimi viene immediatamente riportato su di essi.
+Infine le funzioni \func{setfsuid} e \func{setfsgid} servono per impostare gli
+identificatori del gruppo \textit{filesystem} che sono usati da Linux per il
+controllo dell'accesso ai file.  Come già accennato in
+sez.~\ref{sec:proc_access_id} Linux definisce questo ulteriore gruppo di
+identificatori, che in circostanze normali sono assolutamente equivalenti a
+quelli del gruppo \textit{effective}, dato che ogni cambiamento di questi
+ultimi viene immediatamente riportato su di essi.
 
 C'è un solo caso in cui si ha necessità di introdurre una differenza fra gli
 identificatori dei gruppi \textit{effective} e \textit{filesystem}, ed è per
@@ -1755,7 +1746,7 @@ coincide con uno dei di quelli del gruppo \textit{real}, \textit{effective} o
 \textit{saved}.
 
 
-\subsection{Le funzioni \func{setgroups} e \func{getgroups}}
+\subsection{Le funzioni per la gestione dei gruppi associati a un processo}
 \label{sec:proc_setgroups}
 
 Le ultime funzioni che esamineremo sono quelle che permettono di operare sui
@@ -1867,13 +1858,6 @@ compila con il flag \cmd{-ansi}, 
 scrivere codice portabile.
 
 
-%
-% Da fare !!!
-% insieme alla risistemazioni dei titoli delle sezioni precedenti
-% (accorpare il materiale) qualosa tipo:
-% le funzioni di controllo
-% estenzioni di Linux
-%
 %\subsection{La gestione delle capabilities}
 %\label{sec:proc_capabilities}
 
@@ -2026,16 +2010,21 @@ questo la priorit
 essere eseguito, e quando un processo potrà subentrare ad un altro
 nell'esecuzione.
 
-Il meccanismo usato da Linux è piuttosto semplice, ad ogni processo è
-assegnata una \textit{time-slice}, cioè un intervallo di tempo (letteralmente
-una fetta) per il quale esso deve essere eseguito. Il valore della
-\textit{time-slice} è controllato dalla cosiddetta \textit{nice} (o
-\textit{niceness}) del processo.  Essa è contenuta nel campo \var{nice} di
-\struct{task\_struct}; tutti i processi vengono creati con lo stesso valore,
-ed essa specifica il valore della durata iniziale della \textit{time-slice}
-che viene assegnato ad un altro campo della struttura (\var{counter}) quando
-il processo viene eseguito per la prima volta e diminuito progressivamente ad
-ogni interruzione del timer.
+Il meccanismo usato da Linux è piuttosto semplice,\footnote{in realtà nella
+  serie 2.6.x lo \textit{scheduler} è stato riscritto da zero e può usare
+  diversi algoritmi, selezionabili sia in fase di compilazione, che, nelle
+  versioni più recenti, all'avvio (addirittura è stato ideato un sistema
+  modulare che permette di cambiare lo scheduler al volo, che comunque non è
+  incluso nel kernel ufficiale).} ad ogni processo è assegnata una
+\textit{time-slice}, cioè un intervallo di tempo (letteralmente una fetta) per
+il quale esso deve essere eseguito. Il valore della \textit{time-slice} è
+controllato dalla cosiddetta \textit{nice} (o \textit{niceness}) del processo.
+Essa è contenuta nel campo \var{nice} di \struct{task\_struct}; tutti i
+processi vengono creati con lo stesso valore, ed essa specifica il valore
+della durata iniziale della \textit{time-slice} che viene assegnato ad un
+altro campo della struttura (\var{counter}) quando il processo viene eseguito
+per la prima volta e diminuito progressivamente ad ogni interruzione del
+timer.
 
 Durante la sua esecuzione lo scheduler\index{\textit{scheduler}} scandisce la
 coda dei processi in stato \textit{runnable} associando, in base al valore di
@@ -2201,12 +2190,21 @@ dipende dalla politica di scheduling che si 
 due:
 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.2cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
 \item[\textit{FIFO}] \textit{First In First Out}. Il processo viene eseguito
-  fintanto che non cede volontariamente la CPU, si blocca, finisce o viene
-  interrotto da un processo a priorità più alta.
-\item[\textit{RR}] \textit{Round Robin}. Ciascun processo viene eseguito a
-  turno per un certo periodo di tempo (una \textit{time slice}). Solo i
-  processi con la stessa priorità ed in stato \textit{runnable} entrano nel
-  circolo.
+  fintanto che non cede volontariamente la CPU (con \func{sched\_yield}), si
+  blocca, finisce o viene interrotto da un processo a priorità più alta. Se il
+  processo viene interrotto da uno a priorità più alta esso resterà in cima
+  alla lista e sarà il primo ad essere eseguito quando i processi a priorità
+  più alta diverranno inattivi. Se invece lo si blocca volontariamente sarà
+  posto in coda alla lista (ed altri processi con la stessa priorità potranno
+  essere eseguiti).
+\item[\textit{RR}] \textit{Round Robin}. Il comportamento è del tutto analogo
+  a quello precedente, con la sola differenza che ciascun processo viene
+  eseguito al massimo per un certo periodo di tempo (la cosiddetta
+  \textit{time slice}) dopo di che viene automaticamente posto in fondo alla
+  coda dei processi con la stessa priorità. In questo modo si ha comunque una
+  esecuzione a turno di tutti i processi, da cui il nome della politica. Solo
+  i processi con la stessa priorità ed in stato \textit{runnable} entrano nel
+  \textsl{girotondo}.
 \end{basedescript}
 
 La funzione per impostare le politiche di scheduling (sia real-time che
@@ -2238,7 +2236,7 @@ assolute diverse da zero o politiche \const{SCHED\_FIFO} e \const{SCHED\_RR}.
 \begin{table}[htb]
   \centering
   \footnotesize
-  \begin{tabular}[c]{|c|l|}
+  \begin{tabular}[c]{|l|l|}
     \hline
     \textbf{Policy}  & \textbf{Significato} \\
     \hline
@@ -2249,8 +2247,8 @@ assolute diverse da zero o politiche \const{SCHED\_FIFO} e \const{SCHED\_RR}.
     \const{SCHED\_OTHER}& Scheduling ordinario\\
     \hline
   \end{tabular}
-  \caption{Valori dell'argomento \param{policy}  per la funzione
-    \func{sched\_setscheduler}. }
+  \caption{Valori dell'argomento \param{policy} per la funzione
+    \func{sched\_setscheduler}.}
   \label{tab:proc_sched_policy}
 \end{table}
 
@@ -2271,6 +2269,12 @@ zero 
   \label{fig:sig_sched_param}
 \end{figure}
 
+Si tenga presente che quando si imposta una politica di scheduling real-time
+per un processo (o se ne cambia la priorità con \func{sched\_setparam}) questo
+viene messo in cima alla lista dei processi con la stessa priorità; questo
+comporta che verrà eseguito subito, interrompendo eventuali altri processi con
+la stessa priorità in quel momento in esecuzione.
+
 Lo standard POSIX.1b prevede comunque che i due valori della massima e minima
 priorità statica possano essere ottenuti, per ciascuna delle politiche di
 scheduling \textit{real-time}, tramite le due funzioni
@@ -2310,25 +2314,6 @@ volontariamente la CPU (in tal caso, tornando nello stato \textit{runnable}
 sarà reinserito in coda alla lista); l'esecuzione viene ripresa subito solo
 nel caso che esso sia stato interrotto da un processo a priorità più alta.
 
-La priorità assoluta può essere riletta indietro dalla funzione
-\funcd{sched\_getscheduler}, il cui prototipo è:
-\begin{prototype}{sched.h}
-{int sched\_getscheduler(pid\_t pid)}
-  Legge la politica di scheduling per il processo \param{pid}.
-  
-  \bodydesc{La funzione ritorna la politica di scheduling in caso di successo
-    e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori:
-    \begin{errlist}
-    \item[\errcode{ESRCH}] il processo \param{pid} non esiste.
-    \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{pid} è negativo.
-  \end{errlist}}
-\end{prototype}
-
-La funzione restituisce il valore (secondo quanto elencato in
-tab.~\ref{tab:proc_sched_policy}) della politica di scheduling per il processo
-specificato; se \param{pid} è nullo viene restituito quello del processo
-chiamante.
-
 Se si intende operare solo sulla priorità assoluta di un processo si possono
 usare le funzioni \funcd{sched\_setparam} e \funcd{sched\_getparam}, i cui
 prototipi sono:
@@ -2345,7 +2330,10 @@ prototipi sono:
     e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori:
     \begin{errlist}
     \item[\errcode{ESRCH}] il processo \param{pid} non esiste.
-    \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{pid} è negativo.
+    \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{p} non ha senso per la
+      politica scelta.
+    \item[\errcode{EPERM}] il processo non ha i privilegi sufficienti per
+      eseguire l'operazione.
   \end{errlist}}
 \end{functions}
 
@@ -2354,7 +2342,31 @@ L'uso di \func{sched\_setparam} che 
 \func{sched\_setscheduler} specificando 0 come valore di \param{pid} si opera
 sul processo corrente. La disponibilità di entrambe le funzioni può essere
 verificata controllando la macro \macro{\_POSIX\_PRIORITY\_SCHEDULING} che è
-definita nell'header \file{sched.h}.
+definita nell'header \file{sched.h}. 
+
+Si tenga presente che per eseguire la funzione il processo chiamante deve
+avere un user-ID effettivo uguale all'user-ID reale o a quello effettivo del
+processo di cui vuole cambiare la priorità, oppure deve avere i privilegi di
+amministratore (con la capacità \const{CAP\_SYS\_NICE}).
+
+La priorità assoluta può essere riletta indietro dalla funzione
+\funcd{sched\_getscheduler}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{sched.h}
+{int sched\_getscheduler(pid\_t pid)}
+  Legge la politica di scheduling per il processo \param{pid}.
+  
+  \bodydesc{La funzione ritorna la politica di scheduling in caso di successo
+    e -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori:
+    \begin{errlist}
+    \item[\errcode{ESRCH}] il processo \param{pid} non esiste.
+    \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{pid} è negativo.
+  \end{errlist}}
+\end{prototype}
+
+La funzione restituisce il valore (secondo quanto elencato in
+tab.~\ref{tab:proc_sched_policy}) della politica di scheduling per il processo
+specificato; se \param{pid} è nullo viene restituito quello del processo
+chiamante.
 
 L'ultima funzione che permette di leggere le informazioni relative ai processi
 real-time è \funcd{sched\_rr\_get\_interval}, che permette di ottenere la
@@ -2364,7 +2376,7 @@ il suo prototipo 
   {int sched\_rr\_get\_interval(pid\_t pid, struct timespec *tp)} Legge in
   \param{tp} la durata della \textit{time slice} per il processo \param{pid}.
   
-  \bodydesc{La funzione ritorna 0in caso di successo e -1 in caso di errore,
+  \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e -1 in caso di errore,
     nel qual caso \var{errno} può assumere i valori:
     \begin{errlist}
     \item[\errcode{ESRCH}] il processo \param{pid} non esiste.
@@ -2396,6 +2408,35 @@ l'esecuzione non sar
 in modalità \textit{fifo}, per permettere l'esecuzione degli altri processi
 con pari priorità quando la sezione più urgente è finita.
 
+Infine con il supporto dei sistemi multiprocessore sono state introdotte delle
+funzioni che permettono di controllare ...
+
+
+\begin{functions}
+  \headdecl{sched.h}
+
+  \funcdecl{int sched\_setaffinity(pid\_t pid, unsigned int len, unsigned long
+    *mask)} 
+  Imposta la maschera di affinità del processo \param{pid}.
+
+  \funcdecl{int sched\_getaffinity(pid\_t pid, unsigned int len, unsigned long
+    *mask)}
+  Legge la maschera di affinità del processo \param{pid}.
+
+  \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e -1 in caso di errore,
+    nel qual caso \var{errno} può assumere i valori:
+    \begin{errlist}
+    \item[\errcode{ESRCH}] il processo \param{pid} non esiste.
+    \item[\errcode{EINVAL}] la maschera \param{mask} fa riferimento a
+      processori che non esistono o la sua lunghezza \param{len} è minore di
+      quella usata dal kernel.
+    \item[\errcode{EPERM}] il processo non ha i privilegi sufficienti per
+      eseguire l'operazione.
+  \end{errlist} 
+  ed inoltre anche \errval{EFAULT}.}
+\end{functions}
+
+
 
 \section{Problematiche di programmazione multitasking}
 \label{sec:proc_multi_prog}
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