Programma di massima modulo Laboratorio Programmazione di Sistema

(Per il programma dettagliato e l'ordine corretto di presentazione degli argomenti consultare la sezione lezioni ed esercitazioni dell'anno in corso)

Il corso intende fornire le conoscenze di base relative alla programmazione C con chiamate di sistema Unix/POSIX. In particolare, vengono prese in considerazione le chiamate standard per il trattamento di file e directory, processi, thread, segnali, pipe, socket e vari meccanismi di sincronizzazione.

Prerequisiti: Una buona conoscenza di C

Argomenti Trattati

• Strumenti per la programmazione C in ambiente GNU (e dintorni)
  • compilazione e linking
  • suddivisione di un programma in moduli.
  • Makefile
  • debugging con gdb e valgrind
• Unix e la shell
  • Unix: concetti di base, comandi/utility
  • La shell di Unix
    • introduzione alla shell
    • cenni agli script
    • personalizzazione con alias ed opzioni e variabili
    • espansione (alias, storia, tilde, percorso, variabili, sostituzione di comando, espressioni aritmetiche)
    • quoting
    • Controllo dell'I/O: ridirezione
    • Exit status
    • Combinare comandi
      • pipe
      • sequenza non condizionale
      • sequenze condizionali &&, ||
      • comandi composti (uso di {…} e (…) )
    • Operatori su stringhe (pattern matching)
    • Costrutti di controllo
      • condizionale (if) e test
      • iterazione limitata (for)
      • scelta multipla (case)
      • iterazione illimitata (while e do/while)
      • menu' con select

• C e la programmazione di sistema
  • cos'e' una System Call
  • gestione sistematica degli errori
  • consigli pratici di programmazione
  • convenzioni e commenti
• I file
  • concetti base dei FS Unix
  • operazioni di base (open, read, write, close, lseek)
  • differenza tra chiamate di libreria e system call (write vs fwrite)
  • link: concetti e system call per la gestione
  • manipolare e accedere alle informazioni sui file (stat, fcntl, ioctl)
  • gestione delle directory (opendir,readdir,…,closedir)
  • duplicazione di descrittori (dup e dup2)
• I processi
  • il modello fork/exec
  • gestione dei figli (wait), exit status
  • atexit(), _atexit()
• I thread POSIX
  • i modello a thread
  • creazione e distruzione
  • mutex e variabili di condizione
  • soluzione tipici problemi di concorrenza
• Maccanismi di IPC : Pipe e Socket
  • Pipe anonime
  • Cenni alle pipe con nome (FIFO)
  • Modello client-server
  • Socket per comunicazione locale (AF_UNIX)
  • Cenni ai socket per comunicazione in rete (AF_INET)
• Segnali
  • Concetti generali: eventi asincroni, gestori di eventi
  • Ignorare, gestire, mascherare ed attendere i segnali
  • Gestione dei segnali con i processi e con i thread
  • Utilizzo di sigwait
• Pattern tipici di server concorrenti