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11 \chapter{File e directory}
12 \label{cha:files_and_dirs}
14 In questo capitolo tratteremo in dettaglio le modalità con cui si gestiscono
15 file e directory, iniziando dalle funzioni di libreria che si usano per
16 copiarli, spostarli e cambiarne i nomi. Esamineremo poi l'interfaccia che
17 permette la manipolazione dei vari attributi di file e directory ed alla fine
18 faremo una trattazione dettagliata su come è strutturato il sistema base di
19 protezioni e controllo dell'accesso ai file e sulle funzioni che ne permettono
20 la gestione. Tutto quello che riguarda invece la manipolazione del contenuto
21 dei file è lasciato ai capitoli successivi.
25 \section{La gestione di file e directory}
28 Come già accennato in \secref{sec:file_filesystem} in un sistema unix-like la
29 gestione dei file ha delle caratteristiche specifiche che derivano
30 direttamente dall'architettura del sistema; in questa sezione esamineremo le
31 funzioni usate per manipolazione nel filesytem di file e directory, per la
32 creazione di link simbolici e diretti, per la gestione e la lettura delle
33 directory; il tutto mettendo in evidenza le conseguenze della struttura
34 standard della gestione dei file in un sistema unix-like, introdotta nel
38 \subsection{Le funzioni \func{link} e \func{unlink}}
41 Una caratteristica comune a diversi sistemi operativi è quella di poter creare
42 dei nomi fittizi (come gli alias del MacOS o i collegamenti di Windows) che
43 permettono di fare riferimento allo stesso file chiamandolo con nomi diversi
44 o accedendovi da directory diverse.
46 Questo è possibile anche in ambiente Unix, dove tali collegamenti sono
47 usualmente chiamati \textit{link}; ma data la struttura del sistema di
48 gestione dei file (ed in particolare quanto trattato in
49 \secref{sec:file_arch_func}) ci sono due metodi sostanzialmente diversi per
50 fare questa operazione.
52 Come spiegato in \secref{sec:file_filesystem} l'accesso al contenuto di un
53 file su disco avviene attraverso il suo inode\index{inode}, e il nome che si
54 trova in una directory è solo un'etichetta associata ad un puntatore a che fa
55 riferimento al suddetto inode.
57 Questo significa che la realizzazione di un link è immediata in quanto uno
58 stesso file può avere tanti nomi diversi allo stesso tempo, dati da
59 altrettante diverse associazioni allo stesso inode\index{inode}; si noti poi
60 che nessuno di questi nomi viene ad assumere una particolare preferenza o
61 originalità rispetto agli altri.
63 Per aggiungere un nome ad un inode\index{inode} si utilizza la funzione
64 \func{link}; si suole chiamare questo tipo di associazione un collegamento
65 diretto (o \textit{hard link}). Il prototipo della funzione e le sue
66 caratteristiche principali, come risultano dalla pagina di manuale, sono le
68 \begin{prototype}{unistd.h}
69 {int link(const char *oldpath, const char *newpath)}
70 Crea un nuovo collegamento diretto al file indicato da \var{oldpath}
71 dandogli nome \var{newpath}.
73 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 in
74 caso di errore. La variabile \var{errno} viene impostata
75 opportunamente, i principali codici di errore sono:
77 \item[\errcode{EXDEV}] \param{oldpath} e \param{newpath} non sono sullo
79 \item[\errcode{EPERM}] il filesystem che contiene \param{oldpath} e
80 \param{newpath} non supporta i link diretti o è una directory.
81 \item[\errcode{EEXIST}] un file (o una directory) con quel nome esiste di
83 \item[\errcode{EMLINK}] ci sono troppi link al file \param{oldpath} (il
84 numero massimo è specificato dalla variabile \const{LINK\_MAX}, vedi
85 \secref{sec:sys_limits}).
87 ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOTDIR},
88 \errval{EFAULT}, \errval{ENOMEM}, \errval{EROFS}, \errval{ELOOP},
89 \errval{ENOSPC}, \errval{EIO}.}
92 La creazione di un nuovo collegamento diretto non copia il contenuto del file,
93 ma si limita a creare una voce nella directory specificata con \var{newpath} e
94 ad aumentare di uno il numero di riferimenti al file (riportato nel campo
95 \var{st\_nlink} della struttura \var{stat}, vedi \secref{sec:file_stat})
96 aggiungendo il nuovo nome ai precedenti. Si noti che uno stesso file può
97 essere così chiamato con vari nomi in diverse directory.
99 Per quanto dicevamo in \secref{sec:file_filesystem} la creazione di un
100 collegamento diretto è possibile solo se entrambi i pathname sono nello stesso
101 filesystem; inoltre il filesystem deve supportare i collegamenti diretti (il
102 meccanismo non è disponibile ad esempio con il filesystem \acr{vfat} di
105 La funzione inoltre opera sia sui file ordinari che sugli altri oggetti del
106 filesystem, con l'eccezione delle directory. In alcune versioni di Unix solo
107 l'amministratore è in grado di creare un collegamento diretto ad un'altra
108 directory: questo viene fatto perché con una tale operazione è possibile
109 creare dei circoli nel filesystem (vedi l'esempio mostrato in
110 \secref{sec:file_symlink}, dove riprenderemo il discorso) che molti programmi
111 non sono in grado di gestire e la cui rimozione diventerebbe estremamente
112 complicata (in genere per questo tipo di errori occorre far girare il
113 programma \cmd{fsck} per riparare il filesystem).
115 Data la pericolosità di questa operazione e la disponibilità dei link
116 simbolici che possono fornire la stessa funzionalità senza questi problemi,
117 nei filesystem usati in Linux questa caratteristica è stata completamente
118 disabilitata, e al tentativo di creare un link diretto ad una directory la
119 funzione restituisce l'errore \errcode{EPERM}.
121 La rimozione di un file (o più precisamente della voce che lo referenzia
122 all'interno di una directory) si effettua con la funzione \func{unlink}; il
123 suo prototipo è il seguente:
124 \begin{prototype}{unistd.h}{int unlink(const char *pathname)}
125 Cancella il nome specificato dal pathname nella relativa directory e
126 decrementa il numero di riferimenti nel relativo inode\index{inode}. Nel
127 caso di link simbolico cancella il link simbolico; nel caso di
128 socket\index{socket}, fifo o file di dispositivo\index{file!di dispositivo}
129 rimuove il nome, ma come per i file i processi che hanno aperto uno di
130 questi oggetti possono continuare ad utilizzarlo.
132 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
133 errore, nel qual caso il file non viene toccato. La variabile
134 \var{errno} viene impostata secondo i seguenti codici di errore:
136 \item[\errcode{EISDIR}] \var{pathname} si riferisce ad una directory
137 (valore specifico ritornato da Linux che non consente l'uso di
138 \var{unlink} con le directory, e non conforme allo standard POSIX, che
139 prescrive invece l'uso di \errcode{EPERM} in caso l'operazione non sia
140 consentita o il processo non abbia privilegi sufficienti).
141 \item[\errcode{EROFS}] \var{pathname} è su un filesystem montato in sola
143 \item[\errcode{EISDIR}] \var{pathname} fa riferimento a una directory.
145 ed inoltre: \errval{EACCES}, \errval{EFAULT}, \errval{ENOENT},
146 \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{EROFS}, \errval{ELOOP},
150 Per cancellare una voce in una directory è necessario avere il permesso di
151 scrittura su di essa (dato che si va a rimuovere una voce dal suo contenuto) e
152 il diritto di esecuzione sulla directory che la contiene (torneremo in
153 dettaglio sui permessi e gli attributi in \secref{sec:file_access_control}),
154 se inoltre lo \textit{sticky} bit è impostato occorrerà anche essere
155 proprietari del file o proprietari della directory (o root, per cui nessuna
156 delle restrizioni è applicata).
158 Una delle caratteristiche di queste funzioni è che la creazione/rimozione del
159 nome dalla directory e l'incremento/decremento del numero di riferimenti
160 nell'inode\index{inode} devono essere effettuati in maniera atomica (si veda
161 \secref{sec:proc_atom_oper}) senza possibili interruzioni fra le due
162 operazioni. Per questo entrambe queste funzioni sono realizzate tramite una
165 Si ricordi infine che il file non viene eliminato dal disco fintanto che tutti
166 i riferimenti ad esso sono stati cancellati: solo quando il \textit{link
167 count} mantenuto nell'inode\index{inode} diventa zero lo spazio occupato
168 viene rimosso. A questo però si aggiunge un'altra condizione, e cioè che non
169 ci siano processi che abbiano detto file aperto.
171 Questa proprietà viene spesso usata per essere sicuri di non lasciare file
172 temporanei su disco in caso di crash dei programmi; la tecnica è quella di
173 aprire il file e chiamare \func{unlink} subito dopo, in questo modo il
174 contenuto del file è sempre disponibile all'interno del processo attraverso il
175 suo file descriptor (vedi \secref{sec:file_fd}) fintanto che il processo non
176 chiude il file, ma non ne resta traccia in nessuna directory, e lo spazio
177 occupato su disco viene immediatamente rilasciato alla conclusione del
178 processo (quando tutti i file vengono chiusi).
181 \subsection{Le funzioni \func{remove} e \func{rename}}
182 \label{sec:file_remove}
184 Al contrario di quanto avviene con altri Unix, in Linux non è possibile usare
185 \func{unlink} sulle directory; per cancellare una directory si può usare la
186 funzione \func{rmdir} (vedi \secref{sec:file_dir_creat_rem}), oppure la
187 funzione \func{remove}. Questa è la funzione prevista dallo standard ANSI C
188 per cancellare un file o una directory (e funziona anche per i sistemi che non
189 supportano i link diretti). Per i file è identica a \func{unlink} e per le
190 directory è identica a \func{rmdir}:
191 \begin{prototype}{stdio.h}{int remove(const char *pathname)}
192 Cancella un nome dal filesystem. Usa \func{unlink} per i file e
193 \func{rmdir} per le directory.
195 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
196 errore, nel qual caso il file non viene toccato. Per i codici di
197 errore vedi quanto riportato nelle descrizioni di \func{unlink} e
201 Per cambiare nome ad un file o a una directory (che devono comunque essere
202 nello stesso filesystem) si usa invece la funzione \func{rename},\footnote{la
203 funzione è definita dallo standard ANSI C solo per i file, POSIX estende la
204 funzione anche alle directory.} il cui prototipo è:
205 \begin{prototype}{stdio.h}
206 {int rename(const char *oldpath, const char *newpath)}
208 Rinomina \var{oldpath} in \var{newpath}, eseguendo se necessario lo
209 spostamento di un file fra directory diverse. Eventuali altri link diretti
210 allo stesso file non vengono influenzati.
212 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
213 errore, nel qual caso il file non viene toccato. La variabile
214 \var{errno} viene impostata secondo i seguenti codici di errore:
216 \item[\errcode{EISDIR}] \var{newpath} è una directory mentre \var{oldpath}
218 \item[\errcode{EXDEV}] \var{oldpath} e \var{newpath} non sono sullo stesso
220 \item[\errcode{ENOTEMPTY}] \var{newpath} è una directory già esistente e non
222 \item[\errcode{EBUSY}] o \var{oldpath} o \var{newpath} sono in uso da parte
223 di qualche processo (come directory di lavoro o come radice) o del sistema
225 \item[\errcode{EINVAL}] \var{newpath} contiene un prefisso di \var{oldpath} o
226 più in generale si è cercato di creare una directory come sottodirectory
228 \item[\errcode{ENOTDIR}] Uno dei componenti dei pathname non è una directory
229 o \var{oldpath} è una directory e \var{newpath} esiste e non è una
232 ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{EPERM}, \errval{EMLINK},
233 \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{EROFS}, \errval{ELOOP} e
237 Il comportamento della funzione è diverso a seconda che si voglia rinominare
238 un file o una directory; se ci riferisce a un file allora \var{newpath}, se
239 esiste, non deve essere una directory (altrimenti si ha l'errore
240 \errcode{EISDIR}). Nel caso \var{newpath} indichi un file esistente questo
241 viene cancellato e rimpiazzato (atomicamente).
243 Se \var{oldpath} è una directory allora \var{newpath}, se esiste, deve essere
244 una directory vuota, altrimenti si avranno gli errori \errcode{ENOTDIR} (se
245 non è una directory) o \errcode{ENOTEMPTY} (se non è vuota). Chiaramente
246 \var{newpath} non può contenere \var{oldpath} altrimenti si avrà un errore
249 Se \var{oldpath} si riferisce a un link simbolico questo sarà rinominato; se
250 \var{newpath} è un link simbolico verrà cancellato come qualunque altro file.
251 Infine qualora \var{oldpath} e \var{newpath} siano due nomi dello stesso file
252 lo standard POSIX prevede che la funzione non dia errore, e non faccia nulla,
253 lasciando entrambi i nomi; Linux segue questo standard, anche se, come fatto
254 notare dal manuale delle \textit{glibc}, il comportamento più ragionevole
255 sarebbe quello di cancellare \var{oldpath}.
257 Il vantaggio nell'uso di questa funzione al posto della chiamata successiva di
258 \func{link} e \func{unlink} è che l'operazione è eseguita atomicamente, non
259 può esistere cioè nessun istante in cui un altro processo può trovare attivi
260 entrambi i nomi dello stesso file, o, in caso di sostituzione di un file
261 esistente, non trovare quest'ultimo prima che la sostituzione sia stata
264 In ogni caso se \var{newpath} esiste e l'operazione fallisce per un qualche
265 motivo (come un crash del kernel), \func{rename} garantisce di lasciare
266 presente un'istanza di \var{newpath}. Tuttavia nella sovrascrittura potrà
267 esistere una finestra in cui sia \var{oldpath} che \var{newpath} fanno
268 riferimento allo stesso file.
271 \subsection{I link simbolici}
272 \label{sec:file_symlink}
274 Come abbiamo visto in \secref{sec:file_link} la funzione \func{link} crea
275 riferimenti agli inode\index{inode}, pertanto può funzionare soltanto per file
276 che risiedono sullo stesso filesystem e solo per un filesystem di tipo Unix.
277 Inoltre abbiamo visto che in Linux non è consentito eseguire un link diretto
280 Per ovviare a queste limitazioni i sistemi Unix supportano un'altra forma di
281 link (i cosiddetti \textit{soft link} o \textit{symbolic link}), che sono,
282 come avviene in altri sistemi operativi, dei file speciali che contengono
283 semplicemente il riferimento ad un altro file (o directory). In questo modo è
284 possibile effettuare link anche attraverso filesystem diversi, a file posti in
285 filesystem che non supportano i link diretti, a delle directory, ed anche a
286 file che non esistono ancora.
288 Il sistema funziona in quanto i link simbolici sono contrassegnati come tali
289 al kernel (analogamente a quanto avviene per le directory) per cui per alcune
290 funzioni di libreria (come \func{open} o \func{stat}) dare come parametro un
291 link simbolico comporta l'applicazione della funzione al file da esso
292 specificato. La funzione che permette di creare un nuovo link simbolico è
293 \func{symlink}; il suo prototipo è:
294 \begin{prototype}{unistd.h}
295 {int symlink(const char *oldpath, const char *newpath)}
296 Crea un nuovo link simbolico di nome \param{newpath} il cui contenuto è
299 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
300 errore, nel qual caso la variabile \var{errno} assumerà i valori:
302 \item[\errcode{EPERM}] il filesystem che contiene \param{newpath} non
303 supporta i link simbolici.
304 \item[\errcode{ENOENT}] una componente di \param{newpath} non esiste o
305 \param{oldpath} è una stringa vuota.
306 \item[\errcode{EEXIST}] esiste già un file \param{newpath}.
307 \item[\errcode{EROFS}] \param{newpath} è su un filesystem montato in sola
310 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EACCES}, \errval{ENAMETOOLONG},
311 \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP}, \errval{ENOSPC} e
315 Si tenga presente che la funzione non effettua nessun controllo sull'esistenza
316 di un file di nome \param{oldpath}, ma si limita ad inserire quella stringa
317 nel link simbolico. Pertanto un link simbolico può anche riferirsi ad un file
318 che non esiste: in questo caso si ha quello che viene chiamato un
319 \textit{dangling link}, letteralmente un \textsl{link ciondolante}.
321 Come accennato i link simbolici sono risolti automaticamente dal kernel
322 all'invocazione delle varie system call; in \tabref{tab:file_symb_effect} si è
323 riportato un elenco dei comportamenti delle varie funzioni di libreria che
324 operano sui file nei confronti della risoluzione dei link simbolici,
325 specificando quali seguono il link simbolico e quali invece possono operare
326 direttamente sul suo contenuto.
330 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|}
332 \textbf{Funzione} & \textbf{Segue il link} & \textbf{Non segue il link} \\
335 \func{access} & $\bullet$ & \\
336 \func{chdir} & $\bullet$ & \\
337 \func{chmod} & $\bullet$ & \\
338 \func{chown} & & $\bullet$ \\
339 \func{creat} & $\bullet$ & \\
340 \func{exec} & $\bullet$ & \\
341 \func{lchown} & $\bullet$ & $\bullet$ \\
343 \func{lstat} & & $\bullet$ \\
344 \func{mkdir} & $\bullet$ & \\
345 \func{mkfifo} & $\bullet$ & \\
346 \func{mknod} & $\bullet$ & \\
347 \func{open} & $\bullet$ & \\
348 \func{opendir} & $\bullet$ & \\
349 \func{pathconf} & $\bullet$ & \\
350 \func{readlink} & & $\bullet$ \\
351 \func{remove} & & $\bullet$ \\
352 \func{rename} & & $\bullet$ \\
353 \func{stat} & $\bullet$ & \\
354 \func{truncate} & $\bullet$ & \\
355 \func{unlink} & & $\bullet$ \\
358 \caption{Uso dei link simbolici da parte di alcune funzioni.}
359 \label{tab:file_symb_effect}
362 Si noti che non si è specificato il comportamento delle funzioni che operano
363 con i file descriptor, in quanto la risoluzione del link simbolico viene in
364 genere effettuata dalla funzione che restituisce il file descriptor
365 (normalmente la \func{open}) e tutte le operazioni seguenti fanno riferimento
368 Dato che, come indicato in \tabref{tab:file_symb_effect}, funzioni come la
369 \func{open} seguono i link simbolici, occorrono funzioni apposite per accedere
370 alle informazioni del link invece che a quelle del file a cui esso fa
371 riferimento. Quando si vuole leggere il contenuto di un link simbolico si usa
372 la funzione \func{readlink}, il cui prototipo è:
373 \begin{prototype}{unistd.h}
374 {int readlink(const char *path, char *buff, size\_t size)}
375 Legge il contenuto del link simbolico indicato da \var{path} nel buffer
376 \var{buff} di dimensione \var{size}.
378 \bodydesc{La funzione restituisce il numero di caratteri letti dentro
379 \var{buff} o -1 per un errore, nel qual caso la variabile
380 \var{errno} assumerà i valori:
382 \item[\errcode{EINVAL}] \param{path} non è un link simbolico o \param{size}
385 ed inoltre \errval{ENOTDIR}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
386 \errval{EACCES}, \errval{ELOOP}, \errval{EIO}, \errval{EFAULT} e
390 La funzione apre il link simbolico, ne legge il contenuto, lo scrive nel
391 buffer, e lo richiude. Si tenga presente che la funzione non termina la
392 stringa con un carattere nullo e la tronca alla dimensione specificata da
393 \var{size} per evitare di sovrascrivere oltre le dimensioni del buffer.
398 \includegraphics[width=9cm]{img/link_loop}
399 \caption{Esempio di loop nel filesystem creato con un link simbolico.}
400 \label{fig:file_link_loop}
403 Un caso comune che si può avere con i link simbolici è la creazione dei
404 cosiddetti \textit{loop}. La situazione è illustrata in
405 \figref{fig:file_link_loop}, che riporta la struttura della directory
406 \file{/boot}. Come si vede si è creato al suo interno un link simbolico che
407 punta di nuovo a \file{/boot}.\footnote{Questo tipo di loop è stato effettuato
408 per poter permettere a \cmd{grub} (un bootloader in grado di leggere
409 direttamente da vari filesystem il file da lanciare come sistema operativo)
410 di vedere i file in questa directory con lo stesso path con cui verrebbero
411 visti dal sistema operativo, anche se essi si trovano, come è solito, su una
412 partizione separata (e che \cmd{grub} vedrebbe come radice).}
414 Questo può causare problemi per tutti quei programmi che effettuano la
415 scansione di una directory senza tener conto dei link simbolici, ad esempio se
416 lanciassimo un comando del tipo \code{grep -r linux *}, il loop nella
417 directory porterebbe il comando ad esaminare \file{/boot}, \file{/boot/boot},
418 \file{/boot/boot/boot} e così via.
420 Per questo motivo il kernel e le librerie prevedono che nella risoluzione di
421 un pathname possano essere seguiti un numero limitato di link simbolici, il
422 cui valore limite è specificato dalla costante \const{MAXSYMLINKS}. Qualora
423 questo limite venga superato viene generato un errore ed \var{errno} viene
424 impostata al valore \errcode{ELOOP}.
426 Un punto da tenere sempre presente è che, come abbiamo accennato, un link
427 simbolico può fare riferimento anche ad un file che non esiste; ad esempio
428 possiamo creare un file temporaneo nella nostra directory con un link del
431 $ ln -s /tmp/tmp_file temporaneo
433 anche se \file{/tmp/tmp\_file} non esiste. Questo può generare confusione, in
434 quanto aprendo in scrittura \file{temporaneo} verrà creato
435 \file{/tmp/tmp\_file} e scritto; ma accedendo in sola lettura a
436 \file{temporaneo}, ad esempio con \cmd{cat}, otterremmo:
439 cat: temporaneo: No such file or directory
441 con un errore che può sembrare sbagliato, dato che un'ispezione con \cmd{ls}
442 ci mostrerebbe invece l'esistenza di \file{temporaneo}.
445 \subsection{La creazione e la cancellazione delle directory}
446 \label{sec:file_dir_creat_rem}
448 Per creare e cancellare delle directory si usano le due funzioni (omonime
449 degli analoghi comandi di shell) \func{mkdir} e \func{rmdir}. Per poter
450 accedere ai tipi usati da queste funzioni si deve includere il file
451 \file{sys/types.h}, il prototipo della prima è:
452 \begin{prototype}{sys/stat.h}
453 {int mkdir(const char *dirname, mode\_t mode)}
454 Crea una nuova directory vuota con il nome indicato da \var{dirname},
455 assegnandole i permessi indicati da \var{mode}. Il nome può essere indicato
456 con il pathname assoluto o relativo.
458 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
459 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
461 \item[\errcode{EEXIST}] Un file (o una directory) con quel nome esiste di
463 \item[\errcode{EACCES}]
464 Non c'è il permesso di scrittura per la directory in cui si vuole inserire
466 \item[\errcode{EMLINK}] La directory in cui si vuole creare la nuova
467 directory contiene troppi file. Sotto Linux questo normalmente non avviene
468 perché il filesystem standard consente la creazione di un numero di file
469 maggiore di quelli che possono essere contenuti nel disco, ma potendo
470 avere a che fare anche con filesystem di altri sistemi questo errore può
472 \item[\errcode{ENOSPC}] Non c'è abbastanza spazio sul file system per creare
473 la nuova directory o si è esaurita la quota disco dell'utente.
475 ed inoltre anche \errval{EPERM}, \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG},
476 \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP},
480 La funzione crea una nuova directory vuota (che contiene solo le due voci
481 standard \file{.} e \file{..}). I permessi di accesso (vedi la trattazione in
482 \secref{sec:file_access_control}) specificati da \var{mode} (i cui possibili
483 valori sono riportati in \tabref{tab:file_permission_const}) sono modificati
484 dalla maschera di creazione dei file (si veda \secref{sec:file_umask}). La
485 titolarità della nuova directory è impostata secondo quanto riportato in
486 \secref{sec:file_ownership}.
488 La seconda funzione serve ad eliminare una directory già vuota (la directory
489 deve cioè contenere soltanto le due voci standard \file{.} e \file{..}); il
491 \begin{prototype}{sys/stat.h}{int rmdir(const char *dirname)}
492 Cancella la directory \var{dirname}, che deve essere vuota. Il nome può
493 essere indicato con il pathname assoluto o relativo.
495 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
496 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
498 \item[\errcode{EPERM}] Il filesystem non supporta la cancellazione di
499 directory, oppure la directory che contiene \var{dirname} ha lo sticky bit
500 impostato e l'userid effettivo del processo non corrisponde al
501 proprietario della directory.
502 \item[\errcode{EACCES}] Non c'è il permesso di scrittura per la directory
503 che contiene la directory che si vuole cancellare, o non c'è il permesso
504 di attraversare (esecuzione) una delle directory specificate in
506 \item[\errcode{EBUSY}] La directory specificata è la directory di lavoro o la
507 radice di qualche processo.
508 \item[\errcode{ENOTEMPTY}] La directory non è vuota.
510 ed inoltre anche \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
511 \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP}, \errval{EROFS}.}
514 La modalità con cui avviene la cancellazione è analoga a quella di
515 \func{unlink}: fintanto che il numero di link all'inode\index{inode} della
516 directory non diventa nullo e nessun processo ha la directory aperta lo spazio
517 occupato su disco non viene rilasciato. Se un processo ha la directory aperta
518 la funzione rimuove il link all'inode\index{inode} e nel caso sia l'ultimo,
519 pure le voci standard \file{.} e \file{..}, a questo punto il kernel non
520 consentirà di creare più nuovi file nella directory.
523 \subsection{La creazione di file speciali}
524 \label{sec:file_mknod}
526 Finora abbiamo parlato esclusivamente di file, directory e link simbolici; in
527 \secref{sec:file_file_types} abbiamo visto però che il sistema prevede pure
528 degli altri tipi di file speciali, come i file di dispositivo
529 \index{file!di dispositivo}
530 e le fifo (i socket\index{socket} sono un caso a parte, che
531 vedremo in \capref{cha:socket_intro}).
533 La manipolazione delle caratteristiche di questi file e la loro cancellazione
534 può essere effettuata con le stesse funzioni che operano sui file regolari; ma
535 quando li si devono creare sono necessarie delle funzioni apposite. La prima
536 di queste funzioni è \func{mknod}, il suo prototipo è:
538 \headdecl{sys/types.h}
539 \headdecl{sys/stat.h}
542 \funcdecl{int mknod(const char *pathname, mode\_t mode, dev\_t dev)} Crea un
543 inode, si usa per creare i file speciali.
545 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
546 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
548 \item[\errcode{EPERM}] Non si hanno privilegi sufficienti a creare l'inode, o
549 il filesystem su cui si è cercato di creare \func{pathname} non supporta
551 \item[\errcode{EINVAL}] Il valore di \var{mode} non indica un file, una fifo
553 \item[\errcode{EEXIST}] \param{pathname} esiste già o è un link simbolico.
555 ed inoltre anche \errval{EFAULT}, \errval{EACCES}, \errval{ENAMETOOLONG},
556 \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP},
557 \errval{ENOSPC}, \errval{EROFS}.}
560 La funzione permette di creare un file speciale, ma si può usare anche per
561 creare file regolari e fifo; l'argomento \param{mode} specifica il tipo di
562 file che si vuole creare ed i relativi permessi, secondo i valori riportati in
563 \tabref{tab:file_mode_flags}, che vanno combinati con un OR binario. I
564 permessi sono comunque modificati nella maniera usuale dal valore di
565 \var{umask} (si veda \secref{sec:file_umask}).
567 Per il tipo di file può essere specificato solo uno fra: \const{S\_IFREG} per
568 un file regolare (che sarà creato vuoto), \const{S\_IFBLK} per un device a
569 blocchi, \const{S\_IFCHR} per un device a caratteri e \const{S\_IFIFO} per una
570 fifo. Un valore diverso comporterà l'errore \errcode{EINVAL}. Qualora si sia
571 specificato in \param{mode} un file di dispositivo, il valore di \param{dev}
572 viene usato per indicare a quale dispositivo si fa riferimento.
574 Solo l'amministratore può creare un file di dispositivo o un file regolare
575 usando questa funzione; ma in Linux\footnote{la funzione non è prevista dallo
576 standard POSIX, e deriva da SVr4, con appunto questa differenza e diversi
577 codici di errore.} l'uso per la creazione di una fifo è consentito anche
580 I nuovi inode\index{inode} creati con \func{mknod} apparterranno al
581 proprietario e al gruppo del processo che li ha creati, a meno che non si sia
582 attivato il bit \acr{sgid} per la directory o sia stata attivata la semantica
583 BSD per il filesystem (si veda \secref{sec:file_ownership}) in cui si va a
584 creare l'inode\index{inode}.
586 Per creare una fifo (un file speciale, su cui torneremo in dettaglio in
587 \secref{sec:ipc_named_pipe}) lo standard POSIX specifica l'uso della funzione
588 \func{mkfifo}, il cui prototipo è:
590 \headdecl{sys/types.h} \headdecl{sys/stat.h}
592 \funcdecl{int mkfifo(const char *pathname, mode\_t mode)} Crea una fifo.
594 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
595 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EACCES},
596 \errval{EEXIST}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOSPC},
597 \errval{ENOTDIR} e \errval{EROFS}.}
599 \noindent come per \func{mknod} il file \param{pathname} non deve esistere
600 (neanche come link simbolico); al solito i permessi specificati da
601 \param{mode} vengono modificati dal valore di \var{umask}.
605 \subsection{Accesso alle directory}
606 \label{sec:file_dir_read}
608 Benché le directory siano oggetti del filesystem come tutti gli altri non ha
609 ovviamente senso aprirle come fossero dei file di dati. Può però essere utile
610 poterne leggere il contenuto ad esempio per fare la lista dei file che esse
611 contengono o ricerche sui medesimi. Solo il kernel può scrivere direttamente
612 in una directory (onde evitare inconsistenze all'interno del filesystem), i
613 processi devono creare i file usando le apposite funzioni.
615 Per accedere al contenuto delle directory si usano i cosiddetti
616 \textit{directory streams} (chiamati così per l'analogia con i file stream di
617 \capref{cha:files_std_interface}); la funzione \func{opendir} apre uno di
618 questi stream e la funzione \func{readdir} legge il contenuto della directory,
619 i cui elementi sono le \textit{directory entry} (da distinguersi da quelle
620 della cache di cui parlavamo in \secref{sec:file_vfs}) in un'opportuna
621 struttura \var{struct dirent}.
623 (NdA Il resto va scritto!!! É noioso e lo farò più avanti).
626 \subsection{La directory di lavoro}
627 \label{sec:file_work_dir}
629 A ciascun processo è associata una directory nel filesystem che è chiamata
630 directory corrente o directory di lavoro (\textit{current working directory})
631 che è quella a cui si fa riferimento quando un filename è espresso in forma
632 relativa, dove il ``relativa'' fa riferimento appunto a questa directory.
634 Quando un utente effettua il login, questa directory viene impostata alla
635 \textit{home directory} del suo account. Il comando \cmd{cd} della shell
636 consente di cambiarla a piacere, spostandosi da una directory ad un'altra, il
637 comando \cmd{pwd} la stampa sul terminale. Siccome la directory corrente
638 resta la stessa quando viene creato un processo figlio (vedi
639 \secref{sec:proc_fork}), la directory corrente della shell diventa anche la
640 directory corrente di qualunque comando da essa lanciato.
642 In genere il kernel tiene traccia per ciascun processo dell'inode\index{inode}
643 della directory di lavoro corrente, per ottenere il pathname occorre usare una
644 apposita funzione di libreria, \func{getcwd}, il cui prototipo è:
645 \begin{prototype}{unistd.h}{char *getcwd(char *buffer, size\_t size)}
646 Restituisce il filename completo della directory di lavoro corrente nella
647 stringa puntata da \var{buffer}, che deve essere precedentemente
648 allocata, per una dimensione massima di \var{size}.
650 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore \var{buffer} se riesce,
651 \val{NULL} se fallisce, in quest'ultimo caso la variabile
652 \var{errno} è impostata con i seguenti codici di errore:
654 \item[\errcode{EINVAL}] L'argomento \var{size} è zero e \var{buffer} non
656 \item[\errcode{ERANGE}] L'argomento \var{size} è più piccolo della
657 lunghezza del pathname.
658 \item[\errcode{EACCES}] Manca il permesso di lettura o di ricerca su uno dei
659 componenti del pathname (cioè su una delle directory superiori alla
664 Il buffer deve essere sufficientemente lungo da poter contenere il pathname
665 completo più lo zero di terminazione della stringa. Qualora esso ecceda le
666 dimensioni specificate con \var{size} la funzione restituisce un errore. Si
667 può anche specificare un puntatore nullo come \var{buffer},\footnote{questa è
668 un'estensione allo standard POSIX.1, supportata da Linux.} nel qual caso la
669 stringa sarà allocata automaticamente per una dimensione pari a \var{size}
670 qualora questa sia diversa da zero, o della lunghezza esatta del pathname
671 altrimenti. In questo caso ci si deve ricordare di disallocare la stringa una
672 volta cessato il suo utilizzo.
674 Di questa funzione esiste una versione \code{char *getwd(char *buffer)}
675 fatta per compatibilità all'indietro con BSD, che non consente di specificare
676 la dimensione del buffer; esso deve essere allocato in precedenza ed avere una
677 dimensione superiore a \const{PATH\_MAX} (di solito 256 byte, vedi
678 \secref{sec:sys_limits}); il problema è che in Linux non esiste una dimensione
679 superiore per un pathname, per cui non è detto che il buffer sia sufficiente a
680 contenere il nome del file, e questa è la ragione principale per cui questa
681 funzione è deprecata.
683 Una seconda funzione simile è \code{char *get\_current\_dir\_name(void)} che è
684 sostanzialmente equivalente ad una \code{getcwd(NULL, 0)}, con la sola
685 differenza che essa ritorna il valore della variabile di ambiente \val{PWD},
686 che essendo costruita dalla shell può contenere un pathname comprendente anche
687 dei link simbolici. Usando \func{getcwd} infatti, essendo il pathname ricavato
688 risalendo all'indietro l'albero della directory, si perderebbe traccia di ogni
689 passaggio attraverso eventuali link simbolici.
691 Per cambiare la directory di lavoro corrente si può usare la funzione
692 \func{chdir} (equivalente del comando di shell \cmd{cd}) il cui nome sta
693 appunto per \textit{change directory}, il suo prototipo è:
694 \begin{prototype}{unistd.h}{int chdir(const char *pathname)}
695 Cambia la directory di lavoro corrente in \param{pathname}.
697 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 per un errore,
698 nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
700 \item[\errcode{ENOTDIR}] Non si è specificata una directory.
701 \item[\errcode{EACCES}] Manca il permesso di ricerca su uno dei componenti
704 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
705 \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP} e \errval{EIO}.}
707 \noindent ed ovviamente \param{pathname} deve indicare una directory per la
708 quale si hanno i permessi di accesso.
710 Dato che anche le directory sono file, è possibile riferirsi ad esse anche
711 tramite il file descriptor, e non solo tramite il filename, per fare questo si
712 usa \func{fchdir}, il cui prototipo è:
713 \begin{prototype}{unistd.h}{int fchdir(int fd)}
714 Identica a \func{chdir}, ma usa il file descriptor \param{fd} invece del
717 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
718 errore, in caso di errore \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
721 \noindent anche in questo caso \param{fd} deve essere un file descriptor
722 valido che fa riferimento ad una directory. Inoltre l'unico errore di accesso
723 possibile (tutti gli altri sarebbero occorsi all'apertura di \param{fd}), è
724 quello in cui il processo non ha il permesso di accesso alla directory
725 specificata da \param{fd}.
729 \subsection{I file temporanei}
730 \label{sec:file_temp_file}
732 In molte occasioni è utile poter creare dei file temporanei; benché la cosa
733 sembri semplice, in realtà il problema è più sottile di quanto non appaia a
734 prima vista. Infatti anche se sembrerebbe banale generare un nome a caso e
735 creare il file dopo aver controllato che questo non esista, nel momento fra il
736 controllo e la creazione si ha giusto lo spazio per una possibile \textit{race
737 condition} (si ricordi quanto visto in \secref{sec:proc_race_cond}).
739 Le \acr{glibc} provvedono varie funzioni per generare nomi di file temporanei,
740 di cui si abbia certezza di unicità (al momento della generazione); la prima
741 di queste funzioni è \func{tmpnam} il cui prototipo è:
742 \begin{prototype}{stdio.h}{char *tmpnam(char *string)}
743 Restituisce il puntatore ad una stringa contente un nome di file valido e
744 non esistente al momento dell'invocazione.
746 \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore alla stringa con il nome o
747 \val{NULL} in caso di fallimento. Non sono definiti errori.}
749 \noindent se si è passato un puntatore \param{string} non nullo questo deve
750 essere di dimensione \const{L\_tmpnam} (costante definita in \file{stdio.h},
751 come \const{P\_tmpdir} e \const{TMP\_MAX}) ed il nome generato vi verrà
752 copiato automaticamente; altrimenti il nome sarà generato in un buffer statico
753 interno che verrà sovrascritto ad una chiamata successiva. Successive
754 invocazioni della funzione continueranno a restituire nomi unici fino ad un
755 massimo di \const{TMP\_MAX} volte. Al nome viene automaticamente aggiunto come
756 prefisso la directory specificata da \const{P\_tmpdir}.
758 Di questa funzione esiste una versione rientrante, \func{tmpnam\_r}, che non
759 fa nulla quando si passa \val{NULL} come parametro. Una funzione simile,
760 \func{tempnam}, permette di specificare un prefisso per il file
761 esplicitamente, il suo prototipo è:
762 \begin{prototype}{stdio.h}{char *tempnam(const char *dir, const char *pfx)}
763 Restituisce il puntatore ad una stringa contente un nome di file valido e
764 non esistente al momento dell'invocazione.
766 \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore alla stringa con il nome o
767 \val{NULL} in caso di fallimento, \var{errno} viene impostata a
768 \errval{ENOMEM} qualora fallisca l'allocazione della stringa.}
771 La funzione alloca con \code{malloc} la stringa in cui restituisce il nome,
772 per cui è sempre rientrante, occorre però ricordarsi di disallocare il
773 puntatore che restituisce. L'argomento \param{pfx} specifica un prefisso di
774 massimo 5 caratteri per il nome provvisorio. La funzione assegna come
775 directory per il file temporaneo (verificando che esista e sia accessibili),
776 la prima valida delle seguenti:
778 \item La variabile di ambiente \const{TMPNAME} (non ha effetto se non è
779 definita o se il programma chiamante è \acr{suid} o \acr{sgid}, vedi
780 \secref{sec:file_suid_sgid}).
781 \item il valore dell'argomento \param{dir} (se diverso da \val{NULL}).
782 \item Il valore della costante \const{P\_tmpdir}.
783 \item la directory \file{/tmp}.
786 In ogni caso, anche se la generazione del nome è casuale, ed è molto difficile
787 ottenere un nome duplicato, nulla assicura che un altro processo non possa
788 avere creato, fra l'ottenimento del nome e l'apertura del file, un altro file
789 con lo stesso nome; per questo motivo quando si usa il nome ottenuto da una di
790 queste funzioni occorre sempre aprire il nuovo file in modalità di esclusione
791 (cioè con l'opzione \const{O\_EXCL} per i file descriptor o con il flag
792 \code{x} per gli stream) che fa fallire l'apertura in caso il file sia già
795 Per evitare di dovere effettuare a mano tutti questi controlli, lo standard
796 POSIX definisce la funzione \func{tempfile}, il cui prototipo è:
797 \begin{prototype}{stdio.h}{FILE *tmpfile (void)}
798 Restituisce un file temporaneo aperto in lettura/scrittura.
800 \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore allo stream associato al file
801 temporaneo in caso di successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual
802 caso \var{errno} assumerà i valori:
804 \item[\errcode{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale.
805 \item[\errcode{EEXIST}] Non è stato possibile generare un nome univoco.
807 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EMFILE}, \errval{ENFILE},
808 \errval{ENOSPC}, \errval{EROFS} e \errval{EACCES}.}
810 \noindent essa restituisce direttamente uno stream già aperto (in modalità
811 \code{r+b}, si veda \secref{sec:file_fopen}) e pronto per l'uso, che viene
812 automaticamente cancellato alla sua chiusura o all'uscita dal programma. Lo
813 standard non specifica in quale directory verrà aperto il file, ma le
814 \acr{glibc} prima tentano con \const{P\_tmpdir} e poi con \file{/tmp}. Questa
815 funzione è rientrante e non soffre di problemi di \textit{race
816 condition}\index{race condition}.
818 Alcune versioni meno recenti di Unix non supportano queste funzioni; in questo
819 caso si possono usare le vecchie funzioni \func{mktemp} e \func{mkstemp} che
820 modificano una stringa di input che serve da modello e che deve essere
821 conclusa da 6 caratteri \code{X} che verranno sostituiti da un codice
822 unico. La prima delle due è analoga a \func{tmpnam} e genera un nome casuale,
824 \begin{prototype}{stlib.h}{char *mktemp(char *template)}
825 Genera un filename univoco sostituendo le \code{XXXXXX} finali di
828 \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore \param{template} in caso di
829 successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno}
832 \item[\errcode{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
835 \noindent dato che \param{template} deve poter essere modificata dalla
836 funzione non si può usare una stringa costante. Tutte le avvertenze riguardo
837 alle possibili \textit{race condition}\index{race condition} date per
838 \func{tmpnam} continuano a valere; inoltre in alcune vecchie implementazioni
839 il valore di usato per sostituire le \code{XXXXXX} viene formato con il
840 \acr{pid} del processo più una lettera, il che mette a disposizione solo 26
841 possibilità diverse per il nome del file, e rende il nome temporaneo facile da
842 indovinare. Per tutti questi motivi la funzione è deprecata e non dovrebbe mai
847 La seconda funzione, \func{mkstemp} è sostanzialmente equivalente a
848 \func{tmpfile}, ma restituisce un file descriptor invece di uno stream; il suo
850 \begin{prototype}{stlib.h}{int mkstemp(char *template)}
851 Genera un file temporaneo con un nome ottenuto sostituendo le \code{XXXXXX}
852 finali di \param{template}.
854 \bodydesc{La funzione ritorna il file descriptor in caso successo e
855 -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
857 \item[\errcode{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
858 \item[\errcode{EEXIST}] non è riuscita a creare un file temporano, il
859 contenuto di \param{template} è indefinito.
862 \noindent come per \func{mktemp} anche in questo caso \param{template} non può
863 essere una stringa costante. La funzione apre un file in lettura/scrittura con
864 la funzione \func{open}, usando l'opzione \const{O\_EXCL} (si veda
865 \secref{sec:file_open}), in questo modo al ritorno della funzione si ha la
866 certezza di essere i soli utenti del file. I permessi sono impostati al valore
867 \code{0600}\footnote{questo è vero a partire dalle \acr{glibc} 2.0.7, le
868 versioni precedenti delle \acr{glibc} e le vecchie \acr{libc5} e \acr{libc4}
869 usavano il valore \code{0666} che permetteva a chiunque di leggere i
870 contenuti del file.} (si veda \secref{sec:file_perm_overview}).
872 In OpenBSD è stata introdotta un'altra funzione\footnote{introdotta anche in
873 Linux a partire dalle \acr{glibc} 2.1.91.} simile alle precedenti,
874 \func{mkdtemp}, che crea una directory temporanea; il suo prototipo è:
875 \begin{prototype}{stlib.h}{char *mkdtemp(char *template)}
876 Genera una directory temporaneo il cui nome è ottenuto sostituendo le
877 \code{XXXXXX} finali di \param{template}.
879 \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore al nome della directory in caso
880 successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno}
883 \item[\errcode{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
885 più gli altri eventuali codici di errore di \func{mkdir}.}
887 \noindent la directory è creata con permessi \code{0700} (al solito si veda
888 \capref{cha:file_unix_interface} per i dettagli); dato che la creazione della
889 directory è sempre esclusiva i precedenti problemi di \textit{race
890 condition}\index{race condition} non si pongono.
893 \section{La manipolazione delle caratteristiche dei files}
894 \label{sec:file_infos}
896 Come spiegato in \secref{sec:file_filesystem} tutte le informazioni generali
897 relative alle caratteristiche di ciascun file, a partire dalle informazioni
898 relative al controllo di accesso, sono mantenute nell'inode\index{inode}.
900 Vedremo in questa sezione come sia possibile leggere tutte queste informazioni
901 usando la funzione \func{stat}, che permette l'accesso a tutti i dati
902 memorizzati nell'inode\index{inode}; esamineremo poi le varie funzioni usate
903 per manipolare tutte queste informazioni (eccetto quelle che riguardano la
904 gestione del controllo di accesso, trattate in in
905 \secref{sec:file_access_control}).
908 \subsection{Le funzioni \func{stat}, \func{fstat} e \func{lstat}}
909 \label{sec:file_stat}
911 La lettura delle informazioni relative ai file è fatta attraverso la famiglia
912 delle funzioni \func{stat}; questa è la funzione che ad esempio usa il comando
913 \cmd{ls} per poter ottenere e mostrare tutti i dati dei files. I prototipi di
914 queste funzioni sono i seguenti:
916 \headdecl{sys/types.h}
917 \headdecl{sys/stat.h}
920 \funcdecl{int stat(const char *file\_name, struct stat *buf)} Legge le
921 informazione del file specificato da \var{file\_name} e le inserisce in
924 \funcdecl{int lstat(const char *file\_name, struct stat *buf)} Identica a
925 \func{stat} eccetto che se il \var{file\_name} è un link simbolico vengono
926 lette le informazioni relativa ad esso e non al file a cui fa riferimento.
928 \funcdecl{int fstat(int filedes, struct stat *buf)} Identica a \func{stat}
929 eccetto che si usa con un file aperto, specificato tramite il suo file
930 descriptor \var{filedes}.
932 \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 per un
933 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori: \errval{EBADF},
934 \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ELOOP}, \errval{EFAULT},
935 \errval{EACCES}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENAMETOOLONG}.}
937 \noindent il loro comportamento è identico, solo che operano rispettivamente
938 su un file, su un link simbolico e su un file descriptor.
940 La struttura \var{stat} usata da queste funzioni è definita nell'header
941 \file{sys/stat.h} e in generale dipende dall'implementazione; la versione
942 usata da Linux è mostrata in \figref{fig:file_stat_struct}, così come
943 riportata dalla pagina di manuale di \func{stat} (in realtà la definizione
944 effettivamente usata nel kernel dipende dall'architettura e ha altri campi
945 riservati per estensioni come tempi più precisi, o per il padding dei campi).
950 \begin{minipage}[c]{15cm}
951 \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
953 dev_t st_dev; /* device */
954 ino_t st_ino; /* inode */
955 mode_t st_mode; /* protection */
956 nlink_t st_nlink; /* number of hard links */
957 uid_t st_uid; /* user ID of owner */
958 gid_t st_gid; /* group ID of owner */
959 dev_t st_rdev; /* device type (if inode device) */
960 off_t st_size; /* total size, in bytes */
961 unsigned long st_blksize; /* blocksize for filesystem I/O */
962 unsigned long st_blocks; /* number of blocks allocated */
963 time_t st_atime; /* time of last access */
964 time_t st_mtime; /* time of last modification */
965 time_t st_ctime; /* time of last change */
970 \caption{La struttura \var{stat} per la lettura delle informazioni dei
972 \label{fig:file_stat_struct}
975 Si noti come i vari membri della struttura siano specificati come tipi
976 primitivi del sistema (di quelli definiti in
977 \tabref{tab:intro_primitive_types}, e dichiarati in \file{sys/types.h}).
980 \subsection{I tipi di file}
981 \label{sec:file_types}
983 Come riportato in \tabref{tab:file_file_types} in Linux oltre ai file e alle
984 directory esistono altri oggetti che possono stare su un filesystem. Il tipo
985 di file è ritornato dalla \func{stat} come maschera binaria nel campo
986 \var{st\_mode} (che che contiene anche le informazioni relative ai permessi).
988 Dato che il valore numerico può variare a seconda delle implementazioni, lo
989 standard POSIX definisce un insieme di macro per verificare il tipo di file,
990 queste vengono usate anche da Linux che supporta pure le estensioni allo
991 standard per i link simbolici e i socket\index{socket} definite da BSD;
992 l'elenco completo delle macro con cui è possibile estrarre l'informazione da
993 \var{st\_mode} è riportato in \tabref{tab:file_type_macro}.
997 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
999 \textbf{Macro} & \textbf{Tipo del file} \\
1002 \macro{S\_ISREG(m)} & file regolare \\
1003 \macro{S\_ISDIR(m)} & directory \\
1004 \macro{S\_ISCHR(m)} & dispositivo a caratteri \\
1005 \macro{S\_ISBLK(m)} & dispositivo a blocchi\\
1006 \macro{S\_ISFIFO(m)} & fifo \\
1007 \macro{S\_ISLNK(m)} & link simbolico \\
1008 \macro{S\_ISSOCK(m)} & socket\index{socket} \\
1011 \caption{Macro per i tipi di file (definite in \texttt{sys/stat.h}).}
1012 \label{tab:file_type_macro}
1015 Oltre alle macro di \tabref{tab:file_type_macro} è possibile usare
1016 direttamente il valore di \var{st\_mode} per ricavare il tipo di file
1017 controllando direttamente i vari bit in esso memorizzati. Per questo sempre in
1018 \file{sys/stat.h} sono definite le costanti numeriche riportate in
1019 \tabref{tab:file_mode_flags}.
1021 Il primo valore dell'elenco di \tabref{tab:file_mode_flags} è la maschera
1022 binaria che permette di estrarre i bit nei quali viene memorizzato il tipo di
1023 file, i valori successivi sono le costanti corrispondenti ai singoli bit, e
1024 possono essere usati per effettuare la selezione sul tipo di file voluto, con
1025 un'opportuna combinazione.
1030 \begin{tabular}[c]{|l|c|l|}
1032 \textbf{Flag} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
1035 \const{S\_IFMT} & 0170000 & bitmask per i bit del tipo di file \\
1036 \const{S\_IFSOCK} & 0140000 & socket\index{socket} \\
1037 \const{S\_IFLNK} & 0120000 & link simbolico \\
1038 \const{S\_IFREG} & 0100000 & file regolare \\
1039 \const{S\_IFBLK} & 0060000 & dispositivo a blocchi \\
1040 \const{S\_IFDIR} & 0040000 & directory \\
1041 \const{S\_IFCHR} & 0020000 & dispositivo a caratteri \\
1042 \const{S\_IFIFO} & 0010000 & fifo \\
1044 \const{S\_ISUID} & 0004000 & set UID bit \\
1045 \const{S\_ISGID} & 0002000 & set GID bit \\
1046 \const{S\_ISVTX} & 0001000 & sticky bit \\
1048 % \const{S\_IRWXU} & 00700 & bitmask per i permessi del proprietario \\
1049 \const{S\_IRUSR} & 00400 & il proprietario ha permesso di lettura \\
1050 \const{S\_IWUSR} & 00200 & il proprietario ha permesso di scrittura \\
1051 \const{S\_IXUSR} & 00100 & il proprietario ha permesso di esecuzione\\
1053 % \const{S\_IRWXG} & 00070 & bitmask per i permessi del gruppo \\
1054 \const{S\_IRGRP} & 00040 & il gruppo ha permesso di lettura \\
1055 \const{S\_IWGRP} & 00020 & il gruppo ha permesso di scrittura \\
1056 \const{S\_IXGRP} & 00010 & il gruppo ha permesso di esecuzione \\
1058 % \const{S\_IRWXO} & 00007 & bitmask per i permessi di tutti gli altri\\
1059 \const{S\_IROTH} & 00004 & gli altri hanno permesso di lettura \\
1060 \const{S\_IWOTH} & 00002 & gli altri hanno permesso di esecuzione \\
1061 \const{S\_IXOTH} & 00001 & gli altri hanno permesso di esecuzione \\
1064 \caption{Costanti per l'identificazione dei vari bit che compongono il campo
1065 \var{st\_mode} (definite in \file{sys/stat.h}).}
1066 \label{tab:file_mode_flags}
1069 Ad esempio se si volesse impostare una condizione che permetta di controllare
1070 se un file è una directory o un file ordinario si potrebbe definire la macro
1072 \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
1073 #define IS_FILE_DIR(x) (((x) & S_IFMT) & (S_IFDIR | S_IFREG))
1075 in cui prima si estraggono da \var{st\_mode} i bit relativi al tipo di file e
1076 poi si effettua il confronto con la combinazione di tipi scelta.
1079 \subsection{Le dimensioni dei file}
1080 \label{sec:file_file_size}
1082 Il membro \var{st\_size} contiene la dimensione del file in byte (se si tratta
1083 di un file regolare, nel caso di un link simbolico la dimensione è quella del
1084 pathname che contiene, per le fifo è sempre nullo).
1086 Il campo \var{st\_blocks} definisce la lunghezza del file in blocchi di 512
1087 byte. Il campo \var{st\_blksize} infine definisce la dimensione preferita per
1088 i trasferimenti sui file (che è la dimensione usata anche dalle librerie del C
1089 per l'interfaccia degli stream); scrivere sul file a blocchi di dati di
1090 dimensione inferiore sarebbe inefficiente.
1092 Si tenga conto che la lunghezza del file riportata in \var{st\_size} non è
1093 detto che corrisponda all'occupazione dello spazio su disco per via della
1094 possibile esistenza dei cosiddetti \textit{holes} (letteralmente
1095 \textsl{buchi}) che si formano tutte le volte che si va a scrivere su un file
1096 dopo aver eseguito una \func{lseek} (vedi \secref{sec:file_lseek}) oltre la
1099 In questo caso si avranno risultati differenti a seconda del modo in cui si
1100 calcola la lunghezza del file, ad esempio il comando \cmd{du}, (che riporta il
1101 numero di blocchi occupati) potrà dare una dimensione inferiore, mentre se si
1102 legge dal file (ad esempio usando il comando \cmd{wc -c}), dato che in tal
1103 caso per le parti non scritte vengono restituiti degli zeri, si avrà lo stesso
1104 risultato di \cmd{ls}.
1106 Se è sempre possibile allargare un file, scrivendoci sopra od usando la
1107 funzione \func{lseek} per spostarsi oltre la sua fine, esistono anche casi in
1108 cui si può avere bisogno di effettuare un troncamento, scartando i dati
1109 presenti al di là della dimensione scelta come nuova fine del file.
1111 Un file può sempre essere troncato a zero aprendolo con il flag
1112 \const{O\_TRUNC}, ma questo è un caso particolare; per qualunque altra
1113 dimensione si possono usare le due funzioni \func{truncate} e
1114 \func{ftruncate}, i cui prototipi sono:
1116 \headdecl{unistd.h} \funcdecl{int truncate(const char *file\_name, off\_t
1117 length)} Fa si che la dimensione del file \var{file\_name} sia troncata ad
1118 un valore massimo specificato da \var{lenght}.
1120 \funcdecl{int ftruncate(int fd, off\_t length))} Identica a \func{truncate}
1121 eccetto che si usa con un file aperto, specificato tramite il suo file
1122 descriptor \var{fd}.
1124 \bodydesc{Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un
1125 errore, nel qual caso \var{errno} viene impostata opportunamente; per
1126 \func{ftruncate} si hanno i valori:
1128 \item[\errcode{EBADF}] \var{fd} non è un file descriptor.
1129 \item[\errcode{EINVAL}] \var{fd} è un riferimento ad un
1130 socket\index{socket}, non a un file o non è aperto in scrittura.
1132 per \func{truncate} si hanno:
1134 \item[\errcode{EACCES}] il file non ha permesso di scrittura o non si ha il
1135 permesso di esecuzione una delle directory del pathname.
1136 \item[\errcode{ETXTBSY}] Il file è un programma in esecuzione.
1138 ed anche \errval{ENOTDIR}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
1139 \errval{EROFS}, \errval{EIO}, \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP}.}
1142 Se il file è più lungo della lunghezza specificata i dati in eccesso saranno
1143 perduti; il comportamento in caso di lunghezza inferiore non è specificato e
1144 dipende dall'implementazione: il file può essere lasciato invariato o esteso
1145 fino alla lunghezza scelta; in quest'ultimo caso lo spazio viene riempito con
1146 zeri (e in genere si ha la creazione di un \textit{hole} nel file).
1149 \subsection{I tempi dei file}
1150 \label{sec:file_file_times}
1152 Il sistema mantiene per ciascun file tre tempi. Questi sono registrati
1153 nell'inode\index{inode} insieme agli altri attributi del file e possono essere
1154 letti tramite la funzione \func{stat}, che li restituisce attraverso tre campi
1155 della struttura \var{stat} di \figref{fig:file_stat_struct}. Il significato di
1156 detti tempi e dei relativi campi è riportato nello schema in
1157 \tabref{tab:file_file_times}, dove è anche riportato un esempio delle funzioni
1158 che effettuano cambiamenti su di essi.
1163 \begin{tabular}[c]{|c|l|l|c|}
1165 \textbf{Membro} & \textbf{Significato} & \textbf{Funzione}
1166 & \textbf{Opzione di \cmd{ls}} \\
1169 \var{st\_atime}& ultimo accesso ai dati del file &\func{read},
1170 \func{utime} & \cmd{-u}\\
1171 \var{st\_mtime}& ultima modifica ai dati del file &\func{write},
1172 \func{utime} & default\\
1173 \var{st\_ctime}& ultima modifica ai dati dell'inode&\func{chmod},
1174 \func{utime} & \cmd{-c} \\
1177 \caption{I tre tempi associati a ciascun file.}
1178 \label{tab:file_file_times}
1181 Il primo punto da tenere presente è la differenza fra il cosiddetto tempo di
1182 modifica (il \textit{modification time} \var{st\_mtime}) e il tempo di
1183 cambiamento di stato (il \textit{change time} \var{st\_ctime}). Il primo
1184 infatti fa riferimento ad una modifica del contenuto di un file, mentre il
1185 secondo ad una modifica dell'inode\index{inode}; siccome esistono molte
1186 operazioni (come la funzione \func{link} e molte altre che vedremo in seguito)
1187 che modificano solo le informazioni contenute nell'inode\index{inode} senza
1188 toccare il file, diventa necessario l'utilizzo di un altro tempo.
1190 Il sistema non tiene conto dell'ultimo accesso all'inode\index{inode},
1191 pertanto funzioni come \func{access} o \func{stat} non hanno alcuna influenza
1192 sui tre tempi. Il tempo di ultimo accesso (ai dati) viene di solito usato per
1193 cancellare i file che non servono più dopo un certo lasso di tempo (ad esempio
1194 \cmd{leafnode} cancella i vecchi articoli sulla base di questo tempo).
1196 Il tempo di ultima modifica invece viene usato da \cmd{make} per decidere
1197 quali file necessitano di essere ricompilati o (talvolta insieme anche al
1198 tempo di cambiamento di stato) per decidere quali file devono essere
1199 archiviati per il backup. Il comando \cmd{ls} (quando usato con le opzioni
1200 \cmd{-l} o \cmd{-t}) mostra i tempi dei file secondo lo schema riportato
1201 nell'ultima colonna di \tabref{tab:file_file_times}.
1206 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|c|c|c|l|}
1208 \multicolumn{1}{|p{3cm}|}{\centering{\vspace{6pt}\textbf{Funzione}}} &
1209 \multicolumn{3}{|p{3.6cm}|}{\centering{
1210 \textbf{File o directory del riferimento}}}&
1211 \multicolumn{3}{|p{3.6cm}|}{\centering{
1212 \textbf{Directory contenente il riferimento}}}
1213 &\multicolumn{1}{|p{3.6cm}|}{\centering{\vspace{6pt}\textbf{Note}}} \\
1216 \multicolumn{1}{|p{3cm}|}{}
1217 &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(a)}}}
1218 &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(m)}}}
1219 &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(c)}}}
1220 &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(a)}}}
1221 &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(m)}}}
1222 &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(c)}}}
1223 &\multicolumn{1}{|p{3cm}|}{} \\
1226 \func{chmod}, \func{fchmod}
1227 & & &$\bullet$& & & & \\
1228 \func{chown}, \func{fchown}
1229 & & &$\bullet$& & & & \\
1231 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& con
1232 \const{O\_CREATE} \\ \func{creat}
1233 & &$\bullet$&$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$&
1234 con \const{O\_TRUNC} \\ \func{exec}
1235 &$\bullet$& & & & & & \\
1237 & & &$\bullet$& & & & \\
1239 & & &$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& \\
1241 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& \\
1243 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& \\
1245 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& con
1246 \const{O\_CREATE} \\ \func{open}
1247 & &$\bullet$&$\bullet$& & & & con
1248 \const{O\_TRUNC} \\ \func{pipe}
1249 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& & & & \\
1251 &$\bullet$& & & & & & \\
1253 & & &$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& se esegue
1254 \func{unlink}\\ \func{remove}
1255 & & & & &$\bullet$&$\bullet$& se esegue
1256 \func{rmdir}\\ \func{rename}
1257 & & &$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& per entrambi
1258 gli argomenti\\ \func{rmdir}
1259 & & & & &$\bullet$&$\bullet$& \\
1260 \func{truncate}, \func{ftruncate}
1261 & &$\bullet$&$\bullet$& & & & \\
1263 & & &$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& \\
1265 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& & & & \\
1267 & &$\bullet$&$\bullet$& & & & \\
1270 \caption{Prospetto dei cambiamenti effettuati sui tempi di ultimo
1271 accesso \textsl{(a)}, ultima modifica \textsl{(m)} e ultimo cambiamento
1272 \textsl{(c)} dalle varie funzioni operanti su file e directory.}
1273 \label{tab:file_times_effects}
1276 L'effetto delle varie funzioni di manipolazione dei file sui tempi è
1277 illustrato in \tabref{tab:file_times_effects}. Si sono riportati gli effetti
1278 sia per il file a cui si fa riferimento, sia per la directory che lo contiene;
1279 questi ultimi possono essere capiti se si tiene conto di quanto già detto, e
1280 cioè che anche le directory sono file (che contengono una lista di nomi) che
1281 il sistema tratta in maniera del tutto analoga a tutti gli altri.
1283 Per questo motivo tutte le volte che compiremo un'operazione su un file che
1284 comporta una modifica del nome contenuto nella directory, andremo anche a
1285 scrivere sulla directory che lo contiene cambiandone il tempo di modifica. Un
1286 esempio di questo può essere la cancellazione di un file, invece leggere o
1287 scrivere o cambiare i permessi di un file ha effetti solo sui tempi di
1290 Si noti infine come \var{st\_ctime} non abbia nulla a che fare con il tempo di
1291 creazione del file, usato in molti altri sistemi operativi, ma che in Unix non
1292 esiste. Per questo motivo quando si copia un file, a meno di preservare
1293 esplicitamente i tempi (ad esempio con l'opzione \cmd{-p} di \cmd{cp}) esso
1294 avrà sempre il tempo corrente come data di ultima modifica.
1297 \subsection{La funzione \func{utime}}
1298 \label{sec:file_utime}
1300 I tempi di ultimo accesso e modifica possono essere cambiati usando la
1301 funzione \func{utime}, il cui prototipo è:
1302 \begin{prototype}{utime.h}
1303 {int utime(const char *filename, struct utimbuf *times)}
1305 Cambia i tempi di ultimo accesso e modifica dell'inode\index{inode}
1306 specificato da \param{filename} secondo i campi \var{actime} e \var{modtime}
1307 di \param{times}. Se questa è \val{NULL} allora viene usato il tempo corrente.
1309 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1310 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
1312 \item[\errcode{EACCES}] non si ha il permesso di scrittura sul file.
1313 \item[\errcode{ENOENT}] \param{filename} non esiste.
1317 La funzione prende come argomento \param{times} una struttura \var{utimebuf},
1318 la cui definizione è riportata in \figref{fig:struct_utimebuf}, con la quale
1319 si possono specificare i nuovi valori che si vogliono impostare per tempi.
1321 \begin{figure}[!htb]
1322 \footnotesize \centering
1323 \begin{minipage}[c]{15cm}
1324 \begin{lstlisting}[labelstep=0]{}%,frame=,indent=1cm]{}
1326 time_t actime; /* access time */
1327 time_t modtime; /* modification time */
1332 \caption{La struttura \type{utimbuf}, usata da \func{utime} per modificare i
1334 \label{fig:struct_utimebuf}
1337 L'effetto della funzione e i privilegi necessari per eseguirla dipendono da
1338 cosa è l'argomento \param{times}; se è \val{NULL} la funzione imposta il
1339 tempo corrente ed è sufficiente avere accesso in scrittura al file; se invece
1340 si è specificato un valore la funzione avrà successo solo se si è proprietari
1341 del file (o si hanno i privilegi di amministratore).
1343 Si tenga presente che non è comunque possibile specificare il tempo di
1344 cambiamento di stato del file, che viene comunque cambiato dal kernel tutte le
1345 volte che si modifica l'inode\index{inode} (quindi anche alla chiamata di
1346 \func{utime}). Questo serve anche come misura di sicurezza per evitare che si
1347 possa modificare un file nascondendo completamente le proprie tracce. In
1348 realtà la cosa resta possibile, se si è in grado di accedere al file di
1349 dispositivo, scrivendo direttamente sul disco senza passare attraverso il
1350 filesystem, ma ovviamente in questo modo la cosa è molto più complicata da
1355 \section{Il controllo di accesso ai file}
1356 \label{sec:file_access_control}
1358 Una delle caratteristiche fondamentali di tutti i sistemi unix-like è quella
1359 del controllo di accesso ai file, che viene implementato per qualunque
1360 filesystem standard.\footnote{per standard si intende che implementa le
1361 caratteristiche previste dallo standard POSIX. In Linux sono disponibili
1362 anche una serie di altri filesystem, come quelli di Windiws e del Mac, che
1363 non supportano queste caratteristiche.} In questa sezione ne esamineremo i
1364 concetti essenziali e le funzioni usate per gestirne i vari aspetti.
1367 \subsection{I permessi per l'accesso ai file}
1368 \label{sec:file_perm_overview}
1370 Ad ogni file Linux associa sempre l'utente che ne è proprietario (il
1371 cosiddetto \textit{owner}) ed un gruppo di appartenenza, secondo il meccanismo
1372 degli identificatori di utente e gruppo (\acr{uid} e \acr{gid}). Questi valori
1373 sono accessibili da programma tramite la funzione \func{stat}, e sono
1374 mantenuti nei campi \var{st\_uid} e \var{st\_gid} della struttura \var{stat}
1375 (si veda \secref{sec:file_stat}).\footnote{Questo è vero solo per filesystem
1376 di tipo Unix, ad esempio non è vero per il filesystem vfat di Windows, che
1377 non fornisce nessun supporto per l'accesso multiutente, e per il quale i
1378 permessi vengono assegnati in maniera fissa con un opzione in fase di
1381 Il controllo di accesso ai file segue un modello abbastanza semplice che
1382 prevede tre permessi fondamentali strutturati su tre livelli di accesso.
1383 Esistono varie estensioni a questo modello,\footnote{come le \textit{Access
1384 Control List} che possono essere aggiunte al filesystem standard con
1385 opportune patch, la cui introduzione nei kernel ufficiali è iniziata con la
1386 serie 2.5.x. per arrivare a meccanismi di controllo ancora più sofisticati
1387 come il \textit{mandatory access control} di SE-Linux.} ma nella maggior
1388 parte dei casi il meccanismo standard è più che sufficiente a soddisfare tutte
1389 le necessità più comuni. I tre permessi di base associati ad ogni file sono:
1391 \item il permesso di lettura (indicato con la lettera \texttt{r}, dall'inglese
1393 \item il permesso di scrittura (indicato con la lettera \texttt{w},
1394 dall'inglese \textit{write}).
1395 \item il permesso di esecuzione (indicato con la lettera \texttt{x},
1396 dall'inglese \textit{execute}).
1398 mentre i tre livelli su cui sono divisi i privilegi sono:
1400 \item i privilegi per l'utente proprietario del file.
1401 \item i privilegi per un qualunque utente faccia parte del gruppo cui
1403 \item i privilegi per tutti gli altri utenti.
1406 L'insieme dei permessi viene espresso con un numero a 12 bit; di questi i nove
1407 meno significativi sono usati a gruppi di tre per indicare i permessi base di
1408 lettura, scrittura ed esecuzione e sono applicati rispettivamente
1409 rispettivamente al proprietario, al gruppo, a tutti gli altri.
1411 I restanti tre bit (noti come \acr{suid}, \acr{sgid}, e \textsl{sticky}) sono
1412 usati per indicare alcune caratteristiche più complesse del meccanismo del
1413 controllo di accesso su cui torneremo in seguito (in
1414 \secref{sec:file_suid_sgid} e \secref{sec:file_sticky}); lo schema di
1415 allocazione dei bit è riportato in \figref{fig:file_perm_bit}.
1419 \includegraphics[width=6cm]{img/fileperm}
1420 \caption{Lo schema dei bit utilizzati per specificare i permessi di un file
1421 contenuti nel campo \var{st\_mode} di \var{fstat}.}
1422 \label{fig:file_perm_bit}
1425 Anche i permessi, come tutte le altre informazioni pertinenti al file, sono
1426 memorizzati nell'inode\index{inode}; in particolare essi sono contenuti in
1427 alcuni bit del campo \var{st\_mode} della struttura \func{stat} (si veda di
1428 nuovo \figref{fig:file_stat_struct}).
1430 In genere ci si riferisce ai tre livelli dei privilegi usando le lettere
1431 \cmd{u} (per \textit{user}), \cmd{g} (per \textit{group}) e \cmd{o} (per
1432 \textit{other}), inoltre se si vuole indicare tutti i raggruppamenti insieme
1433 si usa la lettera \cmd{a} (per \textit{all}). Si tenga ben presente questa
1434 distinzione dato che in certi casi, mutuando la terminologia in uso nel VMS,
1435 si parla dei permessi base come di permessi per \textit{owner}, \textit{group}
1436 ed \textit{all}, le cui iniziali possono dar luogo a confusione. Le costanti
1437 che permettono di accedere al valore numerico di questi bit nel campo
1438 \var{st\_mode} sono riportate in \tabref{tab:file_bit_perm}.
1443 \begin{tabular}[c]{|c|l|}
1445 \textbf{\var{st\_mode}} bit & \textbf{Significato} \\
1448 \const{S\_IRUSR} & \textit{user-read}, l'utente può leggere \\
1449 \const{S\_IWUSR} & \textit{user-write}, l'utente può scrivere \\
1450 \const{S\_IXUSR} & \textit{user-execute}, l'utente può eseguire \\
1452 \const{S\_IRGRP} & \textit{group-read}, il gruppo può leggere \\
1453 \const{S\_IWGRP} & \textit{group-write}, il gruppo può scrivere \\
1454 \const{S\_IXGRP} & \textit{group-execute}, il gruppo può eseguire\\
1456 \const{S\_IROTH} & \textit{other-read}, tutti possono leggere \\
1457 \const{S\_IWOTH} & \textit{other-write}, tutti possono scrivere \\
1458 \const{S\_IXOTH} & \textit{other-execute}, tutti possono eseguire\\
1461 \caption{I bit dei permessi di accesso ai file, come definiti in
1462 \texttt{<sys/stat.h>}}
1463 \label{tab:file_bit_perm}
1466 I permessi vengono usati in maniera diversa dalle varie funzioni, e a seconda
1467 che si riferiscano a dei file, dei link simbolici o delle directory; qui ci
1468 limiteremo ad un riassunto delle regole generali, entrando nei dettagli più
1471 La prima regola è che per poter accedere ad un file attraverso il suo pathname
1472 occorre il permesso di esecuzione in ciascuna delle directory che compongono
1473 il pathname; lo stesso vale per aprire un file nella directory corrente (per
1474 la quale appunto serve il diritto di esecuzione).
1476 Per una directory infatti il permesso di esecuzione significa che essa può
1477 essere attraversata nella risoluzione del pathname, ed è distinto dal permesso
1478 di lettura che invece implica che si può leggere il contenuto della directory.
1479 Questo significa che se si ha il permesso di esecuzione senza permesso di
1480 lettura si potrà lo stesso aprire un file in una directory (se si hanno i
1481 permessi opportuni per il medesimo) ma non si potrà vederlo con \cmd{ls}
1482 (mentre per crearlo occorrerà anche il permesso di scrittura per la
1485 Avere il permesso di lettura per un file consente di aprirlo con le opzioni
1486 (si veda quanto riportato in \tabref{tab:file_open_flags}) di sola lettura o
1487 di lettura/scrittura e leggerne il contenuto. Avere il permesso di scrittura
1488 consente di aprire un file in sola scrittura o lettura/scrittura e modificarne
1489 il contenuto, lo stesso permesso è necessario per poter troncare il file.
1491 Non si può creare un file fintanto che non si disponga del permesso di
1492 esecuzione e di quello di scrittura per la directory di destinazione; gli
1493 stessi permessi occorrono per cancellare un file da una directory (si ricordi
1494 che questo non implica necessariamente la rimozione del contenuto del file dal
1495 disco), non è necessario nessun tipo di permesso per il file stesso (infatti
1496 esso non viene toccato, viene solo modificato il contenuto della directory,
1497 rimuovendo la voce che ad esso fa riferimento).
1499 Per poter eseguire un file (che sia un programma compilato od uno script di
1500 shell, od un altro tipo di file eseguibile riconosciuto dal kernel), occorre
1501 avere il permesso di esecuzione, inoltre solo i file regolari possono essere
1504 I permessi per un link simbolico sono ignorati, contano quelli del file a cui
1505 fa riferimento; per questo in genere il comando \cmd{ls} riporta per un link
1506 simbolico tutti i permessi come concessi; utente e gruppo a cui esso
1507 appartiene vengono pure ignorati quando il link viene risolto, vengono
1508 controllati solo quando viene richiesta la rimozione del link e quest'ultimo è
1509 in una directory con lo \textsl{sticky bit} impostato (si veda
1510 \secref{sec:file_sticky}).
1512 La procedura con cui il kernel stabilisce se un processo possiede un certo
1513 permesso (di lettura, scrittura o esecuzione) si basa sul confronto fra
1514 l'utente e il gruppo a cui il file appartiene (i valori di \var{st\_uid} e
1515 \var{st\_gid} accennati in precedenza) e l'userid effettivo, il groupid
1516 effettivo e gli eventuali groupid supplementari del processo.\footnote{in
1517 realtà Linux, per quanto riguarda l'accesso ai file, utilizza gli gli
1518 identificatori del gruppo \textit{filesystem} (si ricordi quanto esposto in
1519 \secref{sec:proc_perms}), ma essendo questi del tutto equivalenti ai primi,
1520 eccetto il caso in cui si voglia scrivere un server NFS, ignoreremo questa
1523 Per una spiegazione dettagliata degli identificatori associati ai processi si
1524 veda \secref{sec:proc_perms}; normalmente, a parte quanto vedremo in
1525 \secref{sec:file_suid_sgid}, l'userid effettivo e il groupid effectivo
1526 corrispondono ai valori dell'\acr{uid} e del \acr{gid} dell'utente che ha
1527 lanciato il processo, mentre i groupid supplementari sono quelli dei gruppi
1528 cui l'utente appartiene.
1530 I passi attraverso i quali viene stabilito se il processo possiede il diritto
1531 di accesso sono i seguenti:
1533 \item Se l'userid effettivo del processo è zero (corrispondente
1534 all'amministratore) l'accesso è sempre garantito senza nessun ulteriore
1535 controllo. Per questo motivo \textsl{root} ha piena libertà di accesso a
1537 \item Se l'userid effettivo del processo è uguale all'\acr{uid} del
1538 proprietario del file (nel qual caso si dice che il processo è proprietario
1541 \item se il relativo\footnote{per relativo si intende il bit di user-read se
1542 il processo vuole accedere in scrittura, quello di user-write per
1543 l'accesso in scrittura, etc.} bit dei permessi d'accesso dell'utente è
1544 impostato, l'accesso è consentito
1545 \item altrimenti l'accesso è negato
1547 \item Se il groupid effettivo del processo o uno dei groupid supplementari dei
1548 processi corrispondono al \acr{gid} del file allora:
1550 \item se il bit dei permessi d'accesso del gruppo è impostato, l'accesso è
1552 \item altrimenti l'accesso è negato
1554 \item se il bit dei permessi d'accesso per tutti gli altri è impostato,
1555 l'accesso è consentito, altrimenti l'accesso è negato.
1558 Si tenga presente che questi passi vengono eseguiti esattamente in
1559 quest'ordine. Questo vuol dire che se un processo è il proprietario di un file,
1560 l'accesso è consentito o negato solo sulla base dei permessi per l'utente; i
1561 permessi per il gruppo non vengono neanche controllati. Lo stesso vale se il
1562 processo appartiene ad un gruppo appropriato, in questo caso i permessi per
1563 tutti gli altri non vengono controllati.
1566 \subsection{I bit \acr{suid} e \acr{sgid}}
1567 \label{sec:file_suid_sgid}
1569 Come si è accennato (in \secref{sec:file_perm_overview}) nei dodici bit del
1570 campo \var{st\_mode} di \var{stat} che vengono usati per il controllo di
1571 accesso oltre ai bit dei permessi veri e propri, ci sono altri tre bit che
1572 vengono usati per indicare alcune proprietà speciali dei file. Due di questi
1573 sono i bit detti \acr{suid} (da \textit{set-user-ID bit}) e \acr{sgid} (da
1574 \textit{set-group-ID bit}) che sono identificati dalle costanti
1575 \const{S\_ISUID} e \const{S\_ISGID}.
1577 Come spiegato in dettaglio in \secref{sec:proc_exec}, quando si lancia un
1578 programma il comportamento normale del kernel è quello di impostare gli
1579 identificatori del gruppo \textit{effective} del nuovo processo al valore dei
1580 corrispondenti del gruppo \textit{real} del processo corrente, che normalmente
1581 corrispondono dell'utente con cui si è entrati nel sistema.
1583 Se però il file del programma (che ovviamente deve essere
1584 eseguibile\footnote{per motivi di sicurezza il kernel ignora i bit \acr{suid}
1585 e \acr{sgid} per gli script eseguibili.}) ha il bit \acr{suid} impostato, il
1586 kernel assegnerà come userid effettivo al nuovo processo l'\acr{uid} del
1587 proprietario del file al posto dell'\acr{uid} del processo originario. Avere
1588 il bit \acr{sgid} impostato ha lo stesso effetto sul groupid effettivo del
1591 I bit \acr{suid} e \acr{sgid} vengono usati per permettere agli utenti normali
1592 di usare programmi che abbisognano di privilegi speciali; l'esempio classico è
1593 il comando \cmd{passwd} che ha la necessità di modificare il file delle
1594 password, quest'ultimo ovviamente può essere scritto solo dall'amministratore,
1595 ma non è necessario chiamare l'amministratore per cambiare la propria
1596 password. Infatti il comando \cmd{passwd} appartiene a root ma ha il bit
1597 \acr{suid} impostato per cui quando viene lanciato da un utente normale parte
1598 con i privilegi di root.
1600 Chiaramente avere un processo che ha privilegi superiori a quelli che avrebbe
1601 normalmente l'utente che lo ha lanciato comporta vari rischi, e questo tipo di
1602 programmi devono essere scritti accuratamente per evitare che possano essere
1603 usati per guadagnare privilegi non consentiti (l'argomento è affrontato in
1604 dettaglio in \secref{sec:proc_perms}).
1606 La presenza dei bit \acr{suid} e \acr{sgid} su un file può essere rilevata con
1607 il comando \cmd{ls -l}, che visualizza una lettera \cmd{s} al posto della
1608 \cmd{x} in corrispondenza dei permessi di utente o gruppo. La stessa lettera
1609 \cmd{s} può essere usata nel comando \cmd{chmod} per impostare questi bit.
1610 Infine questi bit possono essere controllati all'interno di \var{st\_mode} con
1611 l'uso delle due costanti \const{S\_ISUID} e \const{S\_IGID}, i cui valori sono
1612 riportati in \tabref{tab:file_mode_flags}.
1614 Gli stessi bit vengono ad assumere in significato completamente diverso per le
1615 directory, normalmente infatti Linux usa la convenzione di SVr4 per indicare
1616 con questi bit l'uso della semantica BSD nella creazione di nuovi file (si
1617 veda \secref{sec:file_ownership} per una spiegazione dettagliata al
1620 Infine Linux utilizza il bit \acr{sgid} per una ulteriore estensione mutuata
1621 da SVr4. Il caso in cui un file ha il bit \acr{sgid} impostato senza che lo
1622 sia anche il corrispondente bit di esecuzione viene utilizzato per attivare
1623 per quel file il \textit{mandatory locking} (affronteremo questo argomento in
1624 dettaglio più avanti, in \secref{sec:file_mand_locking}).
1627 \subsection{Il bit \textsl{sticky}}
1628 \label{sec:file_sticky}
1630 L'ultimo dei bit rimanenti, identificato dalla costante \const{S\_ISVTX}, è in
1631 parte un rimasuglio delle origini dei sistemi Unix. A quell'epoca infatti la
1632 memoria virtuale e l'accesso ai files erano molto meno sofisticati e per
1633 ottenere la massima velocità possibile per i programmi usati più comunemente
1634 si poteva impostare questo bit.
1636 L'effetto di questo bit era che il segmento di testo del programma (si veda
1637 \secref{sec:proc_mem_layout} per i dettagli) veniva scritto nella swap la
1638 prima volta che questo veniva lanciato, e vi permaneva fino al riavvio della
1639 macchina (da questo il nome di \textsl{sticky bit}); essendo la swap un file
1640 continuo indicizzato direttamente in questo modo si poteva risparmiare in
1641 tempo di caricamento rispetto alla ricerca del file su disco. Lo
1642 \textsl{sticky bit} è indicato usando la lettera \cmd{t} al posto della
1643 \cmd{x} nei permessi per gli altri.
1645 Ovviamente per evitare che gli utenti potessero intasare la swap solo
1646 l'amministratore era in grado di impostare questo bit, che venne chiamato
1647 anche con il nome di \textit{saved text bit}, da cui deriva quello della
1648 costante. Le attuali implementazioni di memoria virtuale e filesystem rendono
1649 sostanzialmente inutile questo procedimento.
1651 Benché ormai non venga più utilizzato per i file, lo \textsl{sticky bit} ha
1652 invece assunto un uso importante per le directory;\footnote{lo \textsl{sticky
1653 bit} per le directory è un'estensione non definita nello standard POSIX,
1654 Linux però la supporta, così come BSD e SVr4.} in questo caso se tale bit è
1655 impostato un file potrà essere rimosso dalla directory soltanto se l'utente ha
1656 il permesso di scrittura su di essa ed inoltre è vera una delle seguenti
1659 \item l'utente è proprietario del file
1660 \item l'utente è proprietario della directory
1661 \item l'utente è l'amministratore
1663 un classico esempio di directory che ha questo bit impostato è \file{/tmp}, i
1664 permessi infatti di solito sono impostati come:
1667 drwxrwxrwt 6 root root 1024 Aug 10 01:03 /tmp
1669 in questo modo chiunque può creare file in questa directory (che infatti è
1670 normalmente utilizzata per la creazione di file temporanei), ma solo l'utente
1671 che ha creato un certo file potrà cancellarlo o rinominarlo. In questo modo si
1672 evita che un utente possa, più o meno consapevolmente, cancellare i file degli
1676 \subsection{La titolarità di nuovi file e directory}
1677 \label{sec:file_ownership}
1679 Vedremo in \secref{sec:file_base_func} con quali funzioni si possono creare
1680 nuovi file, in tale occasione vedremo che è possibile specificare in sede di
1681 creazione quali permessi applicare ad un file, però non si può indicare a
1682 quale utente e gruppo esso deve appartenere. Lo stesso problema di presenta
1683 per la creazione di nuove directory (procedimento descritto in
1684 \secref{sec:file_dir_creat_rem}).
1686 Lo standard POSIX prescrive che l'\acr{uid} del nuovo file corrisponda
1687 all'userid effettivo del processo che lo crea; per il \acr{gid} invece prevede
1688 due diverse possibilità:
1690 \item il \acr{gid} del file corrisponde al groupid effettivo del processo.
1691 \item il \acr{gid} del file corrisponde al \acr{gid} della directory in cui
1694 in genere BSD usa sempre la seconda possibilità, che viene per questo chiamata
1695 semantica BSD. Linux invece segue quella che viene chiamata semantica SVr4; di
1696 norma cioè il nuovo file viene creato, seguendo la prima opzione, con il
1697 \acr{gid} del processo, se però la directory in cui viene creato il file ha il
1698 bit \acr{sgid} impostato allora viene usata la seconda opzione.
1700 Usare la semantica BSD ha il vantaggio che il \acr{gid} viene sempre
1701 automaticamente propagato, restando coerente a quello della directory di
1702 partenza, in tutte le sottodirectory. La semantica SVr4 offre la possibilità
1703 di scegliere, ma per ottenere lo stesso risultato di coerenza che si ha con
1704 BSD necessita che per le nuove directory venga anche propagato anche il bit
1705 \acr{sgid}. Questo è il comportamento predefinito di \cmd{mkdir}, ed è in
1706 questo modo ad esempio che Debian assicura che le sottodirectory create nella
1707 home di un utente restino sempre con il \acr{gid} del gruppo primario dello
1711 \subsection{La funzione \func{access}}
1712 \label{sec:file_access}
1714 Come visto in \secref{sec:file_access_control} il controllo di accesso ad un
1715 file viene fatto utilizzando l'userid ed il groupid effettivo del processo; ci
1716 sono casi però in cui si può voler effettuare il controllo con l'userid reale
1717 ed il groupid reale, vale a dire usando i valori di \acr{uid} e \acr{gid}
1718 relativi all'utente che ha lanciato il programma, e che, come accennato in
1719 \secref{sec:file_suid_sgid} e spiegato in dettaglio in
1720 \secref{sec:proc_perms}, non è detto siano uguali a quelli effettivi. Per far
1721 questo si può usare la funzione \func{access}, il cui prototipo è:
1722 \begin{prototype}{unistd.h}
1723 {int access(const char *pathname, int mode)}
1725 Verifica i permessi di accesso, indicati da \param{mode}, per il file indicato
1726 da \param{pathname}.
1728 \bodydesc{La funzione ritorna 0 se l'accesso è consentito, -1 se l'accesso non
1729 è consentito ed in caso di errore; nel qual caso la variabile \var{errno}
1732 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{mode} non è valido.
1733 \item[\errcode{EACCES}] l'accesso al file non è consentito, o non si ha il
1734 permesso di attraversare una delle directory di \param{pathname}.
1735 \item[\errcode{EROFS}] si è richiesto l'accesso in scrittura per un file su
1736 un filesystem montato in sola lettura.
1738 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
1739 \errval{ENOTDIR}, \errval{ELOOP}, \errval{EIO}.}
1742 I valori possibili per l'argomento \param{mode} sono esprimibili come
1743 combinazione delle costanti numeriche riportate in
1744 \tabref{tab:file_access_mode_val} (attraverso un OR binario delle stesse). I
1745 primi tre valori implicano anche la verifica dell'esistenza del file, se si
1746 vuole verificare solo quest'ultima si può usare \const{F\_OK}, o anche
1747 direttamente \func{stat}. Nel caso in cui \var{pathname} si riferisca ad un
1748 link simbolico, questo viene seguito ed il controllo è fatto sul file a cui
1749 esso fa riferimento.
1751 La funzione controlla solo i bit dei permessi di accesso, si ricordi che il
1752 fatto che una directory abbia permesso di scrittura non significa che ci si
1753 possa scrivere come in un file, e il fatto che un file abbia permesso di
1754 esecuzione non comporta che contenga un programma eseguibile. La funzione
1755 ritorna zero solo se tutte i permessi controllati sono disponibili, in caso
1756 contrario (o di errore) ritorna -1.
1760 \begin{tabular}{|c|l|}
1762 \textbf{\var{mode}} & \textbf{Significato} \\
1765 \const{R\_OK} & verifica il permesso di lettura \\
1766 \const{W\_OK} & verifica il permesso di scritture \\
1767 \const{X\_OK} & verifica il permesso di esecuzione \\
1768 \const{F\_OK} & verifica l'esistenza del file \\
1771 \caption{Valori possibile per il parametro \var{mode} della funzione
1773 \label{tab:file_access_mode_val}
1776 Un esempio tipico per l'uso di questa funzione è quello di un processo che sta
1777 eseguendo un programma coi privilegi di un altro utente (ad esempio attraverso
1778 l'uso del \acr{suid} bit) che vuole controllare se l'utente originale ha i
1779 permessi per accedere ad un certo file.
1782 \subsection{Le funzioni \func{chmod} e \func{fchmod}}
1783 \label{sec:file_chmod}
1785 Per cambiare i permessi di un file il sistema mette ad disposizione due
1786 funzioni \func{chmod} e \func{fchmod}, che operano rispettivamente su un
1787 filename e su un file descriptor, i loro prototipi sono:
1789 \headdecl{sys/types.h}
1790 \headdecl{sys/stat.h}
1792 \funcdecl{int chmod(const char *path, mode\_t mode)} Cambia i permessi del
1793 file indicato da \var{path} al valore indicato da \var{mode}.
1795 \funcdecl{int fchmod(int fd, mode\_t mode)} Analoga alla precedente, ma usa
1796 il file descriptor \var{fd} per indicare il file.
1798 \bodydesc{Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per
1799 un errore, in caso di errore \var{errno} può assumere i valori:
1801 \item[\errcode{EPERM}] L'userid effettivo non corrisponde a quello del
1802 proprietario del file o non è zero.
1803 \item[\errcode{EROFS}] Il file è su un filesystem in sola lettura.
1805 ed inoltre \errval{EIO}; \func{chmod} restituisce anche \errval{EFAULT},
1806 \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR},
1807 \errval{EACCES}, \errval{ELOOP}; \func{fchmod} anche \errval{EBADF}.}
1810 Entrambe le funzioni utilizzano come secondo argomento \param{mode}, una
1811 variabile dell'apposito tipo primitivo \type{mode\_t} (vedi
1812 \tabref{tab:intro_primitive_types}) utilizzato per specificare i permessi sui
1818 \begin{tabular}[c]{|c|c|l|}
1820 \textbf{\var{mode}} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
1823 \const{S\_ISUID} & 04000 & set user ID \\
1824 \const{S\_ISGID} & 02000 & set group ID \\
1825 \const{S\_ISVTX} & 01000 & sticky bit \\
1827 \const{S\_IRWXU} & 00700 & l'utente ha tutti i permessi \\
1828 \const{S\_IRUSR} & 00400 & l'utente ha il permesso di lettura \\
1829 \const{S\_IWUSR} & 00200 & l'utente ha il permesso di scrittura \\
1830 \const{S\_IXUSR} & 00100 & l'utente ha il permesso di esecuzione \\
1832 \const{S\_IRWXG} & 00070 & il gruppo ha tutti i permessi \\
1833 \const{S\_IRGRP} & 00040 & il gruppo ha il permesso di lettura \\
1834 \const{S\_IWGRP} & 00020 & il gruppo ha il permesso di scrittura \\
1835 \const{S\_IXGRP} & 00010 & il gruppo ha il permesso di esecuzione \\
1837 \const{S\_IRWXO} & 00007 & gli altri hanno tutti i permessi \\
1838 \const{S\_IROTH} & 00004 & gli altri hanno il permesso di lettura \\
1839 \const{S\_IWOTH} & 00002 & gli altri hanno il permesso di scrittura \\
1840 \const{S\_IXOTH} & 00001 & gli altri hanno il permesso di esecuzione \\
1843 \caption{Valori delle costanti usate per indicare i vari bit di
1844 \param{mode} utilizzato per impostare i permessi dei file.}
1845 \label{tab:file_permission_const}
1848 Le costanti con cui specificare i singoli bit di \param{mode} sono riportate
1849 in \tabref{tab:file_permission_const}. Il valore di \param{mode} può essere
1850 ottenuto combinando fra loro con un OR binario le costanti simboliche relative
1851 ai vari bit, o specificato direttamente, come per l'omonimo comando di shell,
1852 con un valore numerico (la shell lo vuole in ottale, dato che i bit dei
1853 permessi sono divisibili in gruppi di tre), che si può calcolare direttamente
1854 usando lo schema si utilizzo dei bit illustrato in \figref{fig:file_perm_bit}.
1856 Ad esempio i permessi standard assegnati ai nuovi file (lettura e scrittura
1857 per il proprietario, sola lettura per il gruppo e gli altri) sono
1858 corrispondenti al valore ottale $0644$, un programma invece avrebbe anche il
1859 bit di esecuzione attivo, con un valore di $0755$, se si volesse attivare il
1860 bit \acr{suid} il valore da fornire sarebbe $4755$.
1862 Il cambiamento dei permessi di un file eseguito attraverso queste funzioni ha
1863 comunque alcune limitazioni, previste per motivi di sicurezza. L'uso delle
1864 funzioni infatti è possibile solo se l'userid effettivo del processo
1865 corrisponde a quello del proprietario del file o dell'amministratore,
1866 altrimenti esse falliranno con un errore di \errcode{EPERM}.
1868 Ma oltre a questa regola generale, di immediata comprensione, esistono delle
1869 limitazioni ulteriori. Per questo motivo, anche se si è proprietari del file,
1870 non tutti i valori possibili di \param{mode} sono permessi o hanno effetto;
1871 in particolare accade che:
1873 \item siccome solo l'amministratore può impostare lo \textit{sticky bit}, se
1874 l'userid effettivo del processo non è zero esso viene automaticamente
1875 cancellato (senza notifica di errore) qualora sia stato indicato in
1877 \item per quanto detto in \secref{sec:file_ownership} riguardo la creazione
1878 dei nuovi file, si può avere il caso in cui il file creato da un processo è
1879 assegnato a un gruppo per il quale il processo non ha privilegi. Per evitare
1880 che si possa assegnare il bit \acr{sgid} ad un file appartenente a un gruppo
1881 per cui non si hanno diritti, questo viene automaticamente cancellato da
1882 \param{mode} (senza notifica di errore) qualora il gruppo del file non
1883 corrisponda a quelli associati al processo (la cosa non avviene quando
1884 l'userid effettivo del processo è zero).
1887 Per alcuni filesystem\footnote{il filesystem \acr{ext2} supporta questa
1888 caratteristica, che è mutuata da BSD.} è inoltre prevista una ulteriore
1889 misura di sicurezza, volta a scongiurare l'abuso dei bit \acr{suid} e
1890 \acr{sgid}; essa consiste nel cancellare automaticamente questi bit dai
1891 permessi di un file qualora un processo che non appartenga all'amministratore
1892 effettui una scrittura. In questo modo anche se un utente malizioso scopre un
1893 file \acr{suid} su cui può scrivere, un'eventuale modifica comporterà la
1894 perdita di questo privilegio.
1896 \subsection{La funzione \func{umask}}
1897 \label{sec:file_umask}
1899 Oltre che dai valori indicati in sede di creazione, i permessi assegnati ai
1900 nuovi file sono controllati anche da una maschera di bit impostata con la
1901 funzione \func{umask}, il cui prototipo è:
1902 \begin{prototype}{stat.h}
1903 {mode\_t umask(mode\_t mask)}
1905 Imposta la maschera dei permessi dei bit al valore specificato da \var{mask}
1906 (di cui vengono presi solo i 9 bit meno significativi).
1908 \bodydesc{La funzione ritorna il precedente valore della maschera. È una
1909 delle poche funzioni che non restituisce codici di errore.}
1912 Questa maschera è una caratteristica di ogni processo\footnote{è infatti
1913 contenuta nel campo \var{umask} di \var{fs\_struct}, vedi
1914 \figref{fig:proc_task_struct}.} e viene utilizzata per impedire che alcuni
1915 permessi possano essere assegnati ai nuovi file in sede di creazione. I bit
1916 indicati nella maschera vengono infatti esclusi quando un nuovo file viene
1919 In genere questa maschera serve per impostare un valore predefinito dei
1920 permessi che ne escluda alcuni (usualmente quello di scrittura per il gruppo e
1921 gli altri, corrispondente ad un valore di $022$). Essa è utile perché le
1922 routine dell'interfaccia ANSI C degli stream non prevedono l'esistenza dei
1923 permessi, e pertanto tutti i nuovi file vengono sempre creati con un valore di
1924 $666$ (cioè permessi di lettura e scrittura per tutti, si veda
1925 \tabref{tab:file_permission_const} per un confronto); in questo modo è
1926 possibile cancellare automaticamente i permessi non voluti, senza doverlo fare
1929 In genere il valore di \func{umask} viene stabilito una volta per tutte al
1930 login a $022$, e di norma gli utenti non hanno motivi per modificarlo. Se però
1931 si vuole che un processo possa creare un file che chiunque possa leggere
1932 allora occorrerà cambiare il valore di \func{umask}.
1935 \subsection{Le funzioni \func{chown}, \func{fchown} e \func{lchown}}
1936 \label{sec:file_chown}
1938 Come per i permessi, il sistema fornisce anche delle funzioni che permettano
1939 di cambiare utente e gruppo cui il file appartiene; le funzioni in questione
1940 sono tre e i loro prototipi sono i seguenti:
1942 \headdecl{sys/types.h}
1943 \headdecl{sys/stat.h}
1945 \funcdecl{int chown(const char *path, uid\_t owner, gid\_t group)}
1946 \funcdecl{int fchown(int fd, uid\_t owner, gid\_t group)}
1947 \funcdecl{int lchown(const char *path, uid\_t owner, gid\_t group)}
1949 Le funzioni cambiano utente e gruppo di appartenenza di un file ai valori
1950 specificati dalle variabili \var{owner} e \var{group}.
1952 \bodydesc{Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per
1953 un errore, in caso di errore \var{errno} può assumere i valori:
1955 \item[\errcode{EPERM}] L'userid effettivo non corrisponde a quello del
1956 proprietario del file o non è zero, o utente e gruppo non sono validi
1958 Oltre a questi entrambe restituiscono gli errori \errval{EROFS} e
1959 \errval{EIO}; \func{chown} restituisce anche \errval{EFAULT},
1960 \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR},
1961 \errval{EACCES}, \errval{ELOOP}; \func{fchown} anche \errval{EBADF}.}
1964 In Linux soltanto l'amministratore può cambiare il proprietario di un file,
1965 seguendo la semantica di BSD che non consente agli utenti di assegnare i loro
1966 file ad altri (per evitare eventuali aggiramenti delle quote).
1967 L'amministratore può cambiare il gruppo di un file, il proprietario può
1968 cambiare il gruppo dei file che gli appartengono solo se il nuovo gruppo è il
1969 suo gruppo primario o uno dei gruppi a cui appartiene.
1971 La funzione \func{chown} segue i link simbolici, per operare direttamente su
1972 un link simbolico si deve usare la funzione \func{lchown}.\footnote{fino alla
1973 versione 2.1.81 in Linux \func{chown} non seguiva i link simbolici, da
1974 allora questo comportamento è stato assegnato alla funzione \func{lchown},
1975 introdotta per l'occasione, ed è stata creata una nuova system call per
1976 \func{chown} che seguisse i link simbolici.} La funzione \func{fchown} opera
1977 su un file aperto, essa è mutuata da BSD, ma non è nello standard POSIX.
1978 Un'altra estensione rispetto allo standard POSIX è che specificando -1 come
1979 valore per \var{owner} e \var{group} i valori restano immutati.
1981 Quando queste funzioni sono chiamate con successo da un processo senza i
1982 privilegi di root entrambi i bit \acr{suid} e \acr{sgid} vengono
1983 cancellati. Questo non avviene per il bit \acr{sgid} nel caso in cui esso
1984 sia usato (in assenza del corrispondente permesso di esecuzione) per indicare
1985 che per il file è attivo il \textit{mandatory locking}.
1987 %La struttura fondamentale che contiene i dati essenziali relativi ai file è il
1988 %cosiddetto \textit{inode}; questo conterrà informazioni come il
1989 %tipo di file (file di dispositivo, directory, file di dati, per un elenco
1990 %completo vedi \ntab), i permessi (vedi \secref{sec:file_perms}), le date (vedi
1991 %\secref{sec:file_times}).
1994 \subsection{Un quadro d'insieme sui permessi}
1995 \label{sec:file_riepilogo}
1997 Avendo affrontato in maniera separata il comportamento delle varie funzioni ed
1998 il significato dei singoli bit dei permessi sui file, vale la pena fare un
1999 riepilogo in cui si riassumono le caratteristiche di ciascuno di essi, in modo
2000 da poter fornire un quadro d'insieme.
2002 In \tabref{tab:file_fileperm_bits} si sono riassunti gli effetti dei vari bit
2003 per un file; per quanto riguarda l'applicazione dei permessi per proprietario,
2004 gruppo ed altri si ricordi quanto illustrato in
2005 \secref{sec:file_perm_overview}. Si rammenti che il valore dei permessi non ha
2006 alcun effetto qualora il processo possieda i privilegi di amministratore.
2011 \begin{tabular}[c]{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|l|}
2013 \multicolumn{3}{|c|}{}&
2014 \multicolumn{3}{|c|}{user}&
2015 \multicolumn{3}{|c|}{group}&
2016 \multicolumn{3}{|c|}{other}&
2017 \multirow{2}{*}{\textbf{Operazioni possibili}} \\
2019 \acr{s}&\acr{s}&\acr{t}&r&w&x&r&w&x&r&w&x& \\
2022 1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Se eseguito ha i permessi del propritario\\
2023 -&1&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Se eseguito ha i permessi del gruppo propritario\\
2024 -&1&-&-&-&0&-&-&-&-&-&-&Il \textit{mandatory locking} è abilitato\\
2025 -&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Non utilizzato\\
2026 -&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di lettura per il proprietario\\
2027 -&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di lettura per il gruppo proprietario\\
2028 -&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Permesso di lettura per tutti gli altri\\
2029 -&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&Permesso di scrittura per il proprietario\\
2030 -&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&Permesso di scrittura per il gruppo proprietario\\
2031 -&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&Permesso di scrittura per tutti gli altri \\
2032 -&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&Permesso di esecuzione per il proprietario\\
2033 -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&Permesso di esecuzione per il gruppo proprietario\\
2034 -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&Permesso di esecuzione per tutti gli altri\\
2037 \caption{Tabella riassuntiva del significato dei bit dei permessi per un
2039 \label{tab:file_fileperm_bits}
2042 Per compattezza, nella tabella si sono specificati i bit di \acr{suid},
2043 \acr{sgid} e \acr{stiky} con la notazione illustrata anche in
2044 \figref{fig:file_perm_bit}.
2046 In \tabref{tab:file_dirperm_bits} si sono invece riassunti gli effetti dei
2047 vari bit dei permessi per una directory; anche in questo caso si sono
2048 specificati i bit di \acr{suid}, \acr{sgid} e \acr{stiky} con la notazione
2049 compatta illustrata in \figref{fig:file_perm_bit}.
2054 \begin{tabular}[c]{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|l|}
2056 \multicolumn{3}{|c|}{}&
2057 \multicolumn{3}{|c|}{user}&
2058 \multicolumn{3}{|c|}{group}&
2059 \multicolumn{3}{|c|}{other}&
2060 \multirow{2}{*}{\textbf{Operazioni possibili}} \\
2062 \acr{s}&\acr{s}&\acr{t}&r&w&x&r&w&x&r&w&x& \\
2065 1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Non utilizzato\\
2066 -&1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Propaga il gruppo proprietario ai nuovi file creati\\
2067 -&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Limita l'accesso in scrittura dei file nella directory\\
2068 -&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di visualizzazione per il proprietario\\
2069 -&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di visualizzazione per il gruppo proprietario\\
2070 -&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Permesso di visualizzazione per tutti gli altri\\
2071 -&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&Permesso di aggiornamento per il proprietario\\
2072 -&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&Permesso di aggiornamento per il gruppo proprietario\\
2073 -&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&Permesso di aggiornamento per tutti gli altri \\
2074 -&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&Permesso di attraversamento per il proprietario\\
2075 -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&Permesso di attraversamento per il gruppo proprietario\\
2076 -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&Permesso di attraversamento per tutti gli altri\\
2079 \caption{Tabella riassuntiva del significato dei bit dei permessi per una
2081 \label{tab:file_dirperm_bits}
2084 Nelle tabelle si è indicato con $-$ il fatto che il valore degli altri bit non
2085 è influente rispetto a quanto indicato in ciascuna riga; l'operazione fa
2086 riferimento soltanto alla combinazione di bit per i quali il valore è
2087 riportato esplicitamente.
2090 \subsection{La funzione \func{chroot}}
2091 \label{sec:file_chroot}
2093 Benché non abbia niente a che fare con permessi, utenti e gruppi, la funzione
2094 \func{chroot} viene usata spesso per restringere le capacità di acccesso di un
2095 programma ad una sezione limitata del filesystem, per cui ne parleremo in
2098 Come accennato in \secref{sec:proc_fork} ogni processo oltre ad una directory
2099 di lavoro corrente, ha anche una directory radice,\footnote{entrambe sono
2100 contenute in due campi di \var{fs\_struct}, vedi
2101 \figref{fig:proc_task_struct}.} che è la directory che per il processo
2102 costituisce la radice dell'albero dei file e rispetto alla quale vengono
2103 risolti i pathname assoluti (si ricordi quanto detto in
2104 \secref{sec:file_organization}). La radice viene eredidata dal padre per ogni
2105 processo figlio, e quindi di norma coincide con la \file{/} del sistema.
2107 In certe situazioni però per motivi di sicurezza non si vuole che un processo
2108 possa accedere a tutto il filesystem; per questo si può cambiare la directory
2109 radice con la funzione \func{chroot}, il cui prototipo è:
2110 \begin{prototype}{unistd.h}{int chroot(const char *path)}
2111 Cambia la directory radice del processo a quella specificata da
2114 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per
2115 un errore, in caso di errore \var{errno} può assumere i valori:
2117 \item[\errcode{EPERM}] L'userid effettivo del processo non è zero.
2119 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
2120 \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR}, \errval{EACCES}, \errval{ELOOP};
2121 \errval{EROFS} e \errval{EIO}.}
2123 \noindent in questo modo la directory radice del processo diventerà
2124 \param{path} (che ovviamente deve esistere) ed ogni pathname assoluto sarà
2125 risolto a partire da essa, rendendo impossibile accedere alla parte di albero
2126 sovrastante; si ha cioè quella che viene chiamata una \textit{chroot jail}.
2128 Solo l'amministratore può usare questa funzione, e la nuova radice, per quanto
2129 detto in \secref{sec:proc_fork}, sarà ereditata da tutti i processi figli. Si
2130 tenga presente che la funzione non cambia la directory di lavoro corrente, che
2131 potrebbe restare fuori dalla \textit{chroot jail}.
2133 Questo è il motivo per cui la funzione è efficace solo se dopo averla eseguita
2134 si cedono i privilegi di root. Infatti se in qualche modo il processo ha una
2135 directory di lavoro corrente fuori dalla \textit{chroot jail}, potrà comunque
2136 accedere a tutto il filesystem usando pathname relativi.
2138 Ma quando ad un processo restano i privilegi di root esso potrà sempre portare
2139 la directory di lavoro corrente fuori dalla \textit{chroot jail} creando una
2140 sottodirectory ed eseguendo una \func{chroot} su di essa. Per questo motivo
2141 l'uso di questa funzione non ha molto senso quando un processo necessita dei
2142 privilegi di root per le sue normali operazioni.
2144 Un caso tipico di uso di \func{chroot} è quello di un server ftp anonimo, in
2145 questo caso infatti si vuole che il server veda solo i file che deve
2146 trasferire, per cui in genere si esegue una \func{chroot} sulla directory che
2147 contiene i file. Si tenga presente però che in questo caso occorrerà
2148 replicare all'interno della \textit{chroot jail} tutti i file (in genere
2149 programmi e librerie) di cui il server potrebbe avere bisogno.
2151 %%% Local Variables:
2153 %%% TeX-master: "gapil"