6d02656f05f4374eae593600db1d25f8c74db156
[gapil.git] / filedir.tex
1 %% filedir.tex
2 %%
3 %% Copyright (C) 2000-2011 Simone Piccardi.  Permission is granted to
4 %% copy, distribute and/or modify this document under the terms of the GNU Free
5 %% Documentation License, Version 1.1 or any later version published by the
6 %% Free Software Foundation; with the Invariant Sections being "Un preambolo",
7 %% with no Front-Cover Texts, and with no Back-Cover Texts.  A copy of the
8 %% license is included in the section entitled "GNU Free Documentation
9 %% License".
10 %%
11
12 \chapter{File e directory}
13 \label{cha:files_and_dirs}
14
15 In questo capitolo tratteremo in dettaglio le modalità con cui si gestiscono
16 file e directory, iniziando dalle funzioni di libreria che si usano per
17 copiarli, spostarli e cambiarne i nomi. Esamineremo poi l'interfaccia che
18 permette la manipolazione dei vari attributi di file e directory ed alla fine
19 prenderemo in esame la struttura di base del sistema delle protezioni e del
20 controllo dell'accesso ai file e le successive estensioni (\textit{Extended
21   Attributes}, ACL, quote disco, \textit{capabilities}). Tutto quello che
22 riguarda invece la manipolazione del contenuto dei file è lasciato ai capitoli
23 successivi.
24
25
26
27 \section{La gestione di file e directory}
28 \label{sec:file_dir}
29
30 Come già accennato in sez.~\ref{sec:file_filesystem} in un sistema unix-like
31 la gestione dei file ha delle caratteristiche specifiche che derivano
32 direttamente dall'architettura del sistema.  In questa sezione esamineremo le
33 funzioni usate per la manipolazione di file e directory, per la creazione di
34 link simbolici e diretti, per la gestione e la lettura delle directory.
35
36 In particolare ci soffermeremo sulle conseguenze che derivano
37 dall'architettura dei filesystem illustrata nel capitolo precedente per quanto
38 riguarda il comportamento e gli effetti delle varie funzioni.
39
40
41 \subsection{Le funzioni \func{link} e \func{unlink}}
42 \label{sec:file_link}
43
44 Una caratteristica comune a diversi sistemi operativi è quella di poter creare
45 dei nomi fittizi (come gli alias del vecchio MacOS o i collegamenti di Windows
46 o i nomi logici del VMS) che permettono di fare riferimento allo stesso file
47 chiamandolo con nomi diversi o accedendovi da directory diverse.
48
49 Questo è possibile anche in ambiente Unix, dove tali collegamenti sono
50 usualmente chiamati \textit{link}; ma data l'architettura del sistema riguardo
51 la gestione dei file (ed in particolare quanto trattato in
52 sez.~\ref{sec:file_arch_func}) ci sono due metodi sostanzialmente diversi per
53 fare questa operazione.
54
55 Come spiegato in sez.~\ref{sec:file_filesystem} l'accesso al contenuto di un
56 file su disco avviene passando attraverso il suo \itindex{inode}
57 \textit{inode}, che è la struttura usata dal kernel che lo identifica
58 univocamente all'interno di un singolo filesystem. Il nome del file che si
59 trova nella voce di una directory è solo un'etichetta, mantenuta all'interno
60 della directory, che viene associata ad un puntatore che fa riferimento al
61 suddetto \textit{inode}.
62
63 Questo significa che, fintanto che si resta sullo stesso filesystem, la
64 realizzazione di un link è immediata, ed uno stesso file può avere tanti nomi
65 diversi, dati da altrettante associazioni diverse allo stesso \itindex{inode}
66 \textit{inode} effettuate tramite ``etichette'' diverse in directory
67 diverse. Si noti anche che nessuno di questi nomi viene ad assumere una
68 particolare preferenza o originalità rispetto agli altri, in quanto tutti
69 fanno comunque riferimento allo stesso \itindex{inode} \textit{inode}.
70
71 Per aggiungere ad una directory una voce che faccia riferimento ad un
72 \itindex{inode} \textit{inode} già esistente si utilizza la funzione
73 \func{link}; si suole chiamare questo tipo di associazione un collegamento
74 diretto, o \textit{hard link}.  Il prototipo della funzione è il seguente:
75 \begin{prototype}{unistd.h}
76 {int link(const char *oldpath, const char *newpath)}
77   Crea un nuovo collegamento diretto.
78   
79   \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
80     errore nel qual caso \var{errno} viene impostata ai valori:
81   \begin{errlist}
82   \item[\errcode{EXDEV}] i file \param{oldpath} e \param{newpath} non fanno
83     riferimento ad un filesystem montato sullo stesso \textit{mount point}.
84   \item[\errcode{EPERM}] il filesystem che contiene \param{oldpath} e
85     \param{newpath} non supporta i link diretti o è una directory.
86   \item[\errcode{EEXIST}] un file (o una directory) di nome \param{newpath}
87     esiste già.
88   \item[\errcode{EMLINK}] ci sono troppi link al file \param{oldpath} (il
89     numero massimo è specificato dalla variabile \const{LINK\_MAX}, vedi
90     sez.~\ref{sec:sys_limits}).
91   \end{errlist}
92   ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOTDIR},
93   \errval{EFAULT}, \errval{ENOMEM}, \errval{EROFS}, \errval{ELOOP},
94   \errval{ENOSPC}, \errval{EIO}.}
95 \end{prototype}
96
97 La funzione crea sul \itindex{pathname} \textit{pathname} \param{newpath} un
98 collegamento diretto al file indicato da \param{oldpath}.  Per quanto detto la
99 creazione di un nuovo collegamento diretto non copia il contenuto del file, ma
100 si limita a creare una voce nella directory specificata da \param{newpath} e
101 ad aumentare di uno il numero di riferimenti al file (riportato nel campo
102 \var{st\_nlink} della struttura \struct{stat}, vedi sez.~\ref{sec:file_stat})
103 aggiungendo il nuovo nome ai precedenti. Si noti che uno stesso file può
104 essere così chiamato con vari nomi in diverse directory.
105
106 Per quanto dicevamo in sez.~\ref{sec:file_filesystem} la creazione di un
107 collegamento diretto è possibile solo se entrambi i \itindex{pathname}
108 \textit{pathname} sono nello stesso filesystem; inoltre il filesystem deve
109 supportare i collegamenti diretti (il meccanismo non è disponibile ad esempio
110 con il filesystem \acr{vfat} di Windows). In realtà la funzione ha un
111 ulteriore requisito, e cioè che non solo che i due file siano sullo stesso
112 filesystem, ma anche che si faccia riferimento ad essi sullo stesso
113 \textit{mount point}.\footnote{si tenga presente infatti (vedi
114   sez.~\ref{sec:sys_file_config}) che a partire dal kernel 2.4 uno stesso
115   filesystem può essere montato più volte su directory diverse.}
116
117 La funzione inoltre opera sia sui file ordinari che sugli altri oggetti del
118 filesystem, con l'eccezione delle directory. In alcune versioni di Unix solo
119 l'amministratore è in grado di creare un collegamento diretto ad un'altra
120 directory: questo viene fatto perché con una tale operazione è possibile
121 creare dei \textit{loop} nel filesystem (vedi l'esempio mostrato in
122 sez.~\ref{sec:file_symlink}, dove riprenderemo il discorso) che molti programmi
123 non sono in grado di gestire e la cui rimozione diventerebbe estremamente
124 complicata (in genere per questo tipo di errori occorre far girare il
125 programma \cmd{fsck} per riparare il filesystem).
126
127 Data la pericolosità di questa operazione e la disponibilità dei link
128 simbolici che possono fornire la stessa funzionalità senza questi problemi,
129 nel caso di Linux questa capacità è stata completamente disabilitata, e al
130 tentativo di creare un link diretto ad una directory la funzione \func{link}
131 restituisce l'errore \errcode{EPERM}.
132
133 Un ulteriore comportamento peculiare di Linux è quello in cui si crea un
134 \textit{hard link} ad un link simbolico. In questo caso lo standard POSIX
135 prevederebbe che quest'ultimo venga risolto e che il collegamento sia
136 effettuato rispetto al file cui esso punta, e che venga riportato un errore
137 qualora questo non esista o non sia un file. Questo era anche il comportamento
138 iniziale di Linux ma a partire dai kernel della serie 2.0.x\footnote{per la
139   precisione il comportamento era quello previsto dallo standard POSIX fino al
140   kernel di sviluppo 1.3.56, ed è stato temporaneamente ripristinato anche
141   durante lo sviluppo della serie 2.1.x, per poi tornare al comportamento
142   attuale fino ad oggi (per riferimento si veda
143   \href{http://lwn.net/Articles/293902}
144   {\texttt{http://lwn.net/Articles/293902}}).} è stato adottato un
145 comportamento che non segue più lo standard per cui l'\textit{hard link} viene
146 creato rispetto al link simbolico, e non al file cui questo punta.
147
148 La ragione di questa differenza rispetto allo standard, presente anche in
149 altri sistemi unix-like, sono dovute al fatto che un link simbolico può fare
150 riferimento anche ad un file non esistente o a una directory, per i quali
151 l'\textit{hard link} non può essere creato, per cui la scelta di seguire il
152 link simbolico è stata ritenuta una scelta scorretta nella progettazione
153 dell'interfaccia.  Infatti se non ci fosse il comportamento adottato da Linux
154 sarebbe impossibile creare un \textit{hard link} ad un link simbolico, perché
155 la funzione lo risolverebbe e l'\textit{hard link} verrebbe creato verso la
156 destinazione. Invece evitando di seguire lo standard l'operazione diventa
157 possibile, ed anche il comportamento della funzione risulta molto più
158 comprensibile. Tanto più che se proprio se si vuole creare un \textit{hard
159   link} rispetto alla destinazione di un link simbolico è sempre possibile
160 farlo direttamente.\footnote{ciò non toglie che questo comportamento fuori
161   standard possa causare problemi, come nell'esempio descritto nell'articolo
162   citato nella nota precedente, a programmi che non si aspettano questa
163   differenza rispetto allo standard POSIX.}
164
165 La rimozione di un file (o più precisamente della voce che lo referenzia
166 all'interno di una directory) si effettua con la funzione \funcd{unlink}; il
167 suo prototipo è il seguente:
168 \begin{prototype}{unistd.h}{int unlink(const char *pathname)}
169
170   Cancella un file.
171   
172   \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
173     errore, nel qual caso il file non viene toccato. La variabile
174     \var{errno} viene impostata secondo i seguenti codici di errore:
175   \begin{errlist}
176   \item[\errcode{EISDIR}] \param{pathname} si riferisce ad una directory.
177     \footnotemark
178   \item[\errcode{EROFS}] \param{pathname} è su un filesystem montato in sola
179   lettura.
180   \item[\errcode{EISDIR}] \param{pathname} fa riferimento a una directory.
181   \end{errlist}
182   ed inoltre: \errval{EACCES}, \errval{EFAULT}, \errval{ENOENT},
183   \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{EROFS}, \errval{ELOOP},
184   \errval{EIO}.}
185 \end{prototype}
186
187 \footnotetext{questo è un valore specifico ritornato da Linux che non consente
188   l'uso di \func{unlink} con le directory (vedi sez.~\ref{sec:file_remove}).
189   Non è conforme allo standard POSIX, che prescrive invece l'uso di
190   \errcode{EPERM} in caso l'operazione non sia consentita o il processo non
191   abbia privilegi sufficienti.}
192
193 La funzione cancella il nome specificato da \param{pathname} nella relativa
194 directory e decrementa il numero di riferimenti nel relativo \itindex{inode}
195 \textit{inode}. Nel caso di link simbolico cancella il link simbolico; nel
196 caso di socket, fifo o file di dispositivo \index{file!di~dispositivo} rimuove
197 il nome, ma come per i file i processi che hanno aperto uno di questi oggetti
198 possono continuare ad utilizzarlo.
199
200 Per cancellare una voce in una directory è necessario avere il permesso di
201 scrittura su di essa, dato che si va a rimuovere una voce dal suo contenuto, e
202 il diritto di esecuzione sulla directory che la contiene (affronteremo in
203 dettaglio l'argomento dei permessi di file e directory in
204 sez.~\ref{sec:file_access_control}). Se inoltre lo \itindex{sticky~bit}
205 \textit{sticky bit} (vedi sez.~\ref{sec:file_special_perm}) è impostato
206 occorrerà anche essere proprietari del file o proprietari della directory (o
207 root, per cui nessuna delle restrizioni è applicata).
208
209 Una delle caratteristiche di queste funzioni è che la creazione/rimozione del
210 nome dalla directory e l'incremento/decremento del numero di riferimenti
211 \itindex{inode} nell'\textit{inode} devono essere effettuati in maniera
212 atomica (si veda sez.~\ref{sec:proc_atom_oper}) senza possibili interruzioni
213 fra le due operazioni. Per questo entrambe queste funzioni sono realizzate
214 tramite una singola system call.
215
216 Si ricordi infine che un file non viene eliminato dal disco fintanto che tutti
217 i riferimenti ad esso sono stati cancellati: solo quando il \textit{link
218   count} mantenuto \itindex{inode} nell'\textit{inode} diventa zero lo spazio
219 occupato su disco viene rimosso (si ricordi comunque che a questo si aggiunge
220 sempre un'ulteriore condizione,\footnote{come vedremo in
221   cap.~\ref{cha:file_unix_interface} il kernel mantiene anche una tabella dei
222   file aperti nei vari processi, che a sua volta contiene i riferimenti agli
223   \itindex{inode} \textit{inode} ad essi relativi. Prima di procedere alla
224   cancellazione dello spazio occupato su disco dal contenuto di un file il
225   kernel controlla anche questa tabella, per verificare che anche in essa non
226   ci sia più nessun riferimento all'\textit{inode} in questione.} e cioè che
227 non ci siano processi che abbiano il suddetto file aperto).
228
229 Questa proprietà viene spesso usata per essere sicuri di non lasciare file
230 temporanei su disco in caso di crash dei programmi; la tecnica è quella di
231 aprire il file e chiamare \func{unlink} subito dopo, in questo modo il
232 contenuto del file è sempre disponibile all'interno del processo attraverso il
233 suo file descriptor (vedi sez.~\ref{sec:file_fd}) fintanto che il processo non
234 chiude il file, ma non ne resta traccia in nessuna directory, e lo spazio
235 occupato su disco viene immediatamente rilasciato alla conclusione del
236 processo (quando tutti i file vengono chiusi).
237
238
239 \subsection{Le funzioni \func{remove} e \func{rename}}
240 \label{sec:file_remove}
241
242 Al contrario di quanto avviene con altri Unix, in Linux non è possibile usare
243 \func{unlink} sulle directory; per cancellare una directory si può usare la
244 funzione \func{rmdir} (vedi sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}), oppure la
245 funzione \funcd{remove}. 
246
247 Questa è la funzione prevista dallo standard ANSI C per cancellare un file o
248 una directory (e funziona anche per i sistemi che non supportano i link
249 diretti). Per i file è identica a \func{unlink} e per le directory è identica
250 a \func{rmdir}; il suo prototipo è:
251 \begin{prototype}{stdio.h}{int remove(const char *pathname)}
252   Cancella un nome dal filesystem. 
253   
254   \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
255     errore, nel qual caso il file non viene toccato.
256     
257     I codici di errore riportati in \var{errno} sono quelli della chiamata
258     utilizzata, pertanto si può fare riferimento a quanto illustrato nelle
259     descrizioni di \func{unlink} e \func{rmdir}.}
260 \end{prototype}
261
262 La funzione utilizza la funzione \func{unlink}\footnote{questo vale usando le
263   \acr{glibc}; nelle libc4 e nelle libc5 la funzione \func{remove} è un
264   semplice alias alla funzione \func{unlink} e quindi non può essere usata per
265   le directory.} per cancellare i file e la funzione \func{rmdir} per
266 cancellare le directory; si tenga presente che per alcune implementazioni del
267 protocollo NFS utilizzare questa funzione può comportare la scomparsa di file
268 ancora in uso.
269
270 Per cambiare nome ad un file o a una directory (che devono comunque essere
271 nello stesso filesystem) si usa invece la funzione \funcd{rename},\footnote{la
272   funzione è definita dallo standard ANSI C, ma si applica solo per i file, lo
273   standard POSIX estende la funzione anche alle directory.} il cui prototipo
274 è:
275 \begin{prototype}{stdio.h}
276   {int rename(const char *oldpath, const char *newpath)} 
277   
278   Rinomina un file.
279   
280   \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
281     errore, nel qual caso il file non viene toccato. La variabile
282     \var{errno} viene impostata secondo i seguenti codici di errore:
283   \begin{errlist} 
284   \item[\errcode{EISDIR}] \param{newpath} è una directory mentre
285     \param{oldpath} non è una directory.
286   \item[\errcode{EXDEV}] \param{oldpath} e \param{newpath} non sono sullo
287     stesso filesystem.
288   \item[\errcode{ENOTEMPTY}] \param{newpath} è una directory già esistente e
289     non vuota.
290   \item[\errcode{EBUSY}] o \param{oldpath} o \param{newpath} sono in uso da
291     parte di qualche processo (come directory di lavoro o come radice) o del
292     sistema (come mount point).
293   \item[\errcode{EINVAL}] \param{newpath} contiene un prefisso di
294     \param{oldpath} o più in generale si è cercato di creare una directory come
295     sotto-directory di se stessa.
296   \item[\errcode{ENOTDIR}] uno dei componenti dei \itindex{pathname}
297     \textit{pathname} non è una directory o \param{oldpath} è una directory e
298     \param{newpath} esiste e non è una directory.
299   \end{errlist} 
300   ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{EPERM}, \errval{EMLINK},
301   \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{EROFS}, \errval{ELOOP} e
302   \errval{ENOSPC}.}
303 \end{prototype}
304
305 La funzione rinomina il file \param{oldpath} in \param{newpath}, eseguendo se
306 necessario lo spostamento di un file fra directory diverse. Eventuali altri
307 link diretti allo stesso file non vengono influenzati.
308
309 Il comportamento della funzione è diverso a seconda che si voglia rinominare
310 un file o una directory; se ci riferisce ad un file allora \param{newpath}, se
311 esiste, non deve essere una directory (altrimenti si ha l'errore
312 \errcode{EISDIR}). Nel caso \param{newpath} indichi un file esistente questo
313 viene cancellato e rimpiazzato (atomicamente).
314
315 Se \param{oldpath} è una directory allora \param{newpath}, se esiste, deve
316 essere una directory vuota, altrimenti si avranno gli errori \errcode{ENOTDIR}
317 (se non è una directory) o \errcode{ENOTEMPTY} (se non è vuota). Chiaramente
318 \param{newpath} non può contenere \param{oldpath} altrimenti si avrà un errore
319 \errcode{EINVAL}.
320
321 Se \param{oldpath} si riferisce ad un link simbolico questo sarà rinominato; se
322 \param{newpath} è un link simbolico verrà cancellato come qualunque altro
323 file.  Infine qualora \param{oldpath} e \param{newpath} siano due nomi dello
324 stesso file lo standard POSIX prevede che la funzione non dia errore, e non
325 faccia nulla, lasciando entrambi i nomi; Linux segue questo standard, anche
326 se, come fatto notare dal manuale delle \textit{glibc}, il comportamento più
327 ragionevole sarebbe quello di cancellare \param{oldpath}.
328
329 Il vantaggio nell'uso di questa funzione al posto della chiamata successiva di
330 \func{link} e \func{unlink} è che l'operazione è eseguita atomicamente, non
331 può esistere cioè nessun istante in cui un altro processo può trovare attivi
332 entrambi i nomi dello stesso file, o, in caso di sostituzione di un file
333 esistente, non trovare quest'ultimo prima che la sostituzione sia stata
334 eseguita.
335
336 In ogni caso se \param{newpath} esiste e l'operazione fallisce per un qualche
337 motivo (come un crash del kernel), \func{rename} garantisce di lasciare
338 presente un'istanza di \param{newpath}. Tuttavia nella sovrascrittura potrà
339 esistere una finestra in cui sia \param{oldpath} che \param{newpath} fanno
340 riferimento allo stesso file.
341
342
343 \subsection{I link simbolici}
344 \label{sec:file_symlink}
345
346 Come abbiamo visto in sez.~\ref{sec:file_link} la funzione \func{link} crea
347 riferimenti agli \itindex{inode} \textit{inode}, pertanto può funzionare
348 soltanto per file che risiedono sullo stesso filesystem e solo per un
349 filesystem di tipo Unix.  Inoltre abbiamo visto che in Linux non è consentito
350 eseguire un link diretto ad una directory.
351
352 Per ovviare a queste limitazioni i sistemi Unix supportano un'altra forma di
353 link (i cosiddetti \textit{soft link} o \textit{symbolic link}), che sono,
354 come avviene in altri sistemi operativi, dei file speciali che contengono
355 semplicemente il riferimento ad un altro file (o directory). In questo modo è
356 possibile effettuare link anche attraverso filesystem diversi, a file posti in
357 filesystem che non supportano i link diretti, a delle directory, ed anche a
358 file che non esistono ancora.
359
360 Il sistema funziona in quanto i link simbolici sono riconosciuti come tali dal
361 kernel\footnote{è uno dei diversi tipi di file visti in
362   tab.~\ref{tab:file_file_types}, contrassegnato come tale
363   nell'\textit{inode}, e riconoscibile dal valore del campo \var{st\_mode}
364   della struttura \struct{stat} (vedi sez.~\ref{sec:file_stat}).}  per cui
365 alcune funzioni di libreria (come \func{open} o \func{stat}) quando ricevono
366 come argomento un link simbolico vengono automaticamente applicate al file da
367 esso specificato.  La funzione che permette di creare un nuovo link simbolico
368 è \funcd{symlink}, ed il suo prototipo è:
369 \begin{prototype}{unistd.h}
370   {int symlink(const char *oldpath, const char *newpath)} 
371   Crea un nuovo link simbolico di nome \param{newpath} il cui contenuto è
372   \param{oldpath}.
373   
374   \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
375     errore, nel qual caso la variabile \var{errno} assumerà i valori:
376   \begin{errlist}
377   \item[\errcode{EPERM}] il filesystem che contiene \param{newpath} non
378     supporta i link simbolici.
379   \item[\errcode{ENOENT}] una componente di \param{newpath} non esiste o
380     \param{oldpath} è una stringa vuota.
381   \item[\errcode{EEXIST}] esiste già un file \param{newpath}.
382   \item[\errcode{EROFS}] \param{newpath} è su un filesystem montato in sola
383     lettura.
384   \end{errlist}
385   ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EACCES}, \errval{ENAMETOOLONG},
386   \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP}, \errval{ENOSPC} e
387   \errval{EIO}.}
388 \end{prototype}
389
390 Si tenga presente che la funzione non effettua nessun controllo sull'esistenza
391 di un file di nome \param{oldpath}, ma si limita ad inserire quella stringa
392 nel link simbolico. Pertanto un link simbolico può anche riferirsi ad un file
393 che non esiste: in questo caso si ha quello che viene chiamato un
394 \textit{dangling link}, letteralmente un \textsl{link ciondolante}.
395
396 Come accennato i link simbolici sono risolti automaticamente dal kernel
397 all'invocazione delle varie system call; in tab.~\ref{tab:file_symb_effect} si
398 è riportato un elenco dei comportamenti delle varie funzioni di libreria che
399 operano sui file nei confronti della risoluzione dei link simbolici,
400 specificando quali seguono il link simbolico e quali invece possono operare
401 direttamente sul suo contenuto.
402 \begin{table}[htb]
403   \centering
404   \footnotesize
405   \begin{tabular}[c]{|l|c|c|}
406     \hline
407     \textbf{Funzione} & \textbf{Segue il link} & \textbf{Non segue il link} \\
408     \hline 
409     \hline 
410     \func{access}   & $\bullet$ & --        \\
411     \func{chdir}    & $\bullet$ & --        \\
412     \func{chmod}    & $\bullet$ & --        \\
413     \func{chown}    & --        & $\bullet$ \\
414     \func{creat}    & $\bullet$ & --        \\
415     \func{exec}     & $\bullet$ & --        \\
416     \func{lchown}   & $\bullet$ & --        \\
417     \func{link}\footnotemark & --        & $\bullet$ \\
418     \func{lstat}    & --        & $\bullet$ \\
419     \func{mkdir}    & $\bullet$ & --        \\
420     \func{mkfifo}   & $\bullet$ & --        \\
421     \func{mknod}    & $\bullet$ & --        \\
422     \func{open}     & $\bullet$ & --        \\
423     \func{opendir}  & $\bullet$ & --        \\
424     \func{pathconf} & $\bullet$ & --        \\
425     \func{readlink} & --        & $\bullet$ \\
426     \func{remove}   & --        & $\bullet$ \\
427     \func{rename}   & --        & $\bullet$ \\
428     \func{stat}     & $\bullet$ & --        \\
429     \func{truncate} & $\bullet$ & --        \\
430     \func{unlink}   & --        & $\bullet$ \\
431     \hline 
432   \end{tabular}
433   \caption{Uso dei link simbolici da parte di alcune funzioni.}
434   \label{tab:file_symb_effect}
435 \end{table}
436
437 \footnotetext{a partire dalla serie 2.0, e contrariamente a quanto indicato
438   dallo standard POSIX, si veda quanto detto in sez.~\ref{sec:file_link}.}
439
440 Si noti che non si è specificato il comportamento delle funzioni che operano
441 con i file descriptor, in quanto la risoluzione del link simbolico viene in
442 genere effettuata dalla funzione che restituisce il file descriptor
443 (normalmente la \func{open}, vedi sez.~\ref{sec:file_open}) e tutte le
444 operazioni seguenti fanno riferimento solo a quest'ultimo.
445
446 Dato che, come indicato in tab.~\ref{tab:file_symb_effect}, funzioni come la
447 \func{open} seguono i link simbolici, occorrono funzioni apposite per accedere
448 alle informazioni del link invece che a quelle del file a cui esso fa
449 riferimento. Quando si vuole leggere il contenuto di un link simbolico si usa
450 la funzione \funcd{readlink}, il cui prototipo è:
451 \begin{prototype}{unistd.h}
452 {int readlink(const char *path, char *buff, size\_t size)} 
453   Legge il contenuto del link simbolico indicato da \param{path} nel buffer
454   \param{buff} di dimensione \param{size}.
455   
456   \bodydesc{La funzione restituisce il numero di caratteri letti dentro
457     \param{buff} o -1 per un errore, nel qual caso la variabile
458     \var{errno} assumerà i valori:
459   \begin{errlist}
460   \item[\errcode{EINVAL}] \param{path} non è un link simbolico o \param{size}
461     non è positiva.
462   \end{errlist}
463   ed inoltre \errval{ENOTDIR}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
464   \errval{EACCES}, \errval{ELOOP}, \errval{EIO}, \errval{EFAULT} e
465   \errval{ENOMEM}.}
466 \end{prototype}
467
468 La funzione apre il link simbolico, ne legge il contenuto, lo scrive nel
469 buffer, e lo richiude. Si tenga presente che la funzione non termina la
470 stringa con un carattere nullo e la tronca alla dimensione specificata da
471 \param{size} per evitare di sovrascrivere oltre le dimensioni del buffer.
472
473 \begin{figure}[htb]
474   \centering
475   \includegraphics[width=8.5cm]{img/link_loop}
476   \caption{Esempio di loop nel filesystem creato con un link simbolico.}
477   \label{fig:file_link_loop}
478 \end{figure}
479
480 Un caso comune che si può avere con i link simbolici è la creazione dei
481 cosiddetti \textit{loop}. La situazione è illustrata in
482 fig.~\ref{fig:file_link_loop}, che riporta la struttura della directory
483 \file{/boot}. Come si vede si è creato al suo interno un link simbolico che
484 punta di nuovo a \file{/boot}.\footnote{il loop mostrato in
485   fig.~\ref{fig:file_link_loop} è un usato per poter permettere a \cmd{grub}
486   (un bootloader in grado di leggere direttamente da vari filesystem il file
487   da lanciare come sistema operativo) di vedere i file contenuti nella
488   directory \file{/boot} con lo stesso \textit{pathname} con cui verrebbero
489   visti dal sistema operativo, anche se essi si trovano, come accade spesso,
490   su una partizione separata (che \cmd{grub}, all'avvio, vede come radice).}
491
492 Questo può causare problemi per tutti quei programmi che effettuano la
493 scansione di una directory senza tener conto dei link simbolici, ad esempio se
494 lanciassimo un comando del tipo \code{grep -r linux *}, il loop nella
495 directory porterebbe il comando ad esaminare \file{/boot}, \file{/boot/boot},
496 \file{/boot/boot/boot} e così via.
497
498 Per questo motivo il kernel e le librerie prevedono che nella risoluzione di
499 un \itindex{pathname} \textit{pathname} possano essere seguiti un numero
500 limitato di link simbolici, il cui valore limite è specificato dalla costante
501 \const{MAXSYMLINKS}. Qualora questo limite venga superato viene generato un
502 errore ed \var{errno} viene impostata al valore \errcode{ELOOP}.
503
504 Un punto da tenere sempre presente è che, come abbiamo accennato, un link
505 simbolico può fare riferimento anche ad un file che non esiste; ad esempio
506 possiamo creare un file temporaneo nella nostra directory con un link del
507 tipo:
508 \begin{verbatim}
509 $ ln -s /tmp/tmp_file temporaneo
510 \end{verbatim}%$
511 anche se \file{/tmp/tmp\_file} non esiste. Questo può generare confusione, in
512 quanto aprendo in scrittura \file{temporaneo} verrà creato
513 \file{/tmp/tmp\_file} e scritto; ma accedendo in sola lettura a
514 \file{temporaneo}, ad esempio con \cmd{cat}, otterremmo:
515 \begin{verbatim}
516 $ cat temporaneo
517 cat: temporaneo: No such file or directory
518 \end{verbatim}%$
519 con un errore che può sembrare sbagliato, dato che un'ispezione con \cmd{ls}
520 ci mostrerebbe invece l'esistenza di \file{temporaneo}.
521
522
523 \subsection{La creazione e la cancellazione delle directory} 
524 \label{sec:file_dir_creat_rem}
525
526 Benché in sostanza le directory non siano altro che dei file contenenti
527 elenchi di nomi ed \itindex{inode} \textit{inode}, non è possibile trattarle
528 come file ordinari e devono essere create direttamente dal kernel attraverso
529 una opportuna system call.\footnote{questo è quello che permette anche,
530   attraverso l'uso del VFS, l'utilizzo di diversi formati per la gestione dei
531   suddetti elenchi, dalle semplici liste a strutture complesse come alberi
532   binari, hash, ecc. che consentono una ricerca veloce quando il numero di
533   file è molto grande.}  La funzione usata per creare una directory è
534 \funcd{mkdir}, ed il suo prototipo è:
535 \begin{functions}
536   \headdecl{sys/stat.h}
537   \headdecl{sys/types.h}
538   \funcdecl{int mkdir(const char *dirname, mode\_t mode)} 
539
540   Crea una nuova directory.
541   
542   \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
543     errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
544   \begin{errlist}
545   \item[\errcode{EEXIST}] un file (o una directory) con quel nome esiste di
546     già.
547   \item[\errcode{EACCES}] non c'è il permesso di scrittura per la directory in
548     cui si vuole inserire la nuova directory.
549   \item[\errcode{EMLINK}] la directory in cui si vuole creare la nuova
550     directory contiene troppi file; sotto Linux questo normalmente non avviene
551     perché il filesystem standard consente la creazione di un numero di file
552     maggiore di quelli che possono essere contenuti nel disco, ma potendo
553     avere a che fare anche con filesystem di altri sistemi questo errore può
554     presentarsi.
555   \item[\errcode{ENOSPC}] non c'è abbastanza spazio sul file system per creare
556     la nuova directory o si è esaurita la quota disco dell'utente.
557   \end{errlist}
558   ed inoltre anche \errval{EPERM}, \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG},
559   \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP},
560   \errval{EROFS}.}
561 \end{functions}
562
563 La funzione crea una nuova directory vuota, che contiene cioè solo le due voci
564 standard presenti in ogni directory (cioè ``\file{.}'' e ``\file{..}''), con
565 il nome indicato dall'argomento \param{dirname}. Il nome può essere indicato
566 sia come \itindex{pathname} \textit{pathname} assoluto che come
567 \itindex{pathname} \textit{pathname} relativo.
568
569 I permessi di accesso (vedi sez.~\ref{sec:file_access_control}) con cui la
570 directory viene creata sono specificati dall'argomento \param{mode}, i cui
571 possibili valori sono riportati in tab.~\ref{tab:file_permission_const}; si
572 tenga presente che questi sono modificati dalla maschera di creazione dei file
573 (si veda sez.~\ref{sec:file_perm_management}).  La titolarità della nuova
574 directory è impostata secondo quanto riportato in
575 sez.~\ref{sec:file_ownership_management}.
576
577 La funzione che permette la cancellazione di una directory è invece
578 \funcd{rmdir}, ed il suo prototipo è:
579 \begin{prototype}{sys/stat.h}{int rmdir(const char *dirname)} 
580   Cancella una directory.
581
582   \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
583     errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
584   \begin{errlist}
585   \item[\errcode{EPERM}] il filesystem non supporta la cancellazione di
586     directory, oppure la directory che contiene \param{dirname} ha lo
587     \itindex{sticky~bit} \textit{sticky bit} impostato e l'user-ID effettivo
588     del processo non corrisponde al proprietario della directory.
589   \item[\errcode{EACCES}] non c'è il permesso di scrittura per la directory
590     che contiene la directory che si vuole cancellare, o non c'è il permesso
591     di attraversare (esecuzione) una delle directory specificate in
592     \param{dirname}.
593   \item[\errcode{EBUSY}] la directory specificata è la directory di lavoro o la
594     radice di qualche processo.
595   \item[\errcode{ENOTEMPTY}] la directory non è vuota.
596   \end{errlist}
597   ed inoltre anche \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
598   \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP}, \errval{EROFS}.}
599 \end{prototype}
600
601 La funzione cancella la directory \param{dirname}, che deve essere vuota (la
602 directory deve cioè contenere soltanto le due voci standard ``\file{.}'' e
603 ``\file{..}'').  Il nome può essere indicato con il \itindex{pathname}
604 \textit{pathname} assoluto o relativo.
605
606 La modalità con cui avviene la cancellazione è analoga a quella di
607 \func{unlink}: fintanto che il numero di link \itindex{inode}
608 all'\textit{inode} della directory non diventa nullo e nessun processo ha la
609 directory aperta lo spazio occupato su disco non viene rilasciato. Se un
610 processo ha la directory aperta la funzione rimuove il link \itindex{inode}
611 all'\textit{inode} e nel caso sia l'ultimo, pure le voci standard ``\file{.}''
612 e ``\file{..}'', a questo punto il kernel non consentirà di creare più nuovi
613 file nella directory.
614
615
616 \subsection{La creazione di file speciali}
617 \label{sec:file_mknod}
618
619 \index{file!di~dispositivo|(} 
620
621 Finora abbiamo parlato esclusivamente di file, directory e link simbolici; in
622 sez.~\ref{sec:file_file_types} abbiamo visto però che il sistema prevede pure
623 degli altri tipi di file speciali, come i file di dispositivo, le fifo ed i
624 socket (questi ultimi sono un caso a parte, essendo associati anche alla
625 comunicazione via rete, per cui ci saranno trattati in dettaglio a partire da
626 cap.~\ref{cha:socket_intro}).
627
628 La manipolazione delle caratteristiche di questi diversi tipi di file e la
629 loro cancellazione può essere effettuata con le stesse funzioni che operano
630 sui file regolari; ma quando li si devono creare sono necessarie delle
631 funzioni apposite. La prima di queste funzioni è \funcd{mknod}, il cui
632 prototipo è:
633 \begin{functions}
634   \headdecl{sys/types.h}
635   \headdecl{sys/stat.h}
636   \headdecl{fcntl.h}
637   \headdecl{unistd.h}
638   \funcdecl{int mknod(const char *pathname, mode\_t mode, dev\_t dev)} 
639   
640   Crea un \textit{inode} del tipo specificato sul filesystem.
641   
642   \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
643     errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
644   \begin{errlist}
645   \item[\errcode{EPERM}] non si hanno privilegi sufficienti a creare
646     l'\texttt{inode}, o il filesystem su cui si è cercato di
647     creare \param{pathname} non supporta l'operazione.
648   \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{mode} non indica un file, una
649     fifo, un socket o un dispositivo.
650   \item[\errcode{EEXIST}] \param{pathname} esiste già o è un link simbolico.
651   \end{errlist}
652   ed inoltre anche \errval{EFAULT}, \errval{EACCES}, \errval{ENAMETOOLONG},
653   \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP},
654   \errval{ENOSPC}, \errval{EROFS}.}
655 \end{functions}
656
657 La funzione, come suggerisce il nome, permette di creare un ``\textsl{nodo}''
658 sul filesystem, e viene in genere utilizzata per creare i file di dispositivo,
659 ma si può usare anche per creare file regolari. L'argomento
660 \param{mode} specifica sia il tipo di file che si vuole creare che i relativi
661 permessi, secondo i valori riportati in tab.~\ref{tab:file_mode_flags}, che
662 vanno combinati con un OR binario. I permessi sono comunque modificati nella
663 maniera usuale dal valore di \itindex{umask} \textit{umask} (si veda
664 sez.~\ref{sec:file_perm_management}).
665
666 Per il tipo di file può essere specificato solo uno fra i seguenti valori:
667 \const{S\_IFREG} per un file regolare (che sarà creato vuoto),
668 \const{S\_IFBLK} per un dispositivo a blocchi, \const{S\_IFCHR} per un
669 dispositivo a caratteri, \const{S\_IFSOCK} per un socket e \const{S\_IFIFO}
670 per una fifo;\footnote{con Linux la funzione non può essere usata per creare
671   directory o link simbolici, si dovranno usare le funzioni \func{mkdir} e
672   \func{symlink} a questo dedicate.} un valore diverso comporterà l'errore
673 \errcode{EINVAL}.  
674
675 Qualora si sia specificato in \param{mode} un file di dispositivo (vale a dire
676 o \const{S\_IFBLK} o \const{S\_IFCHR}), il valore di \param{dev} dovrà essere
677 usato per indicare a quale dispositivo si fa riferimento, altrimenti il suo
678 valore verrà ignorato.  Solo l'amministratore può creare un file di
679 dispositivo usando questa funzione (il processo deve avere la
680 \itindex{capabilities} \textit{capability} \const{CAP\_MKNOD}), ma in
681 Linux\footnote{questo è un comportamento specifico di Linux, la funzione non è
682   prevista dallo standard POSIX.1 originale, mentre è presente in SVr4 e
683   4.4BSD, ma esistono differenze nei comportamenti e nei codici di errore,
684   tanto che questa è stata introdotta in POSIX.1-2001 con una nota che la
685   definisce portabile solo quando viene usata per creare delle fifo, ma
686   comunque deprecata essendo utilizzabile a tale scopo la specifica
687   \func{mkfifo}.} l'uso per la creazione di un file ordinario, di una fifo o
688 di un socket è consentito anche agli utenti normali.
689
690 I nuovi \itindex{inode} \textit{inode} creati con \func{mknod} apparterranno
691 al proprietario e al gruppo del processo che li ha creati, a meno che non si
692 sia attivato il bit \acr{sgid} per la directory o sia stata attivata la
693 semantica BSD per il filesystem (si veda
694 sez.~\ref{sec:file_ownership_management}) in cui si va a creare
695 \itindex{inode} l'\textit{inode}.
696
697 Nella creazione di un file di dispositivo occorre poi specificare
698 correttamente il valore di \param{dev}; questo infatti è di tipo
699 \type{dev\_t}, che è un tipo primitivo (vedi
700 tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}) riservato per indicare un
701 \textsl{numero} di dispositivo; il kernel infatti identifica ciascun
702 dispositivo con un valore numerico. Originariamente questo era un intero a 16
703 bit diviso in due parti di 8 bit chiamate rispettivamente
704 \itindex{major~number} \textit{major number} e \itindex{minor~number}
705 \textit{minor number}, che sono poi i due numeri mostrati dal comando
706 \texttt{ls -l} al posto della dimensione quando lo si esegue su un file di
707 dispositivo.
708
709 Il \itindex{major~number} \textit{major number} identifica una classe di
710 dispositivi (ad esempio la seriale, o i dischi IDE) e serve in sostanza per
711 indicare al kernel quale è il modulo che gestisce quella classe di
712 dispositivi; per identificare uno specifico dispositivo di quella classe (ad
713 esempio una singola porta seriale, o una partizione di un disco) si usa invece
714 il \itindex{minor~number} \textit{minor number}. L'elenco aggiornato di questi
715 numeri con le relative corrispondenze ai vari dispositivi può essere trovato
716 nel file \texttt{Documentation/devices.txt} allegato alla documentazione dei
717 sorgenti del kernel.
718
719 Data la crescita nel numero di dispositivi supportati, ben presto il limite
720 massimo di 256 si è rivelato troppo basso, e nel passaggio dai kernel della
721 serie 2.4 alla serie 2.6 è stata aumentata a 32 bit la dimensione del tipo
722 \type{dev\_t}, con delle dimensioni passate a 12 bit per il
723 \itindex{major~number} \textit{major number} e 20 bit per il
724 \itindex{minor~number} \textit{minor number}. La transizione però ha anche
725 comportato il passaggio di \type{dev\_t} a \index{tipo!opaco} tipo opaco, e la
726 necessità di specificare il numero tramite delle opportune macro, così da non
727 avere problemi di compatibilità con eventuali ulteriori estensioni.
728
729 Le macro sono definite nel file \file{sys/sysmacros.h}, che viene
730 automaticamente incluso quando si include \file{sys/types.h}; si possono
731 pertanto ottenere i valori del \itindex{major~number} \textit{major number} e
732 \itindex{minor~number} \textit{minor number} di un dispositivo rispettivamente
733 con le macro \macro{major} e \macro{minor}:
734 \begin{functions}
735   \headdecl{sys/types.h}
736   \funcdecl{int \macro{major}(dev\_t dev)}
737   Restituisce il \itindex{major~number} \textit{major number} del dispositivo
738   \param{dev}.
739   
740   \funcdecl{int \macro{minor}(dev\_t dev)}
741   Restituisce il \itindex{minor~number} \textit{minor number} del dispositivo
742   \param{dev}.
743 \end{functions}
744 \noindent mentre una volta che siano noti \itindex{major~number} \textit{major
745   number} e \itindex{minor~number} \textit{minor number} si potrà costruire il
746 relativo identificativo con la macro \macro{makedev}:
747 \begin{functions}
748   \headdecl{sys/types.h}
749   \funcdecl{dev\_t \macro{minor}(int major, int minor)}
750
751   Restituisce l'identificativo di un dispositivo dati \itindex{major~number}
752   \textit{major number} e \itindex{minor~number} \textit{minor number}.
753 \end{functions}
754
755 \index{file!di~dispositivo|)}
756
757 Infine con lo standard POSIX.1-2001 è stata introdotta una funzione specifica
758 per creare una fifo (tratteremo le fifo in in sez.~\ref{sec:ipc_named_pipe});
759 la funzione è \funcd{mkfifo} ed il suo prototipo è:
760 \begin{functions}
761   \headdecl{sys/types.h} \headdecl{sys/stat.h} 
762   
763   \funcdecl{int mkfifo(const char *pathname, mode\_t mode)} 
764   
765   Crea una fifo.
766   
767   \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
768     errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EACCES},
769     \errval{EEXIST}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOSPC},
770     \errval{ENOTDIR} e \errval{EROFS}.}
771 \end{functions}
772
773 La funzione crea la fifo \param{pathname} con i permessi \param{mode}. Come
774 per \func{mknod} il file \param{pathname} non deve esistere (neanche come link
775 simbolico); al solito i permessi specificati da \param{mode} vengono
776 modificati dal valore di \itindex{umask} \textit{umask}.
777
778
779
780 \subsection{Accesso alle directory}
781 \label{sec:file_dir_read}
782
783 Benché le directory alla fine non siano altro che dei file che contengono
784 delle liste di nomi ed \itindex{inode} \textit{inode}, per il ruolo che
785 rivestono nella struttura del sistema, non possono essere trattate come dei
786 normali file di dati. Ad esempio, onde evitare inconsistenze all'interno del
787 filesystem, solo il kernel può scrivere il contenuto di una directory, e non
788 può essere un processo a inserirvi direttamente delle voci con le usuali
789 funzioni di scrittura.
790
791 Ma se la scrittura e l'aggiornamento dei dati delle directory è compito del
792 kernel, sono molte le situazioni in cui i processi necessitano di poterne
793 leggere il contenuto. Benché questo possa essere fatto direttamente (vedremo
794 in sez.~\ref{sec:file_open} che è possibile aprire una directory come se fosse
795 un file, anche se solo in sola lettura) in generale il formato con cui esse
796 sono scritte può dipendere dal tipo di filesystem, tanto che, come riportato
797 in tab.~\ref{tab:file_file_operations}, il VFS del kernel prevede una apposita
798 funzione per la lettura delle directory.
799
800 Tutto questo si riflette nello standard POSIX\footnote{le funzioni erano
801   presenti in SVr4 e 4.3BSD, la loro specifica è riportata in POSIX.1-2001.}
802 che ha introdotto una apposita interfaccia per la lettura delle directory,
803 basata sui cosiddetti \textit{directory stream} (chiamati così per l'analogia
804 con i file stream dell'interfaccia standard ANSI C di
805 cap.~\ref{cha:files_std_interface}). La prima funzione di questa interfaccia è
806 \funcd{opendir}, il cui prototipo è:
807 \begin{functions}
808   \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h} 
809   
810   \funcdecl{DIR * opendir(const char *dirname)} 
811   
812   Apre un \textit{directory stream}.
813   
814   \bodydesc{La funzione restituisce un puntatore al \textit{directory stream}
815     in caso di successo e \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno}
816     assumerà i valori \errval{EACCES}, \errval{EMFILE}, \errval{ENFILE},
817     \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM} e \errval{ENOTDIR}.}
818 \end{functions}
819
820 La funzione apre un \textit{directory stream} per la directory
821 \param{dirname}, ritornando il puntatore ad un oggetto di tipo \type{DIR} (che
822 è il \index{tipo!opaco} tipo opaco usato dalle librerie per gestire i
823 \textit{directory stream}) da usare per tutte le operazioni successive, la
824 funzione inoltre posiziona lo stream sulla prima voce contenuta nella
825 directory. 
826
827 Si tenga presente che comunque la funzione opera associando il
828 \textit{directory stream} ad un opportuno file descriptor sottostante, sul
829 quale vengono compiute le operazioni. Questo viene sempre aperto impostando il
830 flag di \itindex{close-on-exec} \textit{close-on-exec}, così da evitare che
831 resti aperto in caso di esecuzione di un altro programma.
832
833 Nel caso in cui sia necessario conoscere il \textit{file descriptor} associato
834 ad un \textit{directory stream} si può usare la funzione
835 \funcd{dirfd},\footnote{questa funzione è una estensione introdotta con BSD
836   4.3-Reno ed è presente in Linux con le libc5 (a partire dalla versione
837   5.1.2) e con le \acr{glibc} ma non presente in POSIX fino alla revisione
838   POSIX.1-2008, per questo per poterla utilizzare fino alla versione 2.10
839   delle \acr{glibc} era necessario definire le macro \macro{\_BSD\_SOURCE} o
840   \macro{\_SVID\_SOURCE}, dalla versione 2.10 si possono usare anche
841   \texttt{\macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} >= 200809L} o
842   \texttt{\macro{\_XOPEN\_SOURCE} >= 700}.}  il cui prototipo è:
843 \begin{functions}
844   \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h} 
845   
846   \funcdecl{int dirfd(DIR * dir)} 
847   
848   Restituisce il file descriptor associato ad un \textit{directory stream}.
849   
850   \bodydesc{La funzione restituisce il file descriptor (un valore positivo) in
851     caso di successo e -1 in caso di errore.}
852 \end{functions}
853
854 La funzione restituisce il file descriptor associato al \textit{directory
855   stream} \param{dir}. Di solito si utilizza questa funzione in abbinamento a
856 funzioni che operano sui file descriptor, ad esempio si potrà usare
857 \func{fstat} per ottenere le proprietà della directory, o \func{fchdir} per
858 spostare su di essa la directory di lavoro (vedi
859 sez.~\ref{sec:file_work_dir}).
860
861 Viceversa se si è aperto un file descriptor corrispondente ad una directory è
862 possibile associarvi un \textit{directory stream} con la funzione
863 \funcd{fdopendir},\footnote{questa funzione è però disponibile solo a partire
864   dalla versione 2.4 delle \acr{glibc}, ed è stata introdotta nello standard
865   POSIX solo a partire dalla revisione POSIX.1-2008, prima della versione 2.10
866   delle \acr{glibc} per poterla utilizzare era necessario definire la macro
867   \macro{\_GNU\_SOURCE}, dalla versione 2.10 si possono usare anche
868   \texttt{\macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} >= 200809L} o \texttt{\_XOPEN\_SOURCE >=
869     700} .}  il cui prototipo è:
870 \begin{functions}
871   \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
872   
873   \funcdecl{DIR * fdopendir(int fd)} 
874   
875   Associa un \textit{directory stream} al file descriptor \param{fd}.
876   
877   \bodydesc{La funzione restituisce un puntatore al \textit{directory stream}
878     in caso di successo e \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno}
879     assumerà il valore \errval{EBADF}.}
880 \end{functions}
881
882 La funzione è identica a \func{opendir}, ma ritorna un \textit{directory
883   stream} facendo riferimento ad un file descriptor \param{fd} che deve essere
884 stato aperto in precedenza; la funzione darà un errore qualora questo non
885 corrisponda ad una directory. L'uso di questa funzione permette di rispondere
886 agli stessi requisiti delle funzioni ``\textit{at}'' che vedremo in
887 sez.~\ref{sec:file_openat}.
888
889 Una volta utilizzata il file descriptor verrà usato internamente dalle
890 funzioni che operano sul \textit{directory stream} e non dovrà essere più
891 utilizzato all'interno del proprio programma; in particolare dovrà essere
892 chiuso con \func{closedir} e non direttamente. Si tenga presente inoltre che
893 \func{fdopendir} non modifica lo stato di un eventuale flag di
894 \itindex{close-on-exec} \textit{close-on-exec}, che pertanto dovrà essere
895 impostato esplicitamente in fase di apertura del file descriptor.
896
897 Una volta che si sia aperto un \textit{directory stream} la lettura del
898 contenuto della directory viene effettuata attraverso la funzione
899 \funcd{readdir}; il suo prototipo è:
900 \begin{functions}
901   \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h} 
902   
903   \funcdecl{struct dirent *readdir(DIR *dir)}
904   
905   Legge una voce dal \textit{directory stream}.
906   
907   \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla struttura contenente i
908     dati in caso di successo e \val{NULL} altrimenti, in caso di
909     \textit{directory stream} non valido \var{errno} assumerà il valore
910     \errval{EBADF}, il valore \val{NULL} viene restituito anche quando si
911     raggiunge la fine dello stream.}
912 \end{functions}
913
914 La funzione legge la voce corrente nella directory, posizionandosi sulla voce
915 successiva. Pertanto se si vuole leggere l'intero contenuto di una directory
916 occorrerà ripetere l'esecuzione della funzione fintanto che non si siano
917 esaurite tutte le voci in essa presenti.
918
919 \begin{figure}[!htb]
920   \footnotesize \centering
921   \begin{minipage}[c]{\textwidth}
922     \includestruct{listati/dirent.c}
923   \end{minipage} 
924   \normalsize 
925   \caption{La struttura \structd{dirent} per la lettura delle informazioni dei 
926     file.}
927   \label{fig:file_dirent_struct}
928 \end{figure}
929
930 I dati vengono memorizzati in una struttura \struct{dirent}, la cui
931 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:file_dirent_struct}.\footnote{la
932   definizione è quella usata da Linux, che si trova nel file
933   \file{/usr/include/bits/dirent.h}, essa non contempla la presenza del campo
934   \var{d\_namlen} che indica la lunghezza del nome del file.} La funzione
935 restituisce il puntatore alla struttura; si tenga presente però che
936 quest'ultima è allocata staticamente, per cui viene sovrascritta tutte le
937 volte che si ripete la lettura di una voce sullo stesso \textit{directory
938   stream}.
939
940 Di questa funzione esiste anche una versione \index{funzioni!rientranti}
941 rientrante, \func{readdir\_r},\footnote{per usarla è necessario definire una
942   qualunque delle macro \texttt{\macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} >= 1},
943   \macro{\_XOPEN\_SOURCE}, \macro{\_BSD\_SOURCE}, \macro{\_SVID\_SOURCE},
944   \macro{\_POSIX\_SOURCE}.} che non usa una struttura allocata staticamente, e
945 può essere utilizzata anche con i \itindex{thread} \textit{thread}, il suo
946 prototipo è:
947 \begin{functions}
948   \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h} 
949   
950   \funcdecl{int readdir\_r(DIR *dir, struct dirent *entry,
951           struct dirent **result)}
952   
953   Legge una voce dal \textit{directory stream}.
954   
955   \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
956     errore, gli errori sono gli stessi di \func{readdir}.}
957 \end{functions}
958
959 La funzione restituisce in \param{result} (come
960 \itindex{value~result~argument} \textit{value result argument}) l'indirizzo
961 dove sono stati salvati i dati, che di norma corrisponde a quello della
962 struttura precedentemente allocata e specificata dall'argomento \param{entry},
963 anche se non è assicurato che la funzione usi lo spazio fornito dall'utente.
964
965 I vari campi di \struct{dirent} contengono le informazioni relative alle voci
966 presenti nella directory; sia BSD che SVr4 prevedono che siano sempre presenti
967 il campo \var{d\_name},\footnote{lo standard POSIX prevede invece solo la
968   presenza del campo \var{d\_fileno}, identico \var{d\_ino}, che in Linux è
969   definito come alias di quest'ultimo; il campo \var{d\_name} è considerato
970   dipendente dall'implementazione.} che contiene il nome del file nella forma
971 di una stringa terminata da uno zero,\footnote{lo standard POSIX non specifica
972   una lunghezza, ma solo un limite \const{NAME\_MAX}; in SVr4 la lunghezza del
973   campo è definita come \code{NAME\_MAX+1} che di norma porta al valore di 256
974   byte usato anche in Linux.} ed il campo \var{d\_ino}, che contiene il numero
975 di \textit{inode} cui il file è associato e corrisponde al campo \var{st\_ino}
976 di \struct{stat}.
977
978 La presenza di ulteriori campi opzionali oltre i due citati è segnalata dalla
979 definizione di altrettante macro nella forma \code{\_DIRENT\_HAVE\_D\_XXX}
980 dove \code{XXX} è il nome del relativo campo; nel caso di Linux sono pertanto
981 definite le macro \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_TYPE},
982 \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_OFF} e \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_RECLEN}, mentre non
983 è definita la macro \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_NAMLEN}.
984
985 \begin{table}[htb]
986   \centering
987   \footnotesize
988   \begin{tabular}[c]{|l|l|}
989     \hline
990     \textbf{Valore} & \textbf{Tipo di file} \\
991     \hline
992     \hline
993     \const{DT\_UNKNOWN} & Tipo sconosciuto.\\
994     \const{DT\_REG}     & File normale.\\
995     \const{DT\_DIR}     & Directory.\\
996     \const{DT\_LNK}     & Link simbolico.\\
997     \const{DT\_FIFO}    & Fifo.\\
998     \const{DT\_SOCK}    & Socket.\\
999     \const{DT\_CHR}     & Dispositivo a caratteri.\\
1000     \const{DT\_BLK}     & Dispositivo a blocchi.\\
1001     \hline    
1002   \end{tabular}
1003   \caption{Costanti che indicano i vari tipi di file nel campo \var{d\_type}
1004     della struttura \struct{dirent}.}
1005   \label{tab:file_dtype_macro}
1006 \end{table}
1007
1008 Per quanto riguarda il significato dei campi opzionali, il campo \var{d\_type}
1009 indica il tipo di file (se fifo, directory, link simbolico, ecc.), e consente
1010 di evitare una successiva chiamata a \func{lstat} per determinarlo. I suoi
1011 possibili valori sono riportati in tab.~\ref{tab:file_dtype_macro}. Si tenga
1012 presente che questo valore è disponibile solo per i filesystem che ne
1013 supportano la restituzione (fra questi i più noti sono \textsl{btrfs},
1014 \textsl{ext2}, \textsl{ext3}, e \textsl{ext4}), per gli altri si otterrà
1015 sempre il valore \const{DT\_UNKNOWN}.\footnote{inoltre fino alla versione 2.1
1016   delle \acr{glibc}, pur essendo il campo \var{d\_type} presente, il suo uso
1017   non era implementato, e veniva restituito comunque il valore
1018   \const{DT\_UNKNOWN}.}
1019
1020 Per la conversione da e verso l'analogo valore mantenuto dentro il campo
1021 \var{st\_mode} di \struct{stat} sono definite anche due macro di conversione,
1022 \macro{IFTODT} e \macro{DTTOIF}:
1023 \begin{functions}
1024   \funcdecl{int IFTODT(mode\_t MODE)} Converte il tipo di file dal formato di
1025   \var{st\_mode} a quello di \var{d\_type}.
1026   
1027   \funcdecl{mode\_t DTTOIF(int DTYPE)} Converte il tipo di file dal formato di
1028   \var{d\_type} a quello di \var{st\_mode}.
1029 \end{functions}
1030
1031 Il campo \var{d\_off} contiene invece la posizione della voce successiva della
1032 directory, mentre il campo \var{d\_reclen} la lunghezza totale della voce
1033 letta. Con questi due campi diventa possibile, determinando la posizione delle
1034 varie voci, spostarsi all'interno dello stream usando la funzione
1035 \funcd{seekdir},\footnote{sia questa funzione che \func{telldir}, sono
1036   estensioni prese da BSD, ed introdotte nello standard POSIX solo a partire
1037   dalla revisione POSIX.1-2001, per poterle utilizzare deve essere definita
1038   una delle macro \macro{\_XOPEN\_SOURCE}, \macro{\_BSD\_SOURCE} o
1039   \macro{\_SVID\_SOURCE}.} il cui prototipo è:
1040 \begin{prototype}{dirent.h}{void seekdir(DIR *dir, off\_t offset)}
1041   Cambia la posizione all'interno di un \textit{directory stream}.
1042 \end{prototype}
1043
1044 La funzione non ritorna nulla e non segnala errori, è però necessario che il
1045 valore dell'argomento \param{offset} sia valido per lo stream \param{dir};
1046 esso pertanto deve essere stato ottenuto o dal valore di \var{d\_off} di
1047 \struct{dirent} o dal valore restituito dalla funzione \funcd{telldir}, che
1048 legge la posizione corrente; il prototipo di quest'ultima è:\footnote{prima
1049   delle \acr{glibc} 2.1.1 la funzione restituiva un valore di tipo
1050   \type{off\_t}, sostituito a partire dalla versione 2.1.2 da \ctyp{long} per
1051   conformità a POSIX.1-2001.}
1052 \begin{prototype}{dirent.h}{long telldir(DIR *dir)}
1053   Ritorna la posizione corrente in un \textit{directory stream}.
1054   
1055   \bodydesc{La funzione restituisce la posizione corrente nello stream (un
1056     numero positivo) in caso di successo, e -1 altrimenti, nel qual caso
1057     \var{errno} assume solo il valore di \errval{EBADF}, corrispondente ad un
1058     valore errato per \param{dir}.}
1059 \end{prototype}
1060
1061 La sola funzione di posizionamento nello stream prevista originariamente dallo
1062 standard POSIX è \funcd{rewinddir}, che riporta la posizione a quella
1063 iniziale; il suo prototipo è:
1064 \begin{functions}
1065   \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h} 
1066   
1067   \funcdecl{void rewinddir(DIR *dir)}
1068   
1069   Si posiziona all'inizio di un \textit{directory stream}.
1070 \end{functions}
1071
1072 Una volta completate le operazioni si può chiudere il \textit{directory
1073   stream}, ed il file descriptor ad esso associato, con la funzione
1074 \funcd{closedir}, il cui prototipo è:
1075 \begin{functions}
1076   \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h} 
1077   
1078   \funcdecl{int closedir(DIR * dir)} 
1079   
1080   Chiude un \textit{directory stream}.
1081   
1082   \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 altrimenti, nel
1083     qual caso \var{errno} assume il valore \errval{EBADF}.}
1084 \end{functions}
1085
1086 A parte queste funzioni di base in BSD 4.3 venne introdotta un'altra funzione
1087 che permette di eseguire una scansione completa, con tanto di ricerca ed
1088 ordinamento, del contenuto di una directory; la funzione è
1089 \funcd{scandir}\footnote{in Linux questa funzione è stata introdotta fin dalle
1090   \acr{libc4} e richiede siano definite le macro \macro{\_BSD\_SOURCE} o
1091   \macro{\_SVID\_SOURCE}.} ed il suo prototipo è:
1092 \begin{prototype}{dirent.h}{int scandir(const char *dir, 
1093     struct dirent ***namelist, int(*filter)(const struct dirent *),
1094     int(*compar)(const struct dirent **, const struct dirent **))} 
1095   
1096   Esegue una scansione di un \textit{directory stream}.
1097   
1098   \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il numero di voci
1099     trovate, e -1 altrimenti.}
1100 \end{prototype}
1101
1102 Al solito, per la presenza fra gli argomenti di due puntatori a funzione, il
1103 prototipo non è molto comprensibile; queste funzioni però sono quelle che
1104 controllano rispettivamente la selezione di una voce (quella passata con
1105 l'argomento \param{filter}) e l'ordinamento di tutte le voci selezionate
1106 (quella specificata dell'argomento \param{compar}).
1107
1108 La funzione legge tutte le voci della directory indicata dall'argomento
1109 \param{dir}, passando un puntatore a ciascuna di esse (una struttura
1110 \struct{dirent}) come argomento della funzione di selezione specificata da
1111 \param{filter}; se questa ritorna un valore diverso da zero il puntatore viene
1112 inserito in un vettore che viene allocato dinamicamente con \func{malloc}.
1113 Qualora si specifichi un valore \val{NULL} per l'argomento \func{filter} non
1114 viene fatta nessuna selezione e si ottengono tutte le voci presenti.
1115
1116 Le voci selezionate possono essere riordinate tramite \func{qsort}, le modalità
1117 del riordinamento possono essere personalizzate usando la funzione
1118 \param{compar} come criterio di ordinamento di \func{qsort}, la funzione
1119 prende come argomenti le due strutture \struct{dirent} da confrontare
1120 restituendo un valore positivo, nullo o negativo per indicarne l'ordinamento;
1121 alla fine l'indirizzo della lista ordinata dei puntatori alle strutture
1122 \struct{dirent} viene restituito nell'argomento
1123 \param{namelist}.\footnote{la funzione alloca automaticamente la lista, e
1124   restituisce, come \itindex{value~result~argument} \textit{value result
1125     argument}, l'indirizzo della stessa; questo significa che \param{namelist}
1126   deve essere dichiarato come \code{struct dirent **namelist} ed alla funzione
1127   si deve passare il suo indirizzo.}
1128
1129 Per l'ordinamento, vale a dire come valori possibili per l'argomento
1130 \param{compar} sono disponibili due funzioni predefinite, \funcd{alphasort} e
1131 \funcd{versionsort}, i cui prototipi sono:
1132 \begin{functions}
1133   \headdecl{dirent.h} 
1134   
1135   \funcdecl{int alphasort(const void *a, const void *b)} 
1136
1137   \funcdecl{int versionsort(const void *a, const void *b)} 
1138   
1139   Funzioni per l'ordinamento delle voci di \textit{directory stream}.
1140   
1141   \bodydesc{Le funzioni restituiscono un valore minore, uguale o maggiore di
1142     zero qualora il primo argomento sia rispettivamente minore, uguale o
1143     maggiore del secondo.}
1144 \end{functions}
1145
1146 La funzione \func{alphasort} deriva da BSD ed è presente in Linux fin dalle
1147 \acr{libc4}\footnote{la versione delle \acr{libc4} e \acr{libc5} usa però come
1148   argomenti dei puntatori a delle strutture \struct{dirent}; le glibc usano il
1149   prototipo originario di BSD, mostrato anche nella definizione, che prevede
1150   puntatori a \ctyp{void}.} e deve essere specificata come argomento
1151 \param{compar} per ottenere un ordinamento alfabetico (secondo il valore del
1152 campo \var{d\_name} delle varie voci). Le \acr{glibc} prevedono come
1153 estensione\footnote{le glibc, a partire dalla versione 2.1, effettuano anche
1154   l'ordinamento alfabetico tenendo conto delle varie localizzazioni, usando
1155   \func{strcoll} al posto di \func{strcmp}.} anche \func{versionsort}, che
1156 ordina i nomi tenendo conto del numero di versione (cioè qualcosa per cui
1157 \texttt{file10} viene comunque dopo \texttt{file4}.)
1158
1159 \begin{figure}[!htbp]
1160   \footnotesize \centering
1161   \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1162     \includecodesample{listati/my_ls.c}
1163   \end{minipage}
1164   \caption{Esempio di codice per eseguire la lista dei file contenuti in una
1165     directory.} 
1166   \label{fig:file_my_ls}
1167 \end{figure}
1168
1169 Un semplice esempio dell'uso di queste funzioni è riportato in
1170 fig.~\ref{fig:file_my_ls}, dove si è riportata la sezione principale di un
1171 programma che, usando la funzione di scansione illustrata in
1172 fig.~\ref{fig:file_dirscan}, stampa i nomi dei file contenuti in una directory
1173 e la relativa dimensione (in sostanza una versione semplificata del comando
1174 \cmd{ls}).
1175
1176 Il programma è estremamente semplice; in fig.~\ref{fig:file_my_ls} si è omessa
1177 la parte di gestione delle opzioni (che prevede solo l'uso di una funzione per
1178 la stampa della sintassi, anch'essa omessa) ma il codice completo potrà essere
1179 trovato coi sorgenti allegati nel file \file{myls.c}.
1180
1181 In sostanza tutto quello che fa il programma, dopo aver controllato
1182 (\texttt{\small 12--15}) di avere almeno un argomento (che indicherà la
1183 directory da esaminare) è chiamare (\texttt{\small 16}) la funzione
1184 \func{DirScan} per eseguire la scansione, usando la funzione \code{do\_ls}
1185 (\texttt{\small 22--29}) per fare tutto il lavoro.
1186
1187 Quest'ultima si limita (\texttt{\small 26}) a chiamare \func{stat} sul file
1188 indicato dalla directory entry passata come argomento (il cui nome è appunto
1189 \var{direntry->d\_name}), memorizzando in una opportuna struttura \var{data} i
1190 dati ad esso relativi, per poi provvedere (\texttt{\small 27}) a stampare il
1191 nome del file e la dimensione riportata in \var{data}.
1192
1193 Dato che la funzione verrà chiamata all'interno di \func{DirScan} per ogni
1194 voce presente questo è sufficiente a stampare la lista completa dei file e
1195 delle relative dimensioni. Si noti infine come si restituisca sempre 0 come
1196 valore di ritorno per indicare una esecuzione senza errori.
1197
1198 \begin{figure}[!htbp]
1199   \footnotesize \centering
1200   \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
1201     \includecodesample{listati/DirScan.c}
1202   \end{minipage}
1203   \caption{Codice della funzione di scansione di una directory contenuta nel
1204     file \file{DirScan.c}.} 
1205   \label{fig:file_dirscan}
1206 \end{figure}
1207
1208 Tutto il grosso del lavoro è svolto dalla funzione \func{DirScan}, riportata
1209 in fig.~\ref{fig:file_dirscan}. La funzione è volutamente generica e permette
1210 di eseguire una funzione, passata come secondo argomento, su tutte le voci di
1211 una directory.  La funzione inizia con l'aprire (\texttt{\small 18--22}) uno
1212 stream sulla directory passata come primo argomento, stampando un messaggio in
1213 caso di errore.
1214
1215 Il passo successivo (\texttt{\small 23--24}) è cambiare directory di lavoro
1216 (vedi sez.~\ref{sec:file_work_dir}), usando in sequenza le funzioni
1217 \func{dirfd} e \func{fchdir} (in realtà si sarebbe potuto usare direttamente
1218 \func{chdir} su \var{dirname}), in modo che durante il successivo ciclo
1219 (\texttt{\small 26--30}) sulle singole voci dello stream ci si trovi
1220 all'interno della directory.\footnote{questo è essenziale al funzionamento
1221   della funzione \code{do\_ls}, e ad ogni funzione che debba usare il campo
1222   \var{d\_name}, in quanto i nomi dei file memorizzati all'interno di una
1223   struttura \struct{dirent} sono sempre relativi alla directory in questione,
1224   e senza questo posizionamento non si sarebbe potuto usare \func{stat} per
1225   ottenere le dimensioni.}
1226
1227 Avendo usato lo stratagemma di fare eseguire tutte le manipolazioni necessarie
1228 alla funzione passata come secondo argomento, il ciclo di scansione della
1229 directory è molto semplice; si legge una voce alla volta (\texttt{\small 26})
1230 all'interno di una istruzione di \code{while} e fintanto che si riceve una
1231 voce valida, cioè un puntatore diverso da \val{NULL}, si esegue
1232 (\texttt{\small 27}) la funzione di elaborazione \var{compare} (che nel nostro
1233 caso sarà \code{do\_ls}), ritornando con un codice di errore (\texttt{\small
1234   28}) qualora questa presenti una anomalia, identificata da un codice di
1235 ritorno negativo. Una volta terminato il ciclo la funzione si conclude con la
1236 chiusura (\texttt{\small 32}) dello stream\footnote{nel nostro caso, uscendo
1237   subito dopo la chiamata, questo non servirebbe, in generale però
1238   l'operazione è necessaria, dato che la funzione può essere invocata molte
1239   volte all'interno dello stesso processo, per cui non chiudere i
1240   \textit{directory stream} comporterebbe un consumo progressivo di risorse,
1241   con conseguente rischio di esaurimento delle stesse.} e la restituzione
1242 (\texttt{\small 32}) del codice di operazioni concluse con successo.
1243
1244
1245 \subsection{La directory di lavoro}
1246 \label{sec:file_work_dir}
1247
1248 \itindbeg{pathname}
1249
1250 Come accennato in sez.~\ref{sec:proc_fork} a ciascun processo è associata una
1251 directory nel filesystem,\footnote{questa viene mantenuta all'interno dei dati
1252   della sua \struct{task\_struct} (vedi fig.~\ref{fig:proc_task_struct}), più
1253   precisamente nel campo \texttt{pwd} della sotto-struttura
1254   \struct{fs\_struct}.} che è chiamata \textsl{directory corrente} o
1255 \textsl{directory di lavoro} (in inglese \textit{current working directory}).
1256 La directory di lavoro è quella da cui si parte quando un
1257 \itindsub{pathname}{relativo} \textit{pathname} è espresso in forma relativa,
1258 dove il ``\textsl{relativa}'' fa riferimento appunto a questa directory.
1259
1260 Quando un utente effettua il login, questa directory viene impostata alla
1261 \textit{home directory} del suo account. Il comando \cmd{cd} della shell
1262 consente di cambiarla a piacere, spostandosi da una directory ad un'altra, il
1263 comando \cmd{pwd} la stampa sul terminale.  Siccome la directory corrente
1264 resta la stessa quando viene creato un processo figlio (vedi
1265 sez.~\ref{sec:proc_fork}), la directory corrente della shell diventa anche la
1266 directory corrente di qualunque comando da essa lanciato.
1267
1268 Dato che è il kernel che tiene traccia per ciascun processo \itindex{inode}
1269 dell'\textit{inode} della directory di lavoro, per ottenerne il
1270 \textit{pathname} occorre usare una apposita funzione di libreria,
1271 \funcd{getcwd},\footnote{con Linux \func{getcwd} è una \textit{system call}
1272   dalla versione 2.1.9, in precedenza il valore doveva essere ottenuto tramite
1273   il filesystem \texttt{/proc} da \procfile{/proc/self/cwd}.} il cui prototipo
1274 è:
1275 \begin{prototype}{unistd.h}{char *getcwd(char *buffer, size\_t size)}
1276   Legge il \textit{pathname} della directory di lavoro corrente.
1277   
1278   \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore \param{buffer} se riesce,
1279     \val{NULL} se fallisce, in quest'ultimo caso la variabile
1280     \var{errno} è impostata con i seguenti codici di errore:
1281   \begin{errlist}
1282   \item[\errcode{EINVAL}] l'argomento \param{size} è zero e \param{buffer} non
1283     è nullo.
1284   \item[\errcode{ERANGE}] l'argomento \param{size} è più piccolo della
1285     lunghezza del \textit{pathname}. 
1286   \item[\errcode{EACCES}] manca il permesso di lettura o di ricerca su uno dei
1287     componenti del \textit{pathname} (cioè su una delle directory superiori
1288     alla corrente).
1289   \item[\errcode{ENOENT}] la directory di lavoro è stata eliminata.
1290   \end{errlist}}
1291 \end{prototype}
1292
1293 La funzione restituisce il \textit{pathname} completo della directory di
1294 lavoro corrente nella stringa puntata da \param{buffer}, che deve essere
1295 precedentemente allocata, per una dimensione massima di \param{size}.  Il
1296 buffer deve essere sufficientemente largo da poter contenere il
1297 \textit{pathname} completo più lo zero di terminazione della stringa. Qualora
1298 esso ecceda le dimensioni specificate con \param{size} la funzione restituisce
1299 un errore.
1300
1301 Si può anche specificare un puntatore nullo come
1302 \param{buffer},\footnote{questa è un'estensione allo standard POSIX.1,
1303   supportata da Linux e dalla \acr{glibc}.} nel qual caso la stringa sarà
1304 allocata automaticamente per una dimensione pari a \param{size} qualora questa
1305 sia diversa da zero, o della lunghezza esatta del \textit{pathname}
1306 altrimenti. In questo caso ci si deve ricordare di disallocare la stringa una
1307 volta cessato il suo utilizzo.
1308
1309 Di questa funzione esiste una versione \code{char *getwd(char *buffer)} fatta
1310 per compatibilità all'indietro con BSD, che non consente di specificare la
1311 dimensione del buffer; esso deve essere allocato in precedenza ed avere una
1312 dimensione superiore a \const{PATH\_MAX} (di solito 256 byte, vedi
1313 sez.~\ref{sec:sys_limits}); il problema è che in Linux non esiste una
1314 dimensione superiore per un \textit{pathname}, per cui non è detto che il
1315 buffer sia sufficiente a contenere il nome del file, e questa è la ragione
1316 principale per cui questa funzione è deprecata.
1317
1318 Un uso comune di \func{getcwd} è quello di salvare la directory di lavoro
1319 iniziale per poi potervi tornare in un tempo successivo, un metodo alternativo
1320 più veloce, se non si è a corto di file descriptor, è invece quello di aprire
1321 la directory corrente (vale a dire ``\texttt{.}'') e tornarvi in seguito con
1322 \func{fchdir}. 
1323
1324 Una seconda usata per ottenere la directory di lavoro è \code{char
1325   *get\_current\_dir\_name(void)} che è sostanzialmente equivalente ad una
1326 \code{getcwd(NULL, 0)}, con la sola differenza che essa ritorna il valore
1327 della variabile di ambiente \val{PWD}, che essendo costruita dalla shell può
1328 contenere un \textit{pathname} comprendente anche dei link simbolici. Usando
1329 \func{getcwd} infatti, essendo il \textit{pathname} ricavato risalendo
1330 all'indietro l'albero della directory, si perderebbe traccia di ogni passaggio
1331 attraverso eventuali link simbolici.
1332
1333 Per cambiare la directory di lavoro si può usare la funzione \funcd{chdir}
1334 (equivalente del comando di shell \cmd{cd}) il cui nome sta appunto per
1335 \textit{change directory}, il suo prototipo è:
1336 \begin{prototype}{unistd.h}{int chdir(const char *pathname)} 
1337   Cambia la directory di lavoro in \param{pathname}.
1338   
1339   \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 per un errore,
1340     nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1341   \begin{errlist}
1342   \item[\errcode{ENOTDIR}] non si è specificata una directory.
1343   \item[\errcode{EACCES}] manca il permesso di ricerca su uno dei componenti
1344     di \param{path}.
1345   \end{errlist}
1346   ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
1347   \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP} e \errval{EIO}.}
1348 \end{prototype}
1349 \noindent ed ovviamente \param{pathname} deve indicare una directory per la
1350 quale si hanno i permessi di accesso.
1351
1352 Dato che anche le directory sono file, è possibile riferirsi ad esse anche
1353 tramite il file descriptor, e non solo tramite il \textit{pathname}, per fare
1354 questo si usa \funcd{fchdir}, il cui prototipo è:
1355 \begin{prototype}{unistd.h}{int fchdir(int fd)} 
1356   Identica a \func{chdir}, ma usa il file descriptor \param{fd} invece del
1357   \textit{pathname}.
1358   
1359   \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
1360     errore, in caso di errore \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
1361     \errval{EACCES}.}
1362 \end{prototype}
1363 \noindent anche in questo caso \param{fd} deve essere un file descriptor
1364 valido che fa riferimento ad una directory. Inoltre l'unico errore di accesso
1365 possibile (tutti gli altri sarebbero occorsi all'apertura di \param{fd}), è
1366 quello in cui il processo non ha il permesso di accesso alla directory
1367 specificata da \param{fd}.
1368
1369 \itindend{pathname}
1370
1371
1372
1373 \subsection{I file temporanei}
1374 \label{sec:file_temp_file}
1375
1376 In molte occasioni è utile poter creare dei file temporanei; benché la cosa
1377 sembri semplice, in realtà il problema è più sottile di quanto non appaia a
1378 prima vista. Infatti anche se sembrerebbe banale generare un nome a caso e
1379 creare il file dopo aver controllato che questo non esista, nel momento fra il
1380 controllo e la creazione si ha giusto lo spazio per una possibile
1381 \itindex{race~condition} \textit{race condition} (si ricordi quanto visto in
1382 sez.~\ref{sec:proc_race_cond}).
1383
1384 Le \acr{glibc} provvedono varie funzioni per generare nomi di file temporanei,
1385 di cui si abbia certezza di unicità al momento della generazione; storicamente
1386 la prima di queste funzioni create a questo scopo era
1387 \funcd{tmpnam},\footnote{la funzione è stata deprecata nella revisione
1388   POSIX.1-2008 dello standard POSIX.} il cui prototipo è:
1389 \begin{prototype}{stdio.h}{char *tmpnam(char *string)}
1390   Genera un nome univoco per un file temporaneo.
1391  
1392   \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore alla stringa con il nome o
1393   \val{NULL} in caso di fallimento. Non sono definiti errori.}
1394 \end{prototype}
1395
1396 La funzione restituisce il puntatore ad una stringa contente un nome di file
1397 valido e non esistente al momento dell'invocazione; se si è passato come
1398 argomento \param{string} un puntatore non nullo ad un buffer di caratteri
1399 questo deve essere di dimensione \const{L\_tmpnam} ed il nome generato vi
1400 verrà copiato automaticamente; altrimenti il nome sarà generato in un buffer
1401 statico interno che verrà sovrascritto ad una chiamata successiva.  Successive
1402 invocazioni della funzione continueranno a restituire nomi unici fino ad un
1403 massimo di \const{TMP\_MAX} volte, limite oltre il quale il comportamento è
1404 indefinito. Al nome viene automaticamente aggiunto come prefisso la directory
1405 specificata dalla costante \const{P\_tmpdir}.\footnote{le costanti
1406   \const{L\_tmpnam}, \const{P\_tmpdir} e \const{TMP\_MAX} sono definite in
1407   \file{stdio.h}.}
1408
1409 Di questa funzione esiste una versione \index{funzioni!rientranti} rientrante,
1410 \func{tmpnam\_r}, che non fa nulla quando si passa \val{NULL} come argomento.
1411 Una funzione simile, \funcd{tempnam}, permette di specificare un prefisso per
1412 il file esplicitamente, il suo prototipo è:
1413 \begin{prototype}{stdio.h}{char *tempnam(const char *dir, const char *pfx)}
1414   Genera un nome univoco per un file temporaneo.
1415
1416   \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore alla stringa con il nome o
1417   \val{NULL} in caso di fallimento, \var{errno} viene impostata a
1418   \errval{ENOMEM} qualora fallisca l'allocazione della stringa.}
1419 \end{prototype}
1420
1421 La funzione alloca con \code{malloc} la stringa in cui restituisce il nome,
1422 per cui è sempre \index{funzioni!rientranti} rientrante, occorre però
1423 ricordarsi di disallocare con \code{free} il puntatore che restituisce.
1424 L'argomento \param{pfx} specifica un prefisso di massimo 5 caratteri per il
1425 nome provvisorio. La funzione assegna come directory per il file temporaneo,
1426 verificando che esista e sia accessibile, la prima valida fra le seguenti:
1427 \begin{itemize*}
1428 \item La variabile di ambiente \const{TMPDIR} (non ha effetto se non è
1429   definita o se il programma chiamante è \itindex{suid~bit} \acr{suid} o
1430   \itindex{sgid~bit} \acr{sgid}, vedi sez.~\ref{sec:file_special_perm}).
1431 \item il valore dell'argomento \param{dir} (se diverso da \val{NULL}).
1432 \item Il valore della costante \const{P\_tmpdir}.
1433 \item la directory \file{/tmp}.
1434 \end{itemize*}
1435
1436 In ogni caso, anche se la generazione del nome è casuale, ed è molto difficile
1437 ottenere un nome duplicato, nulla assicura che un altro processo non possa
1438 avere creato, fra l'ottenimento del nome e l'apertura del file, un altro file
1439 con lo stesso nome; per questo motivo quando si usa il nome ottenuto da una di
1440 queste funzioni occorre sempre aprire il nuovo file in modalità di esclusione
1441 (cioè con l'opzione \const{O\_EXCL} per i file descriptor o con il flag
1442 \code{x} per gli stream) che fa fallire l'apertura in caso il file sia già
1443 esistente.
1444
1445 Per evitare di dovere effettuare a mano tutti questi controlli, lo standard
1446 POSIX definisce la funzione \funcd{tmpfile}, che permette di ottenere in
1447 maniera sicura l'accesso ad un file temporaneo, il suo prototipo è:
1448 \begin{prototype}{stdio.h}{FILE *tmpfile(void)}
1449   Restituisce un file temporaneo aperto in lettura/scrittura.
1450   
1451   \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore allo stream associato al file
1452     temporaneo in caso di successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual
1453     caso \var{errno} assumerà i valori:
1454     \begin{errlist}
1455     \item[\errcode{EINTR}] la funzione è stata interrotta da un segnale.
1456     \item[\errcode{EEXIST}] non è stato possibile generare un nome univoco.
1457     \end{errlist}
1458     ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EMFILE}, \errval{ENFILE},
1459     \errval{ENOSPC}, \errval{EROFS} e \errval{EACCES}.}
1460 \end{prototype}
1461
1462 La funzione restituisce direttamente uno stream già aperto (in modalità
1463 \code{r+b}, si veda sez.~\ref{sec:file_fopen}) e pronto per l'uso, che viene
1464 automaticamente cancellato alla sua chiusura o all'uscita dal programma. Lo
1465 standard non specifica in quale directory verrà aperto il file, ma le
1466 \acr{glibc} prima tentano con \const{P\_tmpdir} e poi con \file{/tmp}. Questa
1467 funzione è \index{funzioni!rientranti} rientrante e non soffre di problemi di
1468 \itindex{race~condition} \textit{race condition}.
1469
1470 Alcune versioni meno recenti di Unix non supportano queste funzioni; in questo
1471 caso si possono usare le vecchie funzioni \funcd{mktemp} e \func{mkstemp} che
1472 modificano una stringa di input che serve da modello e che deve essere
1473 conclusa da 6 caratteri \code{X} che verranno sostituiti da un codice
1474 unico. La prima delle due è analoga a \func{tmpnam} e genera un nome casuale,
1475 il suo prototipo è:
1476 \begin{prototype}{stlib.h}{char *mktemp(char *template)}
1477   Genera un nome univoco per un file temporaneo.
1478   
1479   \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore \param{template} in caso di
1480     successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno}
1481     assumerà i valori:
1482     \begin{errlist}
1483     \item[\errcode{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
1484     \end{errlist}}
1485 \end{prototype}
1486
1487 La funzionane genera un nome univoco sostituendo le \code{XXXXXX} finali di
1488 \param{template}; dato che \param{template} deve poter essere modificata dalla
1489 funzione non si può usare una stringa costante.  Tutte le avvertenze riguardo
1490 alle possibili \itindex{race~condition} \textit{race condition} date per
1491 \func{tmpnam} continuano a valere; inoltre in alcune vecchie implementazioni
1492 il valore usato per sostituire le \code{XXXXXX} viene formato con il \acr{pid}
1493 del processo più una lettera, il che mette a disposizione solo 26 possibilità
1494 diverse per il nome del file, e rende il nome temporaneo facile da indovinare.
1495 Per tutti questi motivi la funzione è deprecata e non dovrebbe mai essere
1496 usata.
1497
1498 La seconda funzione, \funcd{mkstemp} è sostanzialmente equivalente a
1499 \func{tmpfile}, ma restituisce un file descriptor invece di un nome; il suo
1500 prototipo è:
1501 \begin{prototype}{stlib.h}{int mkstemp(char *template)}
1502   Genera un file temporaneo.
1503   
1504   \bodydesc{La funzione ritorna il file descriptor in caso di successo e
1505     -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1506     \begin{errlist}
1507     \item[\errcode{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
1508     \item[\errcode{EEXIST}] non è riuscita a creare un file temporaneo, il
1509       contenuto di \param{template} è indefinito.
1510     \end{errlist}}
1511 \end{prototype}
1512
1513 Come per \func{mktemp} anche in questo caso \param{template} non può essere
1514 una stringa costante. La funzione apre un file in lettura/scrittura con la
1515 funzione \func{open}, usando l'opzione \const{O\_EXCL} (si veda
1516 sez.~\ref{sec:file_open}), in questo modo al ritorno della funzione si ha la
1517 certezza di essere stati i creatori del file, i cui permessi (si veda
1518 sez.~\ref{sec:file_perm_overview}) sono impostati al valore \code{0600}
1519 (lettura e scrittura solo per il proprietario).\footnote{questo è vero a
1520   partire dalle \acr{glibc} 2.0.7, le versioni precedenti delle \acr{glibc} e
1521   le vecchie \acr{libc5} e \acr{libc4} usavano il valore \code{0666} che
1522   permetteva a chiunque di leggere e scrivere i contenuti del file.}  Di
1523 questa funzione esiste una variante \funcd{mkostemp}, introdotta
1524 specificamente dalla \acr{glibc},\footnote{la funzione è stata introdotta
1525   nella versione 2.7 delle librerie e richiede che sia definita la macro
1526   \const{\_GNU\_SOURCE}.} il cui prototipo è:
1527 \begin{prototype}{stlib.h}{int mkostemp(char *template, int flags)}
1528   Genera un file temporaneo.
1529   
1530   \bodydesc{La funzione ritorna il file descriptor in caso di successo e
1531     -1 in caso di errore, con gli stessi errori di \func{mkstemp}.}
1532 \end{prototype}
1533 \noindent la cui sola differenza è la presenza dell'ulteriore argomento
1534 \var{flags} che consente di specificare i flag da passare ad \func{open}
1535 nell'apertura del file.
1536
1537
1538 In OpenBSD è stata introdotta un'altra funzione simile alle precedenti,
1539 \funcd{mkdtemp}, che crea invece una directory temporanea;\footnote{la
1540   funzione è stata introdotta nelle \acr{glibc} a partire dalla versione
1541   2.1.91 ed inserita nello standard POSIX.1-2008.}  il suo prototipo è:
1542 \begin{prototype}{stlib.h}{char *mkdtemp(char *template)}
1543   Genera una directory temporanea.
1544   
1545   \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore al nome della directory in caso
1546     successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno}
1547     assumerà i valori:
1548     \begin{errlist}
1549     \item[\errcode{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
1550     \end{errlist}
1551     più gli altri eventuali codici di errore di \func{mkdir}.}
1552 \end{prototype}
1553
1554 La funzione genera una directory il cui nome è ottenuto sostituendo le
1555 \code{XXXXXX} finali di \param{template} con permessi \code{0700} (al solito
1556 si veda cap.~\ref{cha:file_unix_interface} per i dettagli); dato che la
1557 creazione della directory è sempre esclusiva i precedenti problemi di
1558 \itindex{race~condition} \textit{race condition} non si pongono.
1559
1560
1561 \section{La manipolazione delle caratteristiche dei file}
1562 \label{sec:file_infos}
1563
1564 Come spiegato in sez.~\ref{sec:file_filesystem} tutte le informazioni generali
1565 relative alle caratteristiche di ciascun file, a partire dalle informazioni
1566 relative al controllo di accesso, sono mantenute \itindex{inode}
1567 nell'\textit{inode}.
1568
1569 Vedremo in questa sezione come sia possibile leggere tutte queste informazioni
1570 usando la funzione \func{stat}, che permette l'accesso a tutti i dati
1571 memorizzati \itindex{inode} nell'\textit{inode}; esamineremo poi le varie
1572 funzioni usate per manipolare tutte queste informazioni (eccetto quelle che
1573 riguardano la gestione del controllo di accesso, trattate in in
1574 sez.~\ref{sec:file_access_control}).
1575
1576
1577 \subsection{La lettura delle caratteristiche dei file}
1578 \label{sec:file_stat}
1579
1580 La lettura delle informazioni relative ai file è fatta attraverso la famiglia
1581 delle funzioni \func{stat} che sono quelle che usa il comando \cmd{ls} per
1582 poter ottenere e mostrare tutti i dati relativi ad un file; ne fanno parte le
1583 funzioni \funcd{stat}, \funcd{fstat} e \funcd{lstat}, i cui prototipi sono:
1584 \begin{functions}
1585   \headdecl{sys/types.h} 
1586   \headdecl{sys/stat.h} 
1587   \headdecl{unistd.h}
1588
1589   \funcdecl{int stat(const char *file\_name, struct stat *buf)} 
1590   \funcdecl{int lstat(const char *file\_name, struct stat *buf)} 
1591   \funcdecl{int fstat(int filedes, struct stat *buf)} 
1592   Legge le informazioni di un file.
1593
1594   \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 per un
1595     errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori: \errval{EBADF},
1596     \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ELOOP}, \errval{EFAULT},
1597     \errval{EACCES}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENAMETOOLONG}.}
1598 \end{functions}
1599
1600 La funzione \func{stat} legge le informazioni del file il cui pathname è
1601 specificato dalla stringa puntata da \param{file\_name} e le inserisce nel
1602 buffer puntato dall'argomento \param{buf}; la funzione \func{lstat} è identica
1603 a \func{stat} eccetto che se \param{file\_name} è un link simbolico vengono
1604 lette le informazioni relative ad esso e non al file a cui fa
1605 riferimento. Infine \func{fstat} esegue la stessa operazione su un file già
1606 aperto, specificato tramite il suo file descriptor \param{filedes}.
1607
1608 La struttura \struct{stat} usata da queste funzioni è definita nell'header
1609 \file{sys/stat.h} e in generale dipende dall'implementazione; la versione
1610 usata da Linux è mostrata in fig.~\ref{fig:file_stat_struct}, così come
1611 riportata dalla pagina di manuale di \func{stat}; in realtà la definizione
1612 effettivamente usata nel kernel dipende dall'architettura e ha altri campi
1613 riservati per estensioni come tempi dei file più precisi (vedi
1614 sez.~\ref{sec:file_file_times}), o per il padding dei campi.
1615
1616 \begin{figure}[!htb]
1617   \footnotesize
1618   \centering
1619   \begin{minipage}[c]{\textwidth}
1620     \includestruct{listati/stat.h}
1621   \end{minipage} 
1622   \normalsize 
1623   \caption{La struttura \structd{stat} per la lettura delle informazioni dei 
1624     file.}
1625   \label{fig:file_stat_struct}
1626 \end{figure}
1627
1628 Si noti come i vari membri della struttura siano specificati come tipi
1629 primitivi del sistema (di quelli definiti in
1630 tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}, e dichiarati in \file{sys/types.h}).
1631
1632 \subsection{I tipi di file}
1633 \label{sec:file_types}
1634
1635 Come riportato in tab.~\ref{tab:file_file_types} in Linux oltre ai file e alle
1636 directory esistono altri oggetti che possono stare su un filesystem.  Il tipo
1637 di file è ritornato dalla funzione \func{stat} come maschera binaria nel campo
1638 \var{st\_mode} (che contiene anche le informazioni relative ai permessi) di
1639 una struttura \struct{stat}.
1640
1641 Dato che il valore numerico può variare a seconda delle implementazioni, lo
1642 standard POSIX definisce un insieme di macro per verificare il tipo di file,
1643 queste vengono usate anche da Linux che supporta pure le estensioni allo
1644 standard per i link simbolici e i socket definite da BSD; l'elenco completo
1645 delle macro con cui è possibile estrarre l'informazione da \var{st\_mode} è
1646 riportato in tab.~\ref{tab:file_type_macro}.
1647 \begin{table}[htb]
1648   \centering
1649   \footnotesize
1650   \begin{tabular}[c]{|l|l|}
1651     \hline
1652     \textbf{Macro} & \textbf{Tipo del file} \\
1653     \hline
1654     \hline
1655     \macro{S\_ISREG(m)}  & file normale.\\
1656     \macro{S\_ISDIR(m)}  & directory.\\
1657     \macro{S\_ISCHR(m)}  & dispositivo a caratteri.\\
1658     \macro{S\_ISBLK(m)}  & dispositivo a blocchi.\\
1659     \macro{S\_ISFIFO(m)} & fifo.\\
1660     \macro{S\_ISLNK(m)}  & link simbolico.\\
1661     \macro{S\_ISSOCK(m)} & socket.\\
1662     \hline    
1663   \end{tabular}
1664   \caption{Macro per i tipi di file (definite in \texttt{sys/stat.h}).}
1665   \label{tab:file_type_macro}
1666 \end{table}
1667
1668 Oltre alle macro di tab.~\ref{tab:file_type_macro} è possibile usare
1669 direttamente il valore di \var{st\_mode} per ricavare il tipo di file
1670 controllando direttamente i vari bit in esso memorizzati. Per questo sempre in
1671 \file{sys/stat.h} sono definite le costanti numeriche riportate in
1672 tab.~\ref{tab:file_mode_flags}.
1673
1674 Il primo valore dell'elenco di tab.~\ref{tab:file_mode_flags} è la maschera
1675 binaria che permette di estrarre i bit nei quali viene memorizzato il tipo di
1676 file, i valori successivi sono le costanti corrispondenti ai singoli bit, e
1677 possono essere usati per effettuare la selezione sul tipo di file voluto, con
1678 un'opportuna combinazione.
1679
1680 \begin{table}[htb]
1681   \centering
1682   \footnotesize
1683   \begin{tabular}[c]{|l|c|l|}
1684     \hline
1685     \textbf{Flag} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
1686     \hline
1687     \hline
1688     \const{S\_IFMT}   &  0170000 & Maschera per i bit del tipo di file.\\
1689     \const{S\_IFSOCK} &  0140000 & Socket.\\
1690     \const{S\_IFLNK}  &  0120000 & Link simbolico.\\
1691     \const{S\_IFREG}  &  0100000 & File regolare.\\ 
1692     \const{S\_IFBLK}  &  0060000 & Dispositivo a blocchi.\\
1693     \const{S\_IFDIR}  &  0040000 & Directory.\\
1694     \const{S\_IFCHR}  &  0020000 & Dispositivo a caratteri.\\
1695     \const{S\_IFIFO}  &  0010000 & Fifo.\\
1696     \hline
1697     \const{S\_ISUID}  &  0004000 & Set UID bit \itindex{suid~bit}.\\
1698     \const{S\_ISGID}  &  0002000 & Set GID bit \itindex{sgid~bit}.\\
1699     \const{S\_ISVTX}  &  0001000 & Sticky bit \itindex{sticky~bit}.\\
1700     \hline
1701 %    \const{S\_IRWXU}  &  00700   & Bitmask per i permessi del proprietario.\\
1702     \const{S\_IRUSR}  &  00400   & Il proprietario ha permesso di lettura.\\
1703     \const{S\_IWUSR}  &  00200   & Il proprietario ha permesso di scrittura.\\
1704     \const{S\_IXUSR}  &  00100   & Il proprietario ha permesso di esecuzione.\\
1705     \hline
1706 %    \const{S\_IRWXG}  &  00070   & Bitmask per i permessi del gruppo.\\
1707     \const{S\_IRGRP}  &  00040   & Il gruppo ha permesso di lettura.\\
1708     \const{S\_IWGRP}  &  00020   & Il gruppo ha permesso di scrittura.\\
1709     \const{S\_IXGRP}  &  00010   & Il gruppo ha permesso di esecuzione.\\
1710     \hline
1711 %    \const{S\_IRWXO}  &  00007   & Bitmask per i permessi di tutti gli altri\\
1712     \const{S\_IROTH}  &  00004   & Gli altri hanno permesso di lettura.\\
1713     \const{S\_IWOTH}  &  00002   & Gli altri hanno permesso di esecuzione.\\
1714     \const{S\_IXOTH}  &  00001   & Gli altri hanno permesso di esecuzione.\\
1715     \hline    
1716   \end{tabular}
1717   \caption{Costanti per l'identificazione dei vari bit che compongono il campo
1718     \var{st\_mode} (definite in \file{sys/stat.h}).}
1719   \label{tab:file_mode_flags}
1720 \end{table}
1721
1722 Ad esempio se si volesse impostare una condizione che permetta di controllare
1723 se un file è una directory o un file ordinario si potrebbe definire la macro
1724 di preprocessore:
1725 \includecodesnip{listati/is_file_dir.h}
1726 in cui prima si estraggono da \var{st\_mode} i bit relativi al tipo di file e
1727 poi si effettua il confronto con la combinazione di tipi scelta.
1728
1729
1730 \subsection{Le dimensioni dei file}
1731 \label{sec:file_file_size}
1732
1733 Il campo \var{st\_size} di una struttura \struct{stat} contiene la dimensione
1734 del file in byte, se si tratta di un file regolare. Nel caso di un link
1735 simbolico la dimensione è quella del \itindex{pathname} \textit{pathname} che
1736 il link stesso contiene; per le fifo questo campo è sempre nullo.
1737
1738 Il campo \var{st\_blocks} definisce la lunghezza del file in blocchi di 512
1739 byte. Il campo \var{st\_blksize} infine definisce la dimensione preferita per
1740 i trasferimenti sui file (che è la dimensione usata anche dalle librerie del C
1741 per l'interfaccia degli stream); scrivere sul file a blocchi di dati di
1742 dimensione inferiore sarebbe inefficiente.
1743
1744 Si tenga conto che la lunghezza del file riportata in \var{st\_size} non è
1745 detto che corrisponda all'occupazione dello spazio su disco per via della
1746 possibile esistenza dei cosiddetti \index{file!\textit{hole}} \textit{holes}
1747 (letteralmente \textsl{buchi}) che si formano tutte le volte che si va a
1748 scrivere su un \itindex{sparse~file} file dopo aver eseguito uno spostamento
1749 oltre la sua fine (tratteremo in dettaglio l'argomento in
1750 sez.~\ref{sec:file_lseek}).
1751
1752 In questo caso si avranno risultati differenti a seconda del modo in cui si
1753 calcola la lunghezza del file, ad esempio il comando \cmd{du}, (che riporta il
1754 numero di blocchi occupati) potrà dare una dimensione inferiore, mentre se si
1755 legge dal file (ad esempio usando il comando \cmd{wc -c}), dato che in tal
1756 caso per le parti non scritte vengono restituiti degli zeri, si avrà lo stesso
1757 risultato di \cmd{ls}.
1758
1759 Se è sempre possibile allargare un file, scrivendoci sopra od usando la
1760 funzione \func{lseek} per spostarsi oltre la sua fine, esistono anche casi in
1761 cui si può avere bisogno di effettuare un troncamento, scartando i dati
1762 presenti al di là della dimensione scelta come nuova fine del file.
1763
1764 Un file può sempre essere troncato a zero aprendolo con il flag
1765 \const{O\_TRUNC}, ma questo è un caso particolare; per qualunque altra
1766 dimensione si possono usare le due funzioni \funcd{truncate} e
1767 \funcd{ftruncate}, i cui prototipi sono:
1768 \begin{functions}
1769   \headdecl{unistd.h} 
1770
1771   \funcdecl{int truncate(const char *file\_name, off\_t length)} 
1772
1773   \funcdecl{int ftruncate(int fd, off\_t length))} 
1774
1775   Troncano un file alla lunghezza \param{length}.
1776
1777   \bodydesc{Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un
1778     errore, nel qual caso \var{errno} viene impostata opportunamente; per
1779     \func{ftruncate} si hanno i valori:
1780   \begin{errlist}
1781   \item[\errcode{EBADF}] \param{fd}  non è un file descriptor.
1782   \item[\errcode{EINVAL}] \param{fd} è un riferimento ad un socket, non a un
1783     file o non è aperto in scrittura.
1784   \end{errlist}
1785   per \func{truncate} si hanno:
1786   \begin{errlist}
1787   \item[\errcode{EACCES}] il file non ha permesso di scrittura o non si ha il
1788     permesso di esecuzione una delle directory del \itindex{pathname}
1789     \textit{pathname}.
1790   \item[\errcode{ETXTBSY}] il file è un programma in esecuzione.
1791   \end{errlist}
1792   ed anche \errval{ENOTDIR}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
1793   \errval{EROFS}, \errval{EIO}, \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP}.}
1794 \end{functions}
1795
1796 Entrambe le funzioni fan sì che la dimensione del file sia troncata ad un
1797 valore massimo specificato da \param{length}, e si distinguono solo per il
1798 fatto che il file viene indicato con il pathname \param{file\_name} per
1799 \func{truncate} e con il file descriptor \param{fd} per \funcd{ftruncate}; se
1800 il file è più lungo della lunghezza specificata i dati in eccesso saranno
1801 perduti.
1802
1803 Il comportamento in caso di lunghezza inferiore non è specificato e dipende
1804 dall'implementazione: il file può essere lasciato invariato o esteso fino alla
1805 lunghezza scelta; nel caso di Linux viene esteso con la creazione di un
1806 \index{file!\textit{hole}} \textsl{buco} nel \itindex{sparse~file} file e ad
1807 una lettura si otterranno degli zeri; si tenga presente però che questo
1808 comportamento è supportato solo per filesystem nativi, ad esempio su un
1809 filesystem non nativo come il VFAT di Windows questo non è possibile.
1810
1811 \subsection{I tempi dei file}
1812 \label{sec:file_file_times}
1813
1814 Il sistema mantiene per ciascun file tre tempi, questi sono registrati
1815 \itindex{inode} nell'\textit{inode} insieme agli altri attributi del file e
1816 possono essere letti tramite la funzione \func{stat}, che li restituisce
1817 attraverso tre specifici campi della struttura \struct{stat} di
1818 fig.~\ref{fig:file_stat_struct}. Il significato di detti tempi e dei relativi
1819 campi è riportato nello schema in tab.~\ref{tab:file_file_times}, dove è anche
1820 riportato un esempio delle funzioni che effettuano cambiamenti su di essi. Il
1821 valore è espresso nel cosiddetto \itindex{calendar~time} \textit{calendar
1822   time}, su cui torneremo in dettaglio in sez.~\ref{sec:sys_time}.
1823
1824 \begin{table}[htb]
1825   \centering
1826   \footnotesize
1827   \begin{tabular}[c]{|c|l|l|c|}
1828     \hline
1829     \textbf{Membro} & \textbf{Significato} & \textbf{Funzione} 
1830     & \textbf{Opzione di \cmd{ls}} \\
1831     \hline
1832     \hline
1833     \var{st\_atime}& ultimo accesso ai dati del file    &
1834                      \func{read}, \func{utime}          & \cmd{-u}\\
1835     \var{st\_mtime}& ultima modifica ai dati del file   &
1836                      \func{write}, \func{utime}         & default\\
1837     \var{st\_ctime}& ultima modifica ai dati dell'\textit{inode} &
1838                      \func{chmod}, \func{utime}         & \cmd{-c}\\
1839     \hline
1840   \end{tabular}
1841   \caption{I tre tempi associati a ciascun file.}
1842   \label{tab:file_file_times}
1843 \end{table}
1844
1845 Il primo punto da tenere presente è la differenza fra il cosiddetto tempo di
1846 ultima modifica (il \textit{modification time}, \var{st\_mtime}) e il tempo di
1847 ultimo cambiamento di stato (il \textit{change time}, \var{st\_ctime}). Il
1848 primo infatti fa riferimento ad una modifica del contenuto di un file, mentre
1849 il secondo ad una modifica \itindex{inode} dell'\textit{inode}. Dato che
1850 esistono molte operazioni, come la funzione \func{link} e altre che vedremo in
1851 seguito, che modificano solo le informazioni contenute \itindex{inode}
1852 nell'\textit{inode} senza toccare il contenuto del file, diventa necessario
1853 l'utilizzo di questo secondo tempo.
1854
1855 Il tempo di ultima modifica viene usato ad esempio da programmi come
1856 \cmd{make} per decidere quali file necessitano di essere ricompilati o
1857 (talvolta insieme anche al tempo di cambiamento di stato) per decidere quali
1858 file devono essere archiviati per il backup. Il tempo di ultimo accesso viene
1859 di solito usato per identificare i file che non vengono più utilizzati per un
1860 certo lasso di tempo. Ad esempio un programma come \texttt{leafnode} lo usa
1861 per cancellare gli articoli letti più vecchi, mentre \texttt{mutt} lo usa per
1862 marcare i messaggi di posta che risultano letti.  Il sistema non tiene conto
1863 dell'ultimo accesso \itindex{inode} all'\textit{inode}, pertanto funzioni come
1864 \func{access} o \func{stat} non hanno alcuna influenza sui tre tempi. Il
1865 comando \cmd{ls} (quando usato con le opzioni \cmd{-l} o \cmd{-t}) mostra i
1866 tempi dei file secondo lo schema riportato nell'ultima colonna di
1867 tab.~\ref{tab:file_file_times}.
1868
1869 L'aggiornamento del tempo di ultimo accesso è stato a lungo considerato un
1870 difetto progettuale di Unix, questo infatti comporta la necessità di
1871 effettuare un accesso in scrittura sul disco anche in tutti i casi in cui
1872 questa informazione non interessa e sarebbe possibile avere un semplice
1873 accesso in lettura sui dati bufferizzati. Questo comporta un ovvio costo sia
1874 in termini di prestazioni, che di consumo di risorse come la batteria per i
1875 portatili, o cicli di riscrittura per i dischi su memorie riscrivibili.
1876
1877 Per questo motivo, onde evitare di mantenere una informazione che nella
1878 maggior parte dei casi non interessa, è sempre stato possibile disabilitare
1879 l'aggiornamento del tempo di ultimo accesso con l'opzione di montaggio
1880 \texttt{noatime}. Dato però che questo può creare problemi a qualche
1881 programma, in Linux è stata introdotta la opzione \texttt{relatime} che esegue
1882 l'aggiornamento soltanto se il tempo di ultimo accesso è precedente al tempo di
1883 ultima modifica o cambiamento, così da rendere evidente che vi è stato un
1884 accesso dopo la scrittura, ed evitando al contempo ulteriori operazioni su
1885 disco negli accessi successivi. In questo modo l'informazione relativa al
1886 fatto che un file sia stato letto resta disponibile, e ad esempio i programmi
1887 citati in precedenza continuano a funzionare. Questa opzione, a partire dal
1888 kernel 2.6.30, è diventata il comportamento di default e non deve più essere
1889 specificata esplicitamente.\footnote{si può comunque riottenere il vecchio
1890   comportamento usando la opzione di montaggio \texttt{strictatime}.}
1891
1892 \begin{table}[htb]
1893   \centering
1894   \footnotesize
1895   \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|c|c|c|l|}
1896     \hline
1897     \multicolumn{1}{|p{3cm}|}{\centering{\vspace{6pt}\textbf{Funzione}}} &
1898     \multicolumn{3}{|p{3.6cm}|}{\centering{
1899         \textbf{File o directory del riferimento}}}&
1900     \multicolumn{3}{|p{3.6cm}|}{\centering{
1901         \textbf{Directory contenente il riferimento}}} 
1902     &\multicolumn{1}{|p{3.6cm}|}{\centering{\vspace{6pt}\textbf{Note}}} \\
1903     \cline{2-7}
1904     \cline{2-7}
1905     \multicolumn{1}{|p{3cm}|}{} 
1906     &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(a)}}}
1907     &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(m)}}}
1908     &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(c)}}}
1909     &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(a)}}}
1910     &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(m)}}}
1911     &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(c)}}}
1912     &\multicolumn{1}{|p{3cm}|}{} \\
1913     \hline
1914     \hline
1915     \func{chmod}, \func{fchmod} 
1916              & --      & --      &$\bullet$& --      & --      & --      &\\
1917     \func{chown}, \func{fchown} 
1918              & --      & --      &$\bullet$& --      & --      & --      &\\
1919     \func{creat}  
1920              &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& --      &$\bullet$&$\bullet$&  
1921              con \const{O\_CREATE} \\
1922     \func{creat}  
1923              & --      &$\bullet$&$\bullet$& --      &$\bullet$&$\bullet$&   
1924              con \const{O\_TRUNC} \\
1925     \func{exec}  
1926              &$\bullet$& --      & --      & --      & --      & --      &\\
1927     \func{lchown}  
1928              & --      & --      &$\bullet$& --      & --      & --      &\\
1929     \func{link}
1930              & --      & --      &$\bullet$& --      &$\bullet$&$\bullet$&\\
1931     \func{mkdir}
1932              &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& --      &$\bullet$&$\bullet$&\\
1933     \func{mkfifo}
1934              &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& --      &$\bullet$&$\bullet$&\\
1935     \func{open}
1936              &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& --      &$\bullet$&$\bullet$& 
1937              con \const{O\_CREATE} \\
1938     \func{open}
1939              & --      &$\bullet$&$\bullet$& --      & --      & --      & 
1940              con \const{O\_TRUNC}  \\
1941     \func{pipe}
1942              &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& --      & --      & --      &\\
1943     \func{read}
1944              &$\bullet$& --      & --      & --      & --      & --      &\\
1945     \func{remove}
1946              & --      & --      &$\bullet$& --      &$\bullet$&$\bullet$& 
1947              se esegue \func{unlink}\\
1948     \func{remove}
1949               & --      & --      & --      & --      &$\bullet$&$\bullet$& 
1950               se esegue \func{rmdir}\\
1951     \func{rename}
1952               & --      & --      &$\bullet$& --      &$\bullet$&$\bullet$& 
1953               per entrambi gli argomenti\\
1954     \func{rmdir}
1955               & --      & --      & --      & --      &$\bullet$&$\bullet$&\\ 
1956     \func{truncate}, \func{ftruncate}
1957               & --      &$\bullet$&$\bullet$& --      & --      & --      &\\ 
1958     \func{unlink}
1959               & --      & --      &$\bullet$& --      &$\bullet$&$\bullet$&\\ 
1960     \func{utime}
1961               &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& --      & --      & --      &\\ 
1962     \func{write}
1963               & --      &$\bullet$&$\bullet$& --      & --      & --      &\\ 
1964     \hline
1965   \end{tabular}
1966   \caption{Prospetto dei cambiamenti effettuati sui tempi di ultimo 
1967     accesso \textsl{(a)}, ultima modifica \textsl{(m)} e ultimo cambiamento
1968     \textsl{(c)} dalle varie funzioni operanti su file e directory.}
1969   \label{tab:file_times_effects}  
1970 \end{table}
1971
1972
1973 L'effetto delle varie funzioni di manipolazione dei file sui relativi tempi è
1974 illustrato in tab.~\ref{tab:file_times_effects}, facendo riferimento al
1975 comportamento classico per quanto riguarda \var{st\_atime}. Si sono riportati
1976 gli effetti sia per il file a cui si fa riferimento, sia per la directory che
1977 lo contiene; questi ultimi possono essere capiti se si tiene conto di quanto
1978 già detto, e cioè che anche le directory sono anch'esse file che contengono
1979 una lista di nomi, che il sistema tratta in maniera del tutto analoga a tutti
1980 gli altri.
1981
1982 Per questo motivo tutte le volte che compiremo un'operazione su un file che
1983 comporta una modifica del nome contenuto nella directory, andremo anche a
1984 scrivere sulla directory che lo contiene cambiandone il tempo di modifica. Un
1985 esempio di questo tipo di operazione può essere la cancellazione di un file,
1986 invece leggere o scrivere o cambiare i permessi di un file ha effetti solo sui
1987 tempi di quest'ultimo.
1988
1989 Si noti infine come \var{st\_ctime} non abbia nulla a che fare con il tempo di
1990 creazione del file, usato in molti altri sistemi operativi, ma che in Unix non
1991 esiste. Per questo motivo quando si copia un file, a meno di preservare
1992 esplicitamente i tempi (ad esempio con l'opzione \cmd{-p} di \cmd{cp}) esso
1993 avrà sempre il tempo corrente come data di ultima modifica.
1994
1995 I tempi di ultimo accesso e modifica possono essere modificati esplicitamente
1996 usando la funzione \funcd{utime}, il cui prototipo è:
1997 \begin{prototype}{utime.h}
1998   {int utime(const char *filename, struct utimbuf *times)} 
1999   Modifica i tempi di ultimo accesso e modifica di un file.
2000
2001   \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
2002     errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
2003     \begin{errlist}
2004     \item[\errcode{EACCES}] non si ha il permesso di scrittura sul file.
2005     \item[\errcode{EPERM}] non si è proprietari del file.
2006     \end{errlist}
2007     ed inoltre \errval{EROFS} e \errval{ENOENT}.}
2008 \end{prototype}
2009
2010 La funzione cambia i tempi di ultimo accesso e modifica del file specificato
2011 dall'argomento \param{filename}, e richiede come secondo argomento il
2012 puntatore ad una struttura \struct{utimbuf}, la cui definizione è riportata in
2013 fig.~\ref{fig:struct_utimebuf}, con i nuovi valori di detti tempi
2014 (rispettivamente  nei campi \var{actime} e \var{modtime}). Se si passa un
2015 puntatore nullo verrà impostato il tempo corrente.
2016
2017 \begin{figure}[!htb]
2018   \footnotesize \centering
2019   \begin{minipage}[c]{\textwidth}
2020     \includestruct{listati/utimbuf.h}
2021   \end{minipage} 
2022   \normalsize 
2023   \caption{La struttura \structd{utimbuf}, usata da \func{utime} per modificare
2024     i tempi dei file.}
2025   \label{fig:struct_utimebuf}
2026 \end{figure}
2027
2028 L'effetto della funzione e i privilegi necessari per eseguirla dipendono da
2029 cosa è l'argomento \param{times}; se è \val{NULL} la funzione imposta il
2030 tempo corrente ed è sufficiente avere accesso in scrittura al file; se invece
2031 si è specificato un valore la funzione avrà successo solo se si è proprietari
2032 del file o si hanno i privilegi di amministratore.
2033
2034 Si tenga presente che non è comunque possibile specificare il tempo di
2035 cambiamento di stato del file, che viene aggiornato direttamente dal kernel
2036 tutte le volte che si modifica \itindex{inode} l'\textit{inode} (quindi anche
2037 alla chiamata di \func{utime}).  Questo serve anche come misura di sicurezza
2038 per evitare che si possa modificare un file nascondendo completamente le
2039 proprie tracce. In realtà la cosa resta possibile se si è in grado di accedere
2040 al \index{file!di~dispositivo} file di dispositivo, scrivendo direttamente sul
2041 disco senza passare attraverso il filesystem, ma ovviamente in questo modo la
2042 cosa è più complicata da realizzare.
2043
2044 A partire dal kernel 2.6 la risoluzione dei tempi dei file, che nei campi di
2045 tab.~\ref{tab:file_file_times} è espressa in secondi, è stata portata ai
2046 nanosecondi per la gran parte dei filesystem. La ulteriore informazione può
2047 essere acceduta attraverso altri campi appositamente aggiunti alla struttura
2048 \struct{stat}. Se si sono definite le macro \macro{\_BSD\_SOURCE} o
2049 \macro{\_SVID\_SOURCE} questi sono \var{st\_atim.tv\_nsec},
2050 \var{st\_mtim.tv\_nsec} e \var{st\_ctim.tv\_nsec} se queste non sono definite,
2051 \var{st\_atimensec}, \var{st\_mtimensec} e \var{st\_mtimensec}. Qualora il
2052 supporto per questa maggior precisione sia assente questi campi aggiuntivi
2053 saranno nulli.
2054
2055 Per la gestione di questi nuovi valori è stata definita una seconda funzione
2056 di modifica, \funcd{utimes}, che consente di specificare tempi con maggior
2057 precisione; il suo prototipo è:
2058 \begin{prototype}
2059   {sys/time.h}
2060   {int utimes(const char *filename, struct timeval times[2])} 
2061   Modifica i tempi di ultimo accesso e modifica di un file.
2062
2063   \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
2064     errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
2065     \begin{errlist}
2066     \item[\errcode{EACCES}] non si ha il permesso di scrittura sul file.
2067     \item[\errcode{EPERM}] non si è proprietari del file.
2068     \end{errlist} 
2069     ed inoltre \errval{EROFS} e \errval{ENOENT}.}
2070 \end{prototype}
2071
2072 La funzione è del tutto analoga alla precedente \func{utime} ma usa come
2073 secondo argomento un vettore di due strutture \struct{timeval}, la cui
2074 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:sys_timeval_struct}, che consentono
2075 di indicare i tempi con una precisione del microsecondo. Il primo elemento
2076 di \param{times} indica il valore per il tempo di ultimo accesso, il secondo
2077 quello per il tempo di ultima modifica. Se si indica come secondo argomento un
2078 puntatore nullo di nuovo verrà utilizzato il tempo corrente.
2079
2080 \begin{figure}[!htb]
2081   \footnotesize \centering
2082   \begin{minipage}[c]{\textwidth}
2083     \includestruct{listati/timeval.h}
2084   \end{minipage} 
2085   \normalsize 
2086   \caption{La struttura \structd{timeval} usata per indicare valori di tempo
2087     con la precisione del microsecondo.}
2088   \label{fig:sys_timeval_struct}
2089 \end{figure}
2090
2091 Oltre ad \func{utimes} su Linux sono presenti altre due funzioni,\footnote{le
2092   due funzioni non sono definite in nessuno standard, ma sono presenti, oltre
2093   che su Linux, anche su BSD.} \funcd{futimes} e \funcd{lutimes}, che
2094 consentono rispettivamente di effettuare la modifica utilizzando un file
2095 già aperto o di eseguirla direttamente su un link simbolico. I relativi
2096 prototipi sono:
2097 \begin{functions}
2098   \headdecl{sys/time.h} 
2099   
2100   \funcdecl{int futimes(int fd, const struct timeval tv[2])} Cambia i tempi
2101   di un file già aperto specificato tramite il file descriptor \param{fd}.
2102
2103   \funcdecl{int lutimes(const char *filename, const struct timeval tv[2])}
2104   Cambia i tempi di \param{filename} anche se questo è un link simbolico.
2105   
2106   
2107   \bodydesc{Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e $-1$ per un
2108     errore, nel qual caso \var{errno} assumerà gli stessi valori di
2109     \func{utimes}, con in più per \func{futimes}:
2110   \begin{errlist}
2111   \item[\errcode{EBADF}] \param{fd}  non è un file descriptor.
2112   \item[\errcode{ENOSYS}] il filesystem \texttt{/proc} non è accessibile.
2113   \end{errlist}}
2114 \end{functions}
2115
2116 Le due funzioni anno lo stesso comportamento di \texttt{utimes} e richiedono
2117 gli stessi privilegi per poter operare, la differenza è che con \func{futimes}
2118 si può indicare il file su cui operare facendo riferimento al relativo file
2119 descriptor mentre con \func{lutimes} nel caso in cui \param{filename} sia un
2120 link simbolico saranno modificati i suoi tempi invece di quelli del file a cui
2121 esso punta.
2122
2123 Nonostante il kernel, come accennato, supporti risoluzioni dei tempi dei file
2124 fino al nanosecondo, le funzioni fin qui esaminate non consentono di impostare
2125 valori con questa precisione. Per questo sono state introdotte due nuove
2126 funzioni, \funcd{futimens} e \func{utimensat}, in grado di eseguire questo
2127 compito; i rispettivi prototipi sono:
2128 \begin{functions}
2129   \headdecl{sys/time.h} 
2130   
2131   \funcdecl{futimens(int fd, const struct timespec times[2])} Cambia i tempi
2132   di un file già aperto, specificato dal file descriptor \param{fd}.
2133
2134   \funcdecl{int utimensat(int dirfd, const char *pathname, const struct
2135     timespec times[2], int flags)} Cambia i tempi del file \param{pathname}.
2136   
2137   
2138   \bodydesc{Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e $-1$ per un
2139     errore, nel qual caso \var{errno} assumerà gli stessi valori di
2140     \func{utimes}, con in più per \func{futimes}:
2141   \begin{errlist}
2142   \item[\errcode{EBADF}] \param{fd}  non è un file descriptor.
2143   \item[\errcode{ENOSYS}] il filesystem \texttt{/proc} non è accessibile.
2144   \end{errlist}}
2145 \end{functions}
2146
2147 Entrambe le funzioni utilizzano per indicare i valori dei tempi un
2148 vettore \param{times} di due strutture \struct{timespec} che permette di
2149 specificare un valore di tempo con una precisione fino al nanosecondo, la cui
2150 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:sys_timespec_struct}.
2151
2152 \begin{figure}[!htb]
2153   \footnotesize \centering
2154   \begin{minipage}[c]{\textwidth}
2155     \includestruct{listati/timespec.h}
2156   \end{minipage} 
2157   \normalsize 
2158   \caption{La struttura \structd{timespec} usata per indicare valori di tempo
2159     con la precisione del nanosecondo.}
2160   \label{fig:sys_timespec_struct}
2161 \end{figure}
2162
2163 Come per le precedenti funzioni il primo elemento di \param{times} indica il
2164 tempo di ultimo accesso ed il secondo quello di ultima modifica, e se si usa
2165 il valore \val{NULL} verrà impostato il tempo corrente sia per l'ultimo
2166 accesso che per l'ultima modifica. Nei singoli elementi di \param{times} si
2167 possono inoltre utilizzare due valori speciali per il campo \var{tv\_nsec}:
2168 con \const{UTIME\_NOW} si richiede l'uso del tempo corrente, mentre con
2169 \const{UTIME\_OMIT} si richiede di non impostare il tempo. Si può così
2170 aggiornare in maniera specifica soltanto uno fra il tempo di ultimo accesso e
2171 quello di ultima modifica. Quando si usa uno di questi valori speciali per
2172 \var{tv\_nsec} il corrispondente valore di \var{tv\_sec} viene ignorato.
2173
2174 Queste due funzioni sono una estensione definita in una recente revisione
2175 dello standard POSIX (la POSIX.1-2008); sono state introdotte a partire dal
2176 kernel 2.6.22, e supportate dalle \acr{glibc} a partire dalla versione
2177 2.6.\footnote{in precedenza, a partire dal kernel 2.6.16, era stata introdotta
2178   la funzione \func{futimesat} seguendo una bozza della revisione dello
2179   standard poi modificata, questa funzione, sostituita da \func{utimensat}, è
2180   stata dichiarata obsoleta, non è supportata da nessuno standard e non deve
2181   essere più utilizzata: pertanto non la tratteremo.} La prima è
2182 sostanzialmente una estensione di \func{futimes} che consente di specificare i
2183 tempi con precisione maggiore, la seconda supporta invece, rispetto ad
2184 \func{utimes}, una sintassi più complessa che, come vedremo in
2185 sez.~\ref{sec:file_openat} consente una indicazione sicura dei
2186 \textit{pathname relativi} specificando la directory da usare come riferimento
2187 in \param{dirfd} e la possibilità di usare \param{flags} per indicare alla
2188 funzione di dereferenziare o meno i link simbolici; si rimanda pertanto la
2189 spiegazione del significato degli argomenti aggiuntivi alla trattazione
2190 generica delle varie funzioni che usano la stessa sintassi, effettuata in
2191 sez.~\ref{sec:file_openat}.
2192
2193
2194 \section{Il controllo di accesso ai file}
2195 \label{sec:file_access_control}
2196
2197 Una delle caratteristiche fondamentali di tutti i sistemi unix-like è quella
2198 del controllo di accesso ai file, che viene implementato per qualunque
2199 filesystem standard.\footnote{per standard si intende che implementa le
2200   caratteristiche previste dallo standard POSIX; in Linux sono disponibili
2201   anche una serie di altri filesystem, come quelli di Windows e del Mac, che
2202   non supportano queste caratteristiche.} In questa sezione ne esamineremo i
2203 concetti essenziali e le funzioni usate per gestirne i vari aspetti.
2204
2205
2206 \subsection{I permessi per l'accesso ai file}
2207 \label{sec:file_perm_overview}
2208
2209 Ad ogni file Linux associa sempre l'utente che ne è proprietario (il
2210 cosiddetto \textit{owner}) ed un gruppo di appartenenza, secondo il meccanismo
2211 degli identificatori di utente e gruppo (\acr{uid} e \acr{gid}). Questi valori
2212 sono accessibili da programma tramite la funzione \func{stat}, e sono
2213 mantenuti nei campi \var{st\_uid} e \var{st\_gid} della struttura
2214 \struct{stat} (si veda sez.~\ref{sec:file_stat}).\footnote{questo è vero solo
2215   per filesystem di tipo Unix, ad esempio non è vero per il filesystem vfat di
2216   Windows, che non fornisce nessun supporto per l'accesso multiutente, e per
2217   il quale i permessi vengono assegnati in maniera fissa con un opzione in
2218   fase di montaggio.}
2219
2220 Il controllo di accesso ai file segue un modello abbastanza semplice che
2221 prevede tre permessi fondamentali strutturati su tre livelli di accesso.
2222 Esistono varie estensioni a questo modello,\footnote{come le \textit{Access
2223     Control List} che sono state aggiunte ai filesystem standard con opportune
2224   estensioni (vedi sez.~\ref{sec:file_ACL}) per arrivare a meccanismi di
2225   controllo ancora più sofisticati come il \textit{mandatory access control}
2226   di SE-Linux.} ma nella maggior parte dei casi il meccanismo standard è più
2227 che sufficiente a soddisfare tutte le necessità più comuni.  I tre permessi di
2228 base associati ad ogni file sono:
2229 \begin{itemize*}
2230 \item il permesso di lettura (indicato con la lettera \texttt{r}, dall'inglese
2231   \textit{read}).
2232 \item il permesso di scrittura (indicato con la lettera \texttt{w},
2233   dall'inglese \textit{write}).
2234 \item il permesso di esecuzione (indicato con la lettera \texttt{x},
2235   dall'inglese \textit{execute}).
2236 \end{itemize*}
2237 mentre i tre livelli su cui sono divisi i privilegi sono:
2238 \begin{itemize*}
2239 \item i privilegi per l'utente proprietario del file.
2240 \item i privilegi per un qualunque utente faccia parte del gruppo cui
2241   appartiene il file.
2242 \item i privilegi per tutti gli altri utenti.
2243 \end{itemize*}
2244
2245 L'insieme dei permessi viene espresso con un numero a 12 bit; di questi i nove
2246 meno significativi sono usati a gruppi di tre per indicare i permessi base di
2247 lettura, scrittura ed esecuzione e sono applicati rispettivamente
2248 rispettivamente al proprietario, al gruppo, a tutti gli altri.
2249
2250 \begin{figure}[htb]
2251   \centering
2252   \includegraphics[width=6cm]{img/fileperm}
2253   \caption{Lo schema dei bit utilizzati per specificare i permessi di un file
2254     contenuti nel campo \var{st\_mode} di \struct{stat}.}
2255   \label{fig:file_perm_bit}
2256 \end{figure}
2257
2258 I restanti tre bit (noti come \itindex{suid~bit} \textit{suid bit},
2259 \itindex{sgid~bit} \textit{sgid bit}, e \itindex{sticky~bit} \textit{sticky
2260   bit}) sono usati per indicare alcune caratteristiche più complesse del
2261 meccanismo del controllo di accesso su cui torneremo in seguito (in
2262 sez.~\ref{sec:file_special_perm}); lo schema di allocazione dei bit è
2263 riportato in fig.~\ref{fig:file_perm_bit}.
2264
2265 Anche i permessi, come tutte le altre informazioni pertinenti al file, sono
2266 memorizzati \itindex{inode} nell'\textit{inode}; in particolare essi sono
2267 contenuti in alcuni bit del campo \var{st\_mode} della struttura \struct{stat}
2268 (si veda di nuovo fig.~\ref{fig:file_stat_struct}).
2269
2270 In genere ci si riferisce ai tre livelli dei privilegi usando le lettere
2271 \cmd{u} (per \textit{user}), \cmd{g} (per \textit{group}) e \cmd{o} (per
2272 \textit{other}), inoltre se si vuole indicare tutti i raggruppamenti insieme
2273 si usa la lettera \cmd{a} (per \textit{all}). Si tenga ben presente questa
2274 distinzione dato che in certi casi, mutuando la terminologia in uso nel VMS,
2275 si parla dei permessi base come di permessi per \textit{owner}, \textit{group}
2276 ed \textit{all}, le cui iniziali possono dar luogo a confusione.  Le costanti
2277 che permettono di accedere al valore numerico di questi bit nel campo
2278 \var{st\_mode} sono riportate in tab.~\ref{tab:file_bit_perm}.
2279
2280 \begin{table}[htb]
2281   \centering
2282     \footnotesize
2283   \begin{tabular}[c]{|c|l|}
2284     \hline
2285     \textbf{\var{st\_mode}} bit & \textbf{Significato} \\
2286     \hline 
2287     \hline 
2288     \const{S\_IRUSR} & \textit{user-read}, l'utente può leggere.\\
2289     \const{S\_IWUSR} & \textit{user-write}, l'utente può scrivere.\\
2290     \const{S\_IXUSR} & \textit{user-execute}, l'utente può eseguire.\\ 
2291     \hline            
2292     \const{S\_IRGRP} & \textit{group-read}, il gruppo può leggere.\\
2293     \const{S\_IWGRP} & \textit{group-write}, il gruppo può scrivere.\\
2294     \const{S\_IXGRP} & \textit{group-execute}, il gruppo può eseguire.\\
2295     \hline            
2296     \const{S\_IROTH} & \textit{other-read}, tutti possono leggere.\\
2297     \const{S\_IWOTH} & \textit{other-write}, tutti possono scrivere.\\
2298     \const{S\_IXOTH} & \textit{other-execute}, tutti possono eseguire.\\
2299     \hline              
2300   \end{tabular}
2301   \caption{I bit dei permessi di accesso ai file, come definiti in 
2302     \texttt{<sys/stat.h>}}
2303   \label{tab:file_bit_perm}
2304 \end{table}
2305
2306 I permessi vengono usati in maniera diversa dalle varie funzioni, e a seconda
2307 che si riferiscano a dei file, dei link simbolici o delle directory; qui ci
2308 limiteremo ad un riassunto delle regole generali, entrando nei dettagli più
2309 avanti.
2310
2311 La prima regola è che per poter accedere ad un file attraverso il suo
2312 \itindex{pathname} \textit{pathname} occorre il permesso di esecuzione in
2313 ciascuna delle directory che compongono il \textit{pathname}; lo stesso vale
2314 per aprire un file nella directory corrente (per la quale appunto serve il
2315 diritto di esecuzione).
2316
2317 Per una directory infatti il permesso di esecuzione significa che essa può
2318 essere attraversata nella risoluzione del \itindex{pathname}
2319 \textit{pathname}, ed è distinto dal permesso di lettura che invece implica
2320 che si può leggere il contenuto della directory.
2321
2322 Questo significa che se si ha il permesso di esecuzione senza permesso di
2323 lettura si potrà lo stesso aprire un file in una directory (se si hanno i
2324 permessi opportuni per il medesimo) ma non si potrà vederlo con \cmd{ls}
2325 (mentre per crearlo occorrerà anche il permesso di scrittura per la
2326 directory).
2327
2328 Avere il permesso di lettura per un file consente di aprirlo con le opzioni
2329 (si veda quanto riportato in tab.~\ref{tab:file_open_flags}) di sola lettura o
2330 di lettura/scrittura e leggerne il contenuto. Avere il permesso di scrittura
2331 consente di aprire un file in sola scrittura o lettura/scrittura e modificarne
2332 il contenuto, lo stesso permesso è necessario per poter troncare il file.
2333
2334 Non si può creare un file fintanto che non si disponga del permesso di
2335 esecuzione e di quello di scrittura per la directory di destinazione; gli
2336 stessi permessi occorrono per cancellare un file da una directory (si ricordi
2337 che questo non implica necessariamente la rimozione del contenuto del file dal
2338 disco), non è necessario nessun tipo di permesso per il file stesso (infatti
2339 esso non viene toccato, viene solo modificato il contenuto della directory,
2340 rimuovendo la voce che ad esso fa riferimento).
2341
2342 Per poter eseguire un file (che sia un programma compilato od uno script di
2343 shell, od un altro tipo di file eseguibile riconosciuto dal kernel), occorre
2344 avere il permesso di esecuzione, inoltre solo i file regolari possono essere
2345 eseguiti.
2346
2347 I permessi per un link simbolico sono ignorati, contano quelli del file a cui
2348 fa riferimento; per questo in genere il comando \cmd{ls} riporta per un link
2349 simbolico tutti i permessi come concessi; utente e gruppo a cui esso
2350 appartiene vengono pure ignorati quando il link viene risolto, vengono
2351 controllati solo quando viene richiesta la rimozione del link e quest'ultimo è
2352 in una directory con lo \itindex{sticky~bit} \textit{sticky bit} impostato (si
2353 veda sez.~\ref{sec:file_special_perm}).
2354
2355 La procedura con cui il kernel stabilisce se un processo possiede un certo
2356 permesso (di lettura, scrittura o esecuzione) si basa sul confronto fra
2357 l'utente e il gruppo a cui il file appartiene (i valori di \var{st\_uid} e
2358 \var{st\_gid} accennati in precedenza) e l'user-ID effettivo, il group-ID
2359 effettivo e gli eventuali group-ID supplementari del processo.\footnote{in
2360   realtà Linux, per quanto riguarda l'accesso ai file, utilizza gli
2361   identificatori del gruppo \textit{filesystem} (si ricordi quanto esposto in
2362   sez.~\ref{sec:proc_perms}), ma essendo questi del tutto equivalenti ai primi,
2363   eccetto il caso in cui si voglia scrivere un server NFS, ignoreremo questa
2364   differenza.}
2365
2366 Per una spiegazione dettagliata degli identificatori associati ai processi si
2367 veda sez.~\ref{sec:proc_perms}; normalmente, a parte quanto vedremo in
2368 sez.~\ref{sec:file_special_perm}, l'user-ID effettivo e il group-ID effettivo
2369 corrispondono ai valori dell'\acr{uid} e del \acr{gid} dell'utente che ha
2370 lanciato il processo, mentre i group-ID supplementari sono quelli dei gruppi
2371 cui l'utente appartiene.
2372
2373 I passi attraverso i quali viene stabilito se il processo possiede il diritto
2374 di accesso sono i seguenti:
2375 \begin{enumerate}
2376 \item Se l'user-ID effettivo del processo è zero (corrispondente
2377   all'amministratore) l'accesso è sempre garantito senza nessun ulteriore
2378   controllo. Per questo motivo \textsl{root} ha piena libertà di accesso a
2379   tutti i file.
2380 \item Se l'user-ID effettivo del processo è uguale all'\acr{uid} del
2381   proprietario del file (nel qual caso si dice che il processo è proprietario
2382   del file) allora:
2383   \begin{itemize*}
2384   \item se il relativo\footnote{per relativo si intende il bit di user-read se
2385       il processo vuole accedere in lettura, quello di user-write per
2386       l'accesso in scrittura, ecc.} bit dei permessi d'accesso dell'utente è
2387     impostato, l'accesso è consentito
2388   \item altrimenti l'accesso è negato
2389   \end{itemize*}
2390 \item Se il group-ID effettivo del processo o uno dei group-ID supplementari
2391   dei processi corrispondono al \acr{gid} del file allora:
2392   \begin{itemize*}
2393   \item se il bit dei permessi d'accesso del gruppo è impostato, l'accesso è
2394     consentito, 
2395   \item altrimenti l'accesso è negato
2396   \end{itemize*}
2397 \item Se il bit dei permessi d'accesso per tutti gli altri è impostato,
2398   l'accesso è consentito, altrimenti l'accesso è negato.
2399 \end{enumerate}
2400
2401 Si tenga presente che questi passi vengono eseguiti esattamente in
2402 quest'ordine. Questo vuol dire che se un processo è il proprietario di un file,
2403 l'accesso è consentito o negato solo sulla base dei permessi per l'utente; i
2404 permessi per il gruppo non vengono neanche controllati. Lo stesso vale se il
2405 processo appartiene ad un gruppo appropriato, in questo caso i permessi per
2406 tutti gli altri non vengono controllati.
2407
2408
2409 \subsection{I bit dei permessi speciali}
2410 \label{sec:file_special_perm}
2411
2412 \itindbeg{suid~bit}
2413 \itindbeg{sgid~bit}
2414
2415 Come si è accennato (in sez.~\ref{sec:file_perm_overview}) nei dodici bit del
2416 campo \var{st\_mode} di \struct{stat} che vengono usati per il controllo di
2417 accesso oltre ai bit dei permessi veri e propri, ci sono altri tre bit che
2418 vengono usati per indicare alcune proprietà speciali dei file.  Due di questi
2419 sono i bit detti \acr{suid} (da \textit{set-user-ID bit}) e \acr{sgid} (da
2420 \textit{set-group-ID bit}) che sono identificati dalle costanti
2421 \const{S\_ISUID} e \const{S\_ISGID}.
2422
2423 Come spiegato in dettaglio in sez.~\ref{sec:proc_exec}, quando si lancia un
2424 programma il comportamento normale del kernel è quello di impostare gli
2425 identificatori del gruppo \textit{effective} del nuovo processo al valore dei
2426 corrispondenti del gruppo \textit{real} del processo corrente, che normalmente
2427 corrispondono a quelli dell'utente con cui si è entrati nel sistema.
2428
2429 Se però il file del programma (che ovviamente deve essere
2430 eseguibile\footnote{per motivi di sicurezza il kernel ignora i bit \acr{suid}
2431   e \acr{sgid} per gli script eseguibili.}) ha il bit \acr{suid} impostato, il
2432 kernel assegnerà come user-ID effettivo al nuovo processo l'\acr{uid} del
2433 proprietario del file al posto dell'\acr{uid} del processo originario.  Avere
2434 il bit \acr{sgid} impostato ha lo stesso effetto sul group-ID effettivo del
2435 processo.
2436
2437 I bit \acr{suid} e \acr{sgid} vengono usati per permettere agli utenti normali
2438 di usare programmi che richiedono privilegi speciali; l'esempio classico è il
2439 comando \cmd{passwd} che ha la necessità di modificare il file delle password,
2440 quest'ultimo ovviamente può essere scritto solo dall'amministratore, ma non è
2441 necessario chiamare l'amministratore per cambiare la propria password. Infatti
2442 il comando \cmd{passwd} appartiene a root ma ha il bit \acr{suid} impostato
2443 per cui quando viene lanciato da un utente normale parte con i privilegi di
2444 root.
2445
2446 Chiaramente avere un processo che ha privilegi superiori a quelli che avrebbe
2447 normalmente l'utente che lo ha lanciato comporta vari rischi, e questo tipo di
2448 programmi devono essere scritti accuratamente per evitare che possano essere
2449 usati per guadagnare privilegi non consentiti (l'argomento è affrontato in
2450 dettaglio in sez.~\ref{sec:proc_perms}).
2451
2452 La presenza dei bit \acr{suid} e \acr{sgid} su un file può essere rilevata con
2453 il comando \cmd{ls -l}, che visualizza una lettera \cmd{s} al posto della
2454 \cmd{x} in corrispondenza dei permessi di utente o gruppo. La stessa lettera
2455 \cmd{s} può essere usata nel comando \cmd{chmod} per impostare questi bit.
2456 Infine questi bit possono essere controllati all'interno di \var{st\_mode} con
2457 l'uso delle due costanti \const{S\_ISUID} e \const{S\_IGID}, i cui valori sono
2458 riportati in tab.~\ref{tab:file_mode_flags}.
2459
2460 Gli stessi bit vengono ad assumere in significato completamente diverso per le
2461 directory, normalmente infatti Linux usa la convenzione di SVr4 per indicare
2462 con questi bit l'uso della semantica BSD nella creazione di nuovi file (si
2463 veda sez.~\ref{sec:file_ownership_management} per una spiegazione dettagliata
2464 al proposito).
2465
2466 Infine Linux utilizza il bit \acr{sgid} per un'ulteriore estensione mutuata
2467 da SVr4. Il caso in cui un file ha il bit \acr{sgid} impostato senza che lo
2468 sia anche il corrispondente bit di esecuzione viene utilizzato per attivare
2469 per quel file il \itindex{mandatory~locking} \textit{mandatory locking}
2470 (affronteremo questo argomento in dettaglio più avanti, in
2471 sez.~\ref{sec:file_mand_locking}).
2472
2473 \itindend{suid~bit}
2474 \itindend{sgid~bit}
2475
2476
2477 \itindbeg{sticky~bit}
2478
2479 L'ultimo dei bit rimanenti, identificato dalla costante \const{S\_ISVTX}, è in
2480 parte un rimasuglio delle origini dei sistemi Unix. A quell'epoca infatti la
2481 memoria virtuale e l'accesso ai file erano molto meno sofisticati e per
2482 ottenere la massima velocità possibile per i programmi usati più comunemente
2483 si poteva impostare questo bit.
2484
2485 L'effetto di questo bit era che il \index{segmento!testo} segmento di testo
2486 del programma (si veda sez.~\ref{sec:proc_mem_layout} per i dettagli) veniva
2487 scritto nella swap la prima volta che questo veniva lanciato, e vi permaneva
2488 fino al riavvio della macchina (da questo il nome di \textsl{sticky bit});
2489 essendo la swap un file continuo o una partizione indicizzata direttamente si
2490 poteva risparmiare in tempo di caricamento rispetto alla ricerca attraverso la
2491 struttura del filesystem. Lo \textsl{sticky bit} è indicato usando la lettera
2492 \texttt{t} al posto della \texttt{x} nei permessi per gli altri.
2493
2494 Ovviamente per evitare che gli utenti potessero intasare la swap solo
2495 l'amministratore era in grado di impostare questo bit, che venne chiamato
2496 anche con il nome di \textit{saved text bit}, da cui deriva quello della
2497 costante.  Le attuali implementazioni di memoria virtuale e filesystem rendono
2498 sostanzialmente inutile questo procedimento.
2499
2500 Benché ormai non venga più utilizzato per i file, lo \textit{sticky bit} ha
2501 invece assunto un uso importante per le directory;\footnote{lo \textit{sticky
2502     bit} per le directory è un'estensione non definita nello standard POSIX,
2503   Linux però la supporta, così come BSD e SVr4.} in questo caso se tale bit è
2504 impostato un file potrà essere rimosso dalla directory soltanto se l'utente ha
2505 il permesso di scrittura su di essa ed inoltre è vera una delle seguenti
2506 condizioni:
2507 \begin{itemize*}
2508 \item l'utente è proprietario del file
2509 \item l'utente è proprietario della directory
2510 \item l'utente è l'amministratore 
2511 \end{itemize*}
2512 un classico esempio di directory che ha questo bit impostato è \file{/tmp}, i
2513 permessi infatti di solito sono i seguenti:
2514 \begin{verbatim}
2515 $ ls -ld /tmp
2516 drwxrwxrwt    6 root     root         1024 Aug 10 01:03 /tmp
2517 \end{verbatim}%$
2518 quindi con lo \textit{sticky bit} bit impostato. In questo modo qualunque
2519 utente nel sistema può creare dei file in questa directory (che, come
2520 suggerisce il nome, è normalmente utilizzata per la creazione di file
2521 temporanei), ma solo l'utente che ha creato un certo file potrà cancellarlo o
2522 rinominarlo. In questo modo si evita che un utente possa, più o meno
2523 consapevolmente, cancellare i file temporanei creati degli altri utenti.
2524
2525 \itindend{sticky~bit}
2526
2527 \subsection{Le funzioni per la gestione dei permessi dei file}
2528 \label{sec:file_perm_management}
2529
2530 Come visto in sez.~\ref{sec:file_access_control} il controllo di accesso ad un
2531 file viene fatto utilizzando l'user-ID ed il group-ID effettivo del processo;
2532 ci sono casi però in cui si può voler effettuare il controllo con l'user-ID
2533 reale ed il group-ID reale, vale a dire usando i valori di \acr{uid} e
2534 \acr{gid} relativi all'utente che ha lanciato il programma, e che, come
2535 accennato in sez.~\ref{sec:file_special_perm} e spiegato in dettaglio in
2536 sez.~\ref{sec:proc_perms}, non è detto siano uguali a quelli effettivi.
2537
2538 Per far questo si può usare la funzione \funcd{access}, il cui prototipo è:
2539 \begin{prototype}{unistd.h}
2540 {int access(const char *pathname, int mode)}
2541
2542 Verifica i permessi di accesso.
2543   
2544 \bodydesc{La funzione ritorna 0 se l'accesso è consentito, -1 se l'accesso non
2545   è consentito ed in caso di errore; nel qual caso la variabile \var{errno}
2546   assumerà i valori:
2547   \begin{errlist}
2548   \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{mode} non è valido.
2549   \item[\errcode{EACCES}] l'accesso al file non è consentito, o non si ha il
2550     permesso di attraversare una delle directory di \param{pathname}.
2551   \item[\errcode{EROFS}] si è richiesto l'accesso in scrittura per un file su
2552     un filesystem montato in sola lettura.
2553   \end{errlist}
2554   ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
2555   \errval{ENOTDIR}, \errval{ELOOP}, \errval{EIO}.}
2556 \end{prototype}
2557
2558 La funzione verifica i permessi di accesso, indicati da \param{mode}, per il
2559 file indicato da \param{pathname}. I valori possibili per l'argomento
2560 \param{mode} sono esprimibili come combinazione delle costanti numeriche
2561 riportate in tab.~\ref{tab:file_access_mode_val} (attraverso un OR binario
2562 delle stesse). I primi tre valori implicano anche la verifica dell'esistenza
2563 del file, se si vuole verificare solo quest'ultima si può usare \const{F\_OK},
2564 o anche direttamente \func{stat}. Nel caso in cui \param{pathname} si
2565 riferisca ad un link simbolico, questo viene seguito ed il controllo è fatto
2566 sul file a cui esso fa riferimento.
2567
2568 La funzione controlla solo i bit dei permessi di accesso, si ricordi che il
2569 fatto che una directory abbia permesso di scrittura non significa che ci si
2570 possa scrivere come in un file, e il fatto che un file abbia permesso di
2571 esecuzione non comporta che contenga un programma eseguibile. La funzione
2572 ritorna zero solo se tutte i permessi controllati sono disponibili, in caso
2573 contrario (o di errore) ritorna -1.
2574 \begin{table}[htb]
2575   \centering
2576   \footnotesize
2577   \begin{tabular}{|c|l|}
2578     \hline
2579     \textbf{\param{mode}} & \textbf{Significato} \\
2580     \hline
2581     \hline
2582     \const{R\_OK} & Verifica il permesso di lettura. \\
2583     \const{W\_OK} & Verifica il permesso di scrittura. \\
2584     \const{X\_OK} & Verifica il permesso di esecuzione. \\
2585     \const{F\_OK} & Verifica l'esistenza del file. \\
2586     \hline
2587   \end{tabular}
2588   \caption{Valori possibile per l'argomento \param{mode} della funzione 
2589     \func{access}.}
2590   \label{tab:file_access_mode_val}
2591 \end{table}
2592
2593 Un esempio tipico per l'uso di questa funzione è quello di un processo che sta
2594 eseguendo un programma coi privilegi di un altro utente (ad esempio attraverso
2595 l'uso del \itindex{suid~bit} \textit{suid bit}) che vuole controllare se
2596 l'utente originale ha i permessi per accedere ad un certo file.
2597
2598 Del tutto analoghe a \func{access} sono le due funzioni \funcd{euidaccess} e
2599 \funcd{eaccess} che ripetono lo stesso controllo usando però gli
2600 identificatori del gruppo effettivo, verificando quindi le effettive capacità
2601 di accesso ad un file. Le funzioni hanno entrambe lo stesso
2602 prototipo\footnote{in realtà \func{eaccess} è solo un sinonimo di
2603   \func{euidaccess} fornita per compatibilità con l'uso di questo nome in
2604   altri sistemi.} che è del tutto identico a quello di \func{access}. Prendono
2605 anche gli stessi valori e restituiscono gli stessi risultati e gli stessi
2606 codici di errore.
2607
2608 Per cambiare i permessi di un file il sistema mette ad disposizione due
2609 funzioni \funcd{chmod} e \funcd{fchmod}, che operano rispettivamente su un
2610 filename e su un file descriptor, i loro prototipi sono:
2611 \begin{functions}
2612   \headdecl{sys/types.h} 
2613   \headdecl{sys/stat.h} 
2614   
2615   \funcdecl{int chmod(const char *path, mode\_t mode)} Cambia i permessi del
2616   file indicato da \param{path} al valore indicato da \param{mode}.
2617   
2618   \funcdecl{int fchmod(int fd, mode\_t mode)} Analoga alla precedente, ma usa
2619   il file descriptor \param{fd} per indicare il file.
2620   
2621   \bodydesc{Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per
2622     un errore, in caso di errore \var{errno} può assumere i valori:
2623   \begin{errlist}
2624   \item[\errcode{EPERM}] l'user-ID effettivo non corrisponde a quello del
2625     proprietario del file o non è zero.
2626     \item[\errcode{EROFS}] il file è su un filesystem in sola lettura.
2627   \end{errlist}
2628   ed inoltre \errval{EIO}; \func{chmod} restituisce anche \errval{EFAULT},
2629   \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR},
2630   \errval{EACCES}, \errval{ELOOP}; \func{fchmod} anche \errval{EBADF}.}
2631 \end{functions}
2632
2633 Entrambe le funzioni utilizzano come secondo argomento \param{mode}, una
2634 variabile dell'apposito tipo primitivo \type{mode\_t} (vedi
2635 tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}) utilizzato per specificare i permessi sui
2636 file.
2637
2638 \begin{table}[!htb]
2639   \centering
2640   \footnotesize
2641   \begin{tabular}[c]{|c|c|l|}
2642     \hline
2643     \textbf{\param{mode}} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
2644     \hline
2645     \hline
2646     \const{S\_ISUID} & 04000 & Set user ID \itindex{suid~bit}.\\
2647     \const{S\_ISGID} & 02000 & Set group ID \itindex{sgid~bit}.\\
2648     \const{S\_ISVTX} & 01000 & Sticky bit \itindex{sticky~bit}.\\
2649     \hline
2650     \const{S\_IRWXU} & 00700 & L'utente ha tutti i permessi.\\
2651     \const{S\_IRUSR} & 00400 & L'utente ha il permesso di lettura.\\
2652     \const{S\_IWUSR} & 00200 & L'utente ha il permesso di scrittura.\\
2653     \const{S\_IXUSR} & 00100 & L'utente ha il permesso di esecuzione.\\
2654     \hline
2655     \const{S\_IRWXG} & 00070 & Il gruppo ha tutti i permessi.\\
2656     \const{S\_IRGRP} & 00040 & Il gruppo ha il permesso di lettura.\\
2657     \const{S\_IWGRP} & 00020 & Il gruppo ha il permesso di scrittura.\\
2658     \const{S\_IXGRP} & 00010 & Il gruppo ha il permesso di esecuzione.\\
2659     \hline
2660     \const{S\_IRWXO} & 00007 & Gli altri hanno tutti i permessi.\\
2661     \const{S\_IROTH} & 00004 & Gli altri hanno il permesso di lettura.\\
2662     \const{S\_IWOTH} & 00002 & Gli altri hanno il permesso di scrittura.\\
2663     \const{S\_IXOTH} & 00001 & Gli altri hanno il permesso di esecuzione.\\
2664     \hline
2665   \end{tabular}
2666   \caption{Valori delle costanti usate per indicare i vari bit di
2667     \param{mode} utilizzato per impostare i permessi dei file.}
2668   \label{tab:file_permission_const}
2669 \end{table}
2670
2671 Le costanti con cui specificare i singoli bit di \param{mode} sono riportate
2672 in tab.~\ref{tab:file_permission_const}. Il valore di \param{mode} può essere
2673 ottenuto combinando fra loro con un OR binario le costanti simboliche relative
2674 ai vari bit, o specificato direttamente, come per l'omonimo comando di shell,
2675 con un valore numerico (la shell lo vuole in ottale, dato che i bit dei
2676 permessi sono divisibili in gruppi di tre), che si può calcolare direttamente
2677 usando lo schema si utilizzo dei bit illustrato in
2678 fig.~\ref{fig:file_perm_bit}.
2679
2680 Ad esempio i permessi standard assegnati ai nuovi file (lettura e scrittura
2681 per il proprietario, sola lettura per il gruppo e gli altri) sono
2682 corrispondenti al valore ottale $0644$, un programma invece avrebbe anche il
2683 bit di esecuzione attivo, con un valore di $0755$, se si volesse attivare il
2684 bit \itindex{suid~bit} \acr{suid} il valore da fornire sarebbe $4755$.
2685
2686 Il cambiamento dei permessi di un file eseguito attraverso queste funzioni ha
2687 comunque alcune limitazioni, previste per motivi di sicurezza. L'uso delle
2688 funzioni infatti è possibile solo se l'user-ID effettivo del processo
2689 corrisponde a quello del proprietario del file o dell'amministratore,
2690 altrimenti esse falliranno con un errore di \errcode{EPERM}.
2691
2692 Ma oltre a questa regola generale, di immediata comprensione, esistono delle
2693 limitazioni ulteriori. Per questo motivo, anche se si è proprietari del file,
2694 non tutti i valori possibili di \param{mode} sono permessi o hanno effetto;
2695 in particolare accade che:
2696 \begin{enumerate}
2697 \item siccome solo l'amministratore può impostare lo \itindex{sticky~bit}
2698   \textit{sticky bit}, se l'user-ID effettivo del processo non è zero esso
2699   viene automaticamente cancellato (senza notifica di errore) qualora sia
2700   stato indicato in \param{mode}.
2701 \item per quanto detto in sez.~\ref{sec:file_ownership_management} riguardo la
2702   creazione dei nuovi file, si può avere il caso in cui il file creato da un
2703   processo è assegnato ad un gruppo per il quale il processo non ha privilegi.
2704   Per evitare che si possa assegnare il bit \itindex{sgid~bit} \acr{sgid} ad
2705   un file appartenente ad un gruppo per cui non si hanno diritti, questo viene
2706   automaticamente cancellato da \param{mode} (senza notifica di errore)
2707   qualora il gruppo del file non corrisponda a quelli associati al processo
2708   (la cosa non avviene quando l'user-ID effettivo del processo è zero).
2709 \end{enumerate}
2710
2711 Per alcuni filesystem\footnote{i filesystem più comuni (\textsl{ext2},
2712   \textsl{ext3}, \textsl{ext4}, \textsl{ReiserFS}) supportano questa
2713   caratteristica, che è mutuata da BSD.} è inoltre prevista un'ulteriore
2714 misura di sicurezza, volta a scongiurare l'abuso dei \itindex{suid~bit} bit
2715 \acr{suid} e \acr{sgid}; essa consiste nel cancellare automaticamente questi
2716 bit dai permessi di un file qualora un processo che non appartenga
2717 all'amministratore\footnote{per la precisione un processo che non dispone
2718   della \itindex{capabilities} capacità \const{CAP\_FSETID}, vedi
2719   sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.} effettui una scrittura. In questo modo
2720 anche se un utente malizioso scopre un file \acr{suid} su cui può scrivere,
2721 un'eventuale modifica comporterà la perdita di questo privilegio.
2722
2723 Le funzioni \func{chmod} e \func{fchmod} ci permettono di modificare i
2724 permessi di un file, resta però il problema di quali sono i permessi assegnati
2725 quando il file viene creato. Le funzioni dell'interfaccia nativa di Unix, come
2726 vedremo in sez.~\ref{sec:file_open}, permettono di indicare esplicitamente i
2727 permessi di creazione di un file, ma questo non è possibile per le funzioni
2728 dell'interfaccia standard ANSI C che non prevede l'esistenza di utenti e
2729 gruppi, ed inoltre il problema si pone anche per l'interfaccia nativa quando i
2730 permessi non vengono indicati esplicitamente. 
2731
2732 \itindbeg{umask} 
2733
2734 Per le funzioni dell'interfaccia standard ANSI C l'unico riferimento possibile
2735 è quello della modalità di apertura del nuovo file (lettura/scrittura o sola
2736 lettura), che però può fornire un valore che è lo stesso per tutti e tre i
2737 permessi di sez.~\ref{sec:file_perm_overview} (cioè $666$ nel primo caso e
2738 $222$ nel secondo). Per questo motivo il sistema associa ad ogni
2739 processo\footnote{è infatti contenuta nel campo \var{umask} della struttura
2740   \struct{fs\_struct}, vedi fig.~\ref{fig:proc_task_struct}.}  una maschera di
2741 bit, la cosiddetta \textit{umask}, che viene utilizzata per impedire che
2742 alcuni permessi possano essere assegnati ai nuovi file in sede di creazione. I
2743 bit indicati nella maschera vengono infatti cancellati dai permessi quando un
2744 nuovo file viene creato.\footnote{l'operazione viene fatta sempre: anche
2745   qualora si indichi esplicitamente un valore dei permessi nelle funzioni di
2746   creazione che lo consentono, i permessi contenuti nella \textit{umask}
2747   verranno tolti.}
2748
2749 La funzione che permette di impostare il valore di questa maschera di
2750 controllo è \funcd{umask}, ed il suo prototipo è:
2751 \begin{prototype}{stat.h}
2752 {mode\_t umask(mode\_t mask)}
2753
2754 Imposta la maschera dei permessi dei bit al valore specificato da \param{mask}
2755 (di cui vengono presi solo i 9 bit meno significativi).
2756   
2757   \bodydesc{La funzione ritorna il precedente valore della maschera. È una
2758     delle poche funzioni che non restituisce codici di errore.}
2759 \end{prototype}
2760
2761 In genere si usa questa maschera per impostare un valore predefinito che
2762 escluda preventivamente alcuni permessi (usualmente quello di scrittura per il
2763 gruppo e gli altri, corrispondente ad un valore per \param{mask} pari a
2764 $022$).  In questo modo è possibile cancellare automaticamente i permessi non
2765 voluti.  Di norma questo valore viene impostato una volta per tutte al login a
2766 $022$, e gli utenti non hanno motivi per modificarlo.
2767
2768 \itindend{umask} 
2769
2770
2771 \subsection{La gestione della titolarità dei file}
2772 \label{sec:file_ownership_management}
2773
2774 Vedremo in sez.~\ref{sec:file_base_func} con quali funzioni si possono creare
2775 nuovi file, in tale occasione vedremo che è possibile specificare in sede di
2776 creazione quali permessi applicare ad un file, però non si può indicare a
2777 quale utente e gruppo esso deve appartenere.  Lo stesso problema si presenta
2778 per la creazione di nuove directory (procedimento descritto in
2779 sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}).
2780
2781 Lo standard POSIX prescrive che l'\acr{uid} del nuovo file corrisponda
2782 all'user-ID effettivo del processo che lo crea; per il \acr{gid} invece prevede
2783 due diverse possibilità:
2784 \begin{itemize*}
2785 \item il \acr{gid} del file corrisponde al group-ID effettivo del processo.
2786 \item il \acr{gid} del file corrisponde al \acr{gid} della directory in cui
2787   esso è creato.
2788 \end{itemize*}
2789 in genere BSD usa sempre la seconda possibilità, che viene per questo chiamata
2790 semantica BSD. Linux invece segue quella che viene chiamata semantica SVr4; di
2791 norma cioè il nuovo file viene creato, seguendo la prima opzione, con il
2792 \acr{gid} del processo, se però la directory in cui viene creato il file ha il
2793 bit \acr{sgid} impostato allora viene usata la seconda opzione.
2794
2795 Usare la semantica BSD ha il vantaggio che il \acr{gid} viene sempre
2796 automaticamente propagato, restando coerente a quello della directory di
2797 partenza, in tutte le sotto-directory. 
2798
2799 La semantica SVr4 offre la possibilità di scegliere, ma per ottenere lo stesso
2800 risultato di coerenza che si ha con BSD necessita che quando si creano nuove
2801 directory venga anche propagato anche il bit \acr{sgid}. Questo è il
2802 comportamento predefinito del comando \cmd{mkdir}, ed è in questo modo ad
2803 esempio che le varie distribuzioni assicurano che le sotto-directory create
2804 nella home di un utente restino sempre con il \acr{gid} del gruppo primario
2805 dello stesso.
2806
2807 La presenza del bit \acr{sgid} è inoltre molto comoda quando si hanno
2808 directory contenenti file condivisi all'intero di un gruppo in cui possono
2809 scrivere tutti i membri dello stesso, dato che assicura che i file che gli
2810 utenti vi creano appartengano sempre allo stesso gruppo. Questo non risolve
2811 però completamente i problemi di accesso da parte di altri utenti dello stesso
2812 gruppo, in quanto i permessi assegnati al gruppo potrebbero non essere
2813 sufficienti; in tal caso si deve aver cura di usare un valore di
2814 \itindex{umask} \textit{umask} che ne lasci di sufficienti.\footnote{in tal
2815   caso si può assegnare agli utenti del gruppo una \textit{umask} di $002$,
2816   anche se la soluzione migliore in questo caso è usare una ACL di default
2817   (vedi sez.~\ref{sec:file_ACL}).}
2818
2819 Come avviene nel caso dei permessi il sistema fornisce anche delle funzioni,
2820 \funcd{chown}, \funcd{fchown} e \funcd{lchown}, che permettono di cambiare sia
2821 l'utente che il gruppo a cui un file appartiene; i rispettivi prototipi sono:
2822 \begin{functions}
2823   \headdecl{sys/types.h} 
2824   \headdecl{sys/stat.h} 
2825   
2826   \funcdecl{int chown(const char *path, uid\_t owner, gid\_t group)}
2827   \funcdecl{int fchown(int fd, uid\_t owner, gid\_t group)}
2828   \funcdecl{int lchown(const char *path, uid\_t owner, gid\_t group)}
2829
2830   Le funzioni cambiano utente e gruppo di appartenenza di un file ai valori
2831   specificati dalle variabili \param{owner} e \param{group}. 
2832   
2833   \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 per un
2834     errore, nel qual caso caso \var{errno} assumerà i valori:
2835   \begin{errlist}
2836   \item[\errcode{EPERM}] l'user-ID effettivo non corrisponde a quello del
2837     proprietario del file o non è zero, o utente e gruppo non sono validi
2838   \end{errlist}
2839   Oltre a questi entrambe restituiscono gli errori \errval{EROFS} e
2840   \errval{EIO}; \func{chown} restituisce anche \errval{EFAULT},
2841   \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR},
2842   \errval{EACCES}, \errval{ELOOP}; \func{fchown} anche \errval{EBADF}.}
2843 \end{functions}
2844
2845 Con Linux solo l'amministratore\footnote{o in generale un processo con la
2846   \itindex{capabilities} capacità \const{CAP\_CHOWN}, vedi
2847   sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.} può cambiare il proprietario di un file;
2848 in questo viene seguita la semantica usata da BSD che non consente agli utenti
2849 di assegnare i loro file ad altri utenti evitando eventuali aggiramenti delle
2850 quote.  L'amministratore può cambiare sempre il gruppo di un file, il
2851 proprietario può cambiare il gruppo solo dei file che gli appartengono e solo
2852 se il nuovo gruppo è il suo gruppo primario o uno dei gruppi di cui fa parte.
2853
2854 La funzione \func{chown} segue i link simbolici, per operare direttamente su
2855 un link simbolico si deve usare la funzione \func{lchown}.\footnote{fino alla
2856   versione 2.1.81 in Linux \func{chown} non seguiva i link simbolici, da
2857   allora questo comportamento è stato assegnato alla funzione \func{lchown},
2858   introdotta per l'occasione, ed è stata creata una nuova system call per
2859   \func{chown} che seguisse i link simbolici.} La funzione \func{fchown} opera
2860 su un file aperto, essa è mutuata da BSD, ma non è nello standard POSIX.
2861 Un'altra estensione rispetto allo standard POSIX è che specificando -1 come
2862 valore per \param{owner} e \param{group} i valori restano immutati.
2863
2864 Quando queste funzioni sono chiamate con successo da un processo senza i
2865 privilegi di root entrambi i bit \itindex{suid~bit} \acr{suid} e
2866 \itindex{sgid~bit} \acr{sgid} vengono cancellati. Questo non avviene per il
2867 bit \acr{sgid} nel caso in cui esso sia usato (in assenza del corrispondente
2868 permesso di esecuzione) per indicare che per il file è attivo il
2869 \itindex{mandatory~locking} \textit{mandatory locking} (vedi
2870 sez.~\ref{sec:file_mand_locking}).
2871
2872
2873 \subsection{Un quadro d'insieme sui permessi}
2874 \label{sec:file_riepilogo}
2875
2876 Avendo affrontato in maniera separata il comportamento delle varie funzioni
2877 che operano sui permessi dei file ed avendo trattato in sezioni diverse il
2878 significato dei singoli bit dei permessi, vale la pena di fare un riepilogo in
2879 cui si riassumano le caratteristiche di ciascuno di essi, in modo da poter
2880 fornire un quadro d'insieme.
2881
2882 \begin{table}[!htb]
2883   \centering
2884   \footnotesize
2885   \begin{tabular}[c]{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|l|}
2886     \hline
2887     \multicolumn{3}{|c|}{special}&
2888     \multicolumn{3}{|c|}{user}&
2889     \multicolumn{3}{|c|}{group}&
2890     \multicolumn{3}{|c|}{other}&
2891     \multirow{2}{*}{\textbf{Significato per i file}} \\
2892     \cline{1-12}
2893     \acr{s}&\acr{s}&\acr{t}&r&w&x&r&w&x&r&w&x& \\
2894     \hline
2895     \hline
2896    1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Se eseguito ha i permessi del proprietario.\\
2897    -&1&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Se eseguito ha i permessi del gruppo proprietario.\\
2898    -&1&-&-&-&0&-&-&-&-&-&-&Il \itindex{mandatory~locking} 
2899                            \textit{mandatory locking} è abilitato.\\
2900    -&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Non utilizzato.\\
2901    -&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di lettura per il proprietario.\\
2902    -&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di scrittura per il proprietario.\\
2903    -&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Permesso di esecuzione per il proprietario.\\
2904    -&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&Permesso di lettura per il gruppo proprietario.\\
2905    -&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&Permesso di scrittura per il gruppo proprietario.\\
2906    -&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&Permesso di esecuzione per il gruppo proprietario.\\
2907    -&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&Permesso di lettura per tutti gli altri.\\
2908    -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&Permesso di scrittura per tutti gli altri.\\
2909    -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&Permesso di esecuzione per tutti gli altri.\\
2910     \hline
2911     \hline
2912     \multicolumn{3}{|c|}{special}&
2913     \multicolumn{3}{|c|}{user}&
2914     \multicolumn{3}{|c|}{group}&
2915     \multicolumn{3}{|c|}{other}&
2916     \multirow{2}{*}{\textbf{Significato per le directory}} \\
2917     \cline{1-12}
2918     \acr{s}&\acr{s}&\acr{t}&r&w&x&r&w&x&r&w&x& \\
2919     \hline
2920     \hline
2921     1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Non utilizzato.\\
2922     -&1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Propaga il gruppo proprietario ai nuovi file 
2923                             creati.\\
2924     -&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Limita l'accesso in scrittura dei file nella 
2925                             directory.\\
2926     -&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di visualizzazione per il proprietario.\\
2927     -&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di aggiornamento per il proprietario.\\
2928     -&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Permesso di attraversamento per il proprietario.\\
2929     -&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&Permesso di visualizzazione per il gruppo 
2930                             proprietario.\\
2931     -&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&Permesso di aggiornamento per il gruppo 
2932                             proprietario.\\
2933     -&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&Permesso di attraversamento per il gruppo 
2934                             proprietario.\\
2935     -&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&Permesso di visualizzazione per tutti gli altri.\\
2936     -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&Permesso di aggiornamento per tutti gli altri.\\
2937     -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&Permesso di attraversamento per tutti gli altri.\\
2938     \hline
2939   \end{tabular}
2940   \caption{Tabella riassuntiva del significato dei bit dei permessi per un
2941     file e directory.} 
2942   \label{tab:file_fileperm_bits}
2943 \end{table}
2944
2945 Nella parte superiore di tab.~\ref{tab:file_fileperm_bits} si è riassunto il
2946 significato dei vari bit dei permessi per un file ordinario; per quanto
2947 riguarda l'applicazione dei permessi per proprietario, gruppo ed altri si
2948 ricordi quanto illustrato in sez.~\ref{sec:file_perm_overview}.  Per
2949 compattezza, nella tabella si sono specificati i bit di \itindex{suid~bit}
2950 \textit{suid}, \itindex{sgid~bit} \textit{sgid} e \textit{sticky}
2951 \itindex{sticky~bit} con la notazione illustrata anche in
2952 fig.~\ref{fig:file_perm_bit}.  Nella parte inferiore si sono invece riassunti
2953 i significati dei vari bit dei permessi per una directory; anche in questo
2954 caso si è riapplicato ai bit di \itindex{suid~bit} \textit{suid},
2955 \itindex{sgid~bit} \textit{sgid} e \textit{sticky} \itindex{sticky~bit} la
2956 notazione illustrata in fig.~\ref{fig:file_perm_bit}.
2957
2958 Si ricordi infine che i permessi non hanno alcun significato per i link
2959 simbolici, mentre per i \index{file!di~dispositivo} file di dispositivo hanno
2960 senso soltanto i permessi di lettura e scrittura, che si riflettono sulla
2961 possibilità di compiere dette operazioni sul dispositivo stesso.
2962
2963 Nella tabella si è indicato con il carattere ``-'' il fatto che il valore del
2964 bit in questione non è influente rispetto a quanto indicato nella riga della
2965 tabella; la descrizione del significato fa riferimento soltanto alla
2966 combinazione di bit per i quali è stato riportato esplicitamente un valore.
2967 Si rammenti infine che il valore dei bit dei permessi non ha alcun effetto
2968 qualora il processo possieda i privilegi di amministratore.
2969
2970
2971 \section{Caratteristiche e funzionalità avanzate}
2972 \label{sec:file_dir_advances}
2973
2974 Tratteremo qui alcune caratteristiche e funzionalità avanzate della gestione
2975 di file e directory, affrontando anche una serie di estensioni
2976 dell'interfaccia classica dei sistemi unix-like, principalmente utilizzate a
2977 scopi di sicurezza, che sono state introdotte nelle versioni più recenti di
2978 Linux.
2979
2980 \subsection{Gli attributi estesi}
2981 \label{sec:file_xattr}
2982
2983 \itindbeg{Extended~Attributes}
2984
2985 Nelle sezioni precedenti abbiamo trattato in dettaglio le varie informazioni
2986 che il sistema mantiene negli \itindex{inode} \textit{inode}, e le varie
2987 funzioni che permettono di modificarle.  Si sarà notato come in realtà queste
2988 informazioni siano estremamente ridotte.  Questo è dovuto al fatto che Unix
2989 origina negli anni '70, quando le risorse di calcolo e di spazio disco erano
2990 minime. Con il venir meno di queste restrizioni è incominciata ad emergere
2991 l'esigenza di poter associare ai file delle ulteriori informazioni astratte
2992 (quelli che vengono chiamati i \textsl{meta-dati}) che però non potevano
2993 trovare spazio nei dati classici mantenuti negli \itindex{inode}
2994 \textit{inode}.
2995
2996 Per risolvere questo problema alcuni sistemi unix-like (e fra questi anche
2997 Linux) hanno introdotto un meccanismo generico, detto \textit{Extended
2998   Attributes} che consenta di associare delle informazioni ai singoli
2999 file.\footnote{l'uso più comune è quello della ACL, che tratteremo nella
3000   prossima sezione.} Gli \textsl{attributi estesi} non sono altro che delle
3001 coppie nome/valore che sono associate permanentemente ad un oggetto sul
3002 filesystem, analoghi di quello che sono le variabili di ambiente (vedi
3003 sez.~\ref{sec:proc_environ}) per un processo.
3004
3005 Altri sistemi (come Solaris, MacOS e Windows) hanno adottato un meccanismo
3006 diverso in cui ad un file sono associati diversi flussi di dati, su cui
3007 possono essere mantenute ulteriori informazioni, che possono essere accedute
3008 con le normali operazioni di lettura e scrittura. Questi non vanno confusi con
3009 gli \textit{Extended Attributes} (anche se su Solaris hanno lo stesso nome),
3010 che sono un meccanismo molto più semplice, che pur essendo limitato (potendo
3011 contenere solo una quantità limitata di informazione) hanno il grande
3012 vantaggio di essere molto più semplici da realizzare, più
3013 efficienti,\footnote{cosa molto importante, specie per le applicazioni che
3014   richiedono una gran numero di accessi, come le ACL.} e di garantire
3015 l'atomicità di tutte le operazioni.
3016
3017 In Linux gli attributi estesi sono sempre associati al singolo \itindex{inode}
3018 \textit{inode} e l'accesso viene sempre eseguito in forma atomica, in lettura
3019 il valore corrente viene scritto su un buffer in memoria, mentre la scrittura
3020 prevede che ogni valore precedente sia sovrascritto.
3021
3022 Si tenga presente che non tutti i filesystem supportano gli \textit{Extended
3023   Attributes}; al momento della scrittura di queste dispense essi sono
3024 presenti solo sui vari \textsl{extN}, \textsl{ReiserFS}, \textsl{JFS},
3025 \textsl{XFS} e \textsl{Btrfs}.\footnote{l'elenco è aggiornato a Luglio 2011.}
3026 Inoltre a seconda della implementazione ci possono essere dei limiti sulla
3027 quantità di attributi che si possono utilizzare.\footnote{ad esempio nel caso
3028   di \textsl{ext2} ed \textsl{ext3} è richiesto che essi siano contenuti
3029   all'interno di un singolo blocco (pertanto con dimensioni massime pari a
3030   1024, 2048 o 4096 byte a seconda delle dimensioni di quest'ultimo impostate
3031   in fase di creazione del filesystem), mentre con \textsl{XFS} non ci sono
3032   limiti ed i dati vengono memorizzati in maniera diversa (nell'\textit{inode}
3033   stesso, in un blocco a parte, o in una struttura ad albero dedicata) per
3034   mantenerne la scalabilità.} Infine lo spazio utilizzato per mantenere gli
3035 attributi estesi viene tenuto in conto per il calcolo delle quote di utente e
3036 gruppo proprietari del file.
3037
3038 Come meccanismo per mantenere informazioni aggiuntive associate al singolo
3039 file, gli \textit{Extended Attributes} possono avere usi anche molto diversi
3040 fra loro.  Per poterli distinguere allora sono stati suddivisi in
3041 \textsl{classi}, a cui poter applicare requisiti diversi per l'accesso e la
3042 gestione. Per questo motivo il nome di un attributo deve essere sempre
3043 specificato nella forma \texttt{namespace.attribute}, dove \texttt{namespace}
3044 fa riferimento alla classe a cui l'attributo appartiene, mentre
3045 \texttt{attribute} è il nome ad esso assegnato. In tale forma il nome di un
3046 attributo esteso deve essere univoco. Al momento\footnote{della scrittura di
3047   questa sezione, kernel 2.6.23, ottobre 2007.} sono state definite le quattro
3048 classi di attributi riportate in tab.~\ref{tab:extended_attribute_class}.
3049
3050 \begin{table}[htb]
3051   \centering
3052   \footnotesize
3053   \begin{tabular}{|l|p{12cm}|}
3054     \hline
3055     \textbf{Nome} & \textbf{Descrizione} \\
3056     \hline
3057     \hline
3058     \texttt{security}&Gli \textit{extended security attributes}: vengono
3059                       utilizzati dalle estensioni di sicurezza del kernel (i
3060                       \itindex{Linux~Security~Modules} \textit{Linux 
3061                         Security Modules}), per le realizzazione di meccanismi
3062                       evoluti di controllo di accesso come \index{SELinux}
3063                       SELinux o le \textit{capabilities} dei file di
3064                       sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.\\ 
3065     \texttt{system} & Gli \textit{extended security attributes}: sono usati
3066                       dal kernel per memorizzare dati di sistema associati ai
3067                       file come le \itindex{Access~Control~List~(ACL)} ACL (vedi
3068                       sez.~\ref{sec:file_ACL}) o le \itindex{capabilities}
3069                       \textit{capabilities} (vedi
3070                       sez.~\ref{sec:proc_capabilities}).\\
3071     \texttt{trusted}& I \textit{trusted extended attributes}: vengono
3072                       utilizzati per poter realizzare in user space 
3073                       meccanismi che consentano di mantenere delle
3074                       informazioni sui file che non devono essere accessibili
3075                       ai processi ordinari.\\
3076     \texttt{user}   & Gli \textit{extended user attributes}: utilizzati per
3077                       mantenere informazioni aggiuntive sui file (come il
3078                       \textit{mime-type}, la codifica dei caratteri o del
3079                       file) accessibili dagli utenti.\\
3080     \hline
3081   \end{tabular}
3082   \caption{I nomi utilizzati valore di \texttt{namespace} per distinguere le
3083     varie classi di \textit{Extended Attributes}.}
3084   \label{tab:extended_attribute_class}
3085 \end{table}
3086
3087
3088 Dato che uno degli usi degli \textit{Extended Attributes} è quello che li
3089 impiega per realizzare delle estensioni (come le
3090 \itindex{Access~Control~List~(ACL)} ACL, \index{SELinux} SELinux, ecc.) al
3091 tradizionale meccanismo dei controlli di accesso di Unix, l'accesso ai loro
3092 valori viene regolato in maniera diversa a seconda sia della loro classe sia
3093 di quali, fra le estensioni che li utilizzano, sono poste in uso. In
3094 particolare, per ciascuna delle classi riportate in
3095 tab.~\ref{tab:extended_attribute_class}, si hanno i seguenti casi:
3096 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.7cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3097 \item[\texttt{security}] L'accesso agli \textit{extended security attributes}
3098   dipende dalle politiche di sicurezza stabilite da loro stessi tramite
3099   l'utilizzo di un sistema di controllo basato sui
3100   \itindex{Linux~Security~Modules} \textit{Linux Security Modules} (ad esempio
3101   \index{SELinux} SELinux). Pertanto l'accesso in lettura o scrittura dipende
3102   dalle politiche di sicurezza implementate all'interno dal modulo di
3103   sicurezza che si sta utilizzando al momento (ciascuno avrà le sue). Se non è
3104   stato caricato nessun modulo di sicurezza l'accesso in lettura sarà
3105   consentito a tutti i processi, mentre quello in scrittura solo ai processi
3106   con privilegi amministrativi dotati della \index{capabilities}
3107   \textit{capability} \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.
3108
3109 \item[\texttt{system}] Anche l'accesso agli \textit{extended system
3110     attributes} dipende dalle politiche di accesso che il kernel realizza
3111   anche utilizzando gli stessi valori in essi contenuti. Ad esempio nel caso
3112   delle \itindex{Access~Control~List~(ACL)} ACL l'accesso è consentito in
3113   lettura ai processi che hanno la capacità di eseguire una ricerca sul file
3114   (cioè hanno il permesso di lettura sulla directory che contiene il file) ed
3115   in scrittura al proprietario del file o ai processi dotati della
3116   \textit{capability} \index{capabilities} \const{CAP\_FOWNER}.\footnote{vale
3117     a dire una politica di accesso analoga a quella impiegata per gli ordinari
3118     permessi dei file.}
3119
3120 \item[\texttt{trusted}] L'accesso ai \textit{trusted extended attributes}, sia
3121   per la lettura che per la scrittura, è consentito soltanto ai processi con
3122   privilegi amministrativi dotati della \index{capabilities}
3123   \textit{capability} \const{CAP\_SYS\_ADMIN}. In questo modo si possono
3124   utilizzare questi attributi per realizzare in user space dei meccanismi di
3125   controllo che accedono ad informazioni non disponibili ai processi ordinari.
3126
3127 \item[\texttt{user}] L'accesso agli \textit{extended user attributes} è
3128   regolato dai normali permessi dei file: occorre avere il permesso di lettura
3129   per leggerli e quello di scrittura per scriverli o modificarli. Dato l'uso
3130   di questi attributi si è scelto di applicare al loro accesso gli stessi
3131   criteri che si usano per l'accesso al contenuto dei file (o delle directory)
3132   cui essi fanno riferimento. Questa scelta vale però soltanto per i file e le
3133   directory ordinarie, se valesse in generale infatti si avrebbe un serio
3134   problema di sicurezza dato che esistono diversi oggetti sul filesystem per i
3135   quali è normale avere avere il permesso di scrittura consentito a tutti gli
3136   utenti, come i link simbolici, o alcuni \index{file!di~dispositivo} file di
3137   dispositivo come \texttt{/dev/null}. Se fosse possibile usare su di essi gli
3138   \textit{extended user attributes} un utente qualunque potrebbe inserirvi
3139   dati a piacere.\footnote{la cosa è stata notata su XFS, dove questo
3140     comportamento permetteva, non essendovi limiti sullo spazio occupabile
3141     dagli \textit{Extended Attributes}, di bloccare il sistema riempiendo il
3142     disco.}
3143
3144   La semantica del controllo di accesso indicata inoltre non avrebbe alcun
3145   senso al di fuori di file e directory: i permessi di lettura e scrittura per
3146   un \index{file!di~dispositivo} file di dispositivo attengono alle capacità
3147   di accesso al dispositivo sottostante,\footnote{motivo per cui si può
3148     formattare un disco anche se \texttt{/dev} è su un filesystem in sola
3149     lettura.} mentre per i link simbolici questi vengono semplicemente
3150   ignorati: in nessuno dei due casi hanno a che fare con il contenuto del
3151   file, e nella discussione relativa all'uso degli \textit{extended user
3152     attributes} nessuno è mai stato capace di indicare una qualche forma
3153   sensata di utilizzo degli stessi per link simbolici o
3154   \index{file!di~dispositivo} file di dispositivo, e neanche per le fifo o i
3155   socket.  Per questo motivo essi sono stati completamente disabilitati per
3156   tutto ciò che non sia un file regolare o una directory.\footnote{si può
3157     verificare la semantica adottata consultando il file \texttt{fs/xattr.c}
3158     dei sorgenti del kernel.} Inoltre per le directory è stata introdotta una
3159   ulteriore restrizione, dovuta di nuovo alla presenza ordinaria di permessi
3160   di scrittura completi su directory come \texttt{/tmp}. Per questo motivo,
3161   per evitare eventuali abusi, se una directory ha lo \itindex{sticky~bit}
3162   \textit{sticky bit} attivo sarà consentito scrivere i suoi \textit{extended
3163     user attributes} soltanto se si è proprietari della stessa, o si hanno i
3164   privilegi amministrativi della capability \index{capabilities}
3165   \const{CAP\_FOWNER}.
3166 \end{basedescript}
3167
3168 Le funzioni per la gestione degli attributi estesi, come altre funzioni di
3169 gestione avanzate specifiche di Linux, non fanno parte delle \acr{glibc}, e
3170 sono fornite da una apposita libreria, \texttt{libattr}, che deve essere
3171 installata a parte;\footnote{la versione corrente della libreria è
3172   \texttt{libattr1}.}  pertanto se un programma le utilizza si dovrà indicare
3173 esplicitamente l'uso della suddetta libreria invocando il compilatore con
3174 l'opzione \texttt{-lattr}.  
3175
3176 Per poter leggere gli attributi estesi sono disponibili tre diverse funzioni,
3177 \funcd{getxattr}, \funcd{lgetxattr} e \funcd{fgetxattr}, che consentono
3178 rispettivamente di richiedere gli attributi relativi a un file, a un link
3179 simbolico e ad un file descriptor; i rispettivi prototipi sono:
3180 \begin{functions}
3181   \headdecl{sys/types.h} 
3182   \headdecl{attr/xattr.h} 
3183   
3184   \funcdecl{ssize\_t getxattr(const char *path, const char *name, void
3185     *value, size\_t size)} 
3186
3187   \funcdecl{ssize\_t lgetxattr(const char *path, const char *name, void
3188     *value, size\_t size)} 
3189
3190   \funcdecl{ssize\_t fgetxattr(int filedes, const char *name, void *value,
3191     size\_t size)}
3192
3193   Le funzioni leggono il valore di un attributo esteso.
3194   
3195   \bodydesc{Le funzioni restituiscono un intero positivo che indica la
3196     dimensione dell'attributo richiesto in caso di successo, e $-1$ in caso di
3197     errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
3198   \begin{errlist}
3199   \item[\errcode{ENOATTR}] l'attributo richiesto non esiste.
3200   \item[\errcode{ERANGE}] la dimensione \param{size} del buffer \param{value}
3201     non è sufficiente per contenere il risultato.
3202   \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
3203     filesystem o sono disabilitati.
3204   \end{errlist}
3205   e tutti gli errori di \func{stat}, come \errcode{EPERM} se non si hanno i
3206   permessi di accesso all'attributo. }
3207 \end{functions}
3208
3209 Le funzioni \func{getxattr} e \func{lgetxattr} prendono come primo argomento
3210 un pathname che indica il file di cui si vuole richiedere un attributo, la
3211 sola differenza è che la seconda, se il pathname indica un link simbolico,
3212 restituisce gli attributi di quest'ultimo e non quelli del file a cui esso fa
3213 riferimento. La funzione \func{fgetxattr} prende invece come primo argomento
3214 un numero di file descriptor, e richiede gli attributi del file ad esso
3215 associato.
3216
3217 Tutte e tre le funzioni richiedono di specificare nell'argomento \param{name}
3218 il nome dell'attributo di cui si vuole ottenere il valore. Il nome deve essere
3219 indicato comprensivo di prefisso del \textit{namespace} cui appartiene (uno
3220 dei valori di tab.~\ref{tab:extended_attribute_class}) nella forma
3221 \texttt{namespace.attributename}, come stringa terminata da un carattere NUL.
3222 Il suo valore verrà restituito nel buffer puntato dall'argomento \param{value}
3223 per una dimensione massima di \param{size} byte;\footnote{gli attributi estesi
3224   possono essere costituiti arbitrariamente da dati testuali o binari.}  se
3225 quest'ultima non è sufficiente si avrà un errore di \errcode{ERANGE}.
3226
3227 Per evitare di dover indovinare la dimensione di un attributo per tentativi si
3228 può eseguire una interrogazione utilizzando un valore nullo per \param{size};
3229 in questo caso non verrà letto nessun dato, ma verrà restituito come valore di
3230 ritorno della funzione chiamata la dimensione totale dell'attributo esteso
3231 richiesto, che si potrà usare come stima per allocare un buffer di dimensioni
3232 sufficienti.\footnote{si parla di stima perché anche se le funzioni
3233   restituiscono la dimensione esatta dell'attributo al momento in cui sono
3234   eseguite, questa potrebbe essere modificata in qualunque momento da un
3235   successivo accesso eseguito da un altro processo.}
3236
3237 Un secondo gruppo di funzioni è quello che consente di impostare il valore di
3238 un attributo esteso, queste sono \funcd{setxattr}, \funcd{lsetxattr} e
3239 \funcd{fsetxattr}, e consentono di operare rispettivamente su un file, su un
3240 link simbolico o specificando un file descriptor; i loro prototipi sono:
3241 \begin{functions}
3242   \headdecl{sys/types.h} 
3243   \headdecl{attr/xattr.h} 
3244   
3245   \funcdecl{int setxattr(const char *path, const char *name, const void
3246     *value, size\_t size, int flags)}
3247
3248   \funcdecl{int lsetxattr(const char *path, const char *name, const void
3249     *value, size\_t size, int flags)}
3250
3251   \funcdecl{int fsetxattr(int filedes, const char *name, const void *value,
3252     size\_t size, int flags)}
3253
3254   Impostano il valore di un attributo esteso.
3255   
3256   \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo, e $-1$ in caso di
3257     errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
3258   \begin{errlist}
3259   \item[\errcode{ENOATTR}] si è usato il flag \const{XATTR\_REPLACE} e
3260     l'attributo richiesto non esiste.
3261   \item[\errcode{EEXIST}] si è usato il flag \const{XATTR\_CREATE} ma
3262     l'attributo esiste già.
3263   \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
3264     filesystem o sono disabilitati.
3265   \end{errlist}
3266   Oltre a questi potranno essere restituiti tutti gli errori di \func{stat},
3267   ed in particolare \errcode{EPERM} se non si hanno i permessi di accesso
3268   all'attributo.  
3269 }
3270 \end{functions}
3271
3272 Le tre funzioni prendono come primo argomento un valore adeguato al loro
3273 scopo, usato in maniera del tutto identica a quanto visto in precedenza per le
3274 analoghe che leggono gli attributi estesi. Il secondo argomento \param{name}
3275 deve indicare, anche in questo caso con gli stessi criteri appena visti per le
3276 analoghe \func{getxattr}, \func{lgetxattr} e \func{fgetxattr}, il nome
3277 (completo di suffisso) dell'attributo su cui si vuole operare. 
3278
3279 Il valore che verrà assegnato all'attributo dovrà essere preparato nel buffer
3280 puntato da \param{value}, e la sua dimensione totale (in byte) sarà indicata
3281 dall'argomento \param{size}. Infine l'argomento \param{flag} consente di
3282 controllare le modalità di sovrascrittura dell'attributo esteso, esso può
3283 prendere due valori: con \const{XATTR\_REPLACE} si richiede che l'attributo
3284 esista, nel qual caso verrà sovrascritto, altrimenti si avrà errore, mentre
3285 con \const{XATTR\_CREATE} si richiede che l'attributo non esista, nel qual
3286 caso verrà creato, altrimenti si avrà errore ed il valore attuale non sarà
3287 modificato.  Utilizzando per \param{flag} un valore nullo l'attributo verrà
3288 modificato se è già presente, o creato se non c'è.
3289
3290 Le funzioni finora illustrate permettono di leggere o scrivere gli attributi
3291 estesi, ma sarebbe altrettanto utile poter vedere quali sono gli attributi
3292 presenti; a questo provvedono le funzioni \funcd{listxattr},
3293 \funcd{llistxattr} e \funcd{flistxattr} i cui prototipi sono:
3294 \begin{functions}
3295   \headdecl{sys/types.h} 
3296   \headdecl{attr/xattr.h} 
3297   
3298   \funcdecl{ssize\_t listxattr(const char *path, char *list, size\_t size)}
3299
3300   \funcdecl{ssize\_t llistxattr(const char *path, char *list, size\_t size)}
3301
3302   \funcdecl{ssize\_t flistxattr(int filedes, char *list, size\_t size)}
3303
3304   Leggono la lista degli attributi estesi di un file.
3305   
3306   \bodydesc{Le funzioni restituiscono un intero positivo che indica la
3307     dimensione della lista in caso di successo, e $-1$ in caso di errore, nel
3308     qual caso \var{errno} assumerà i valori:
3309   \begin{errlist}
3310   \item[\errcode{ERANGE}] la dimensione \param{size} del buffer \param{value}
3311     non è sufficiente per contenere il risultato.
3312   \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
3313     filesystem o sono disabilitati.
3314   \end{errlist}
3315   Oltre a questi potranno essere restituiti tutti gli errori di \func{stat},
3316   ed in particolare \errcode{EPERM} se non si hanno i permessi di accesso
3317   all'attributo.  
3318 }
3319 \end{functions}
3320
3321 Come per le precedenti le tre funzioni leggono gli attributi rispettivamente
3322 di un file, un link simbolico o specificando un file descriptor, da
3323 specificare con il loro primo argomento. Gli altri due argomenti, identici per
3324 tutte e tre, indicano rispettivamente il puntatore \param{list} al buffer dove
3325 deve essere letta la lista e la dimensione \param{size} di quest'ultimo.
3326
3327 La lista viene fornita come sequenza non ordinata dei nomi dei singoli
3328 attributi estesi (sempre comprensivi del prefisso della loro classe) ciascuno
3329 dei quali è terminato da un carattere nullo. I nomi sono inseriti nel buffer
3330 uno di seguito all'altro. Il valore di ritorno della funzione indica la
3331 dimensione totale della lista in byte.
3332
3333 Come per le funzioni di lettura dei singoli attributi se le dimensioni del
3334 buffer non sono sufficienti si avrà un errore, ma è possibile ottenere dal
3335 valore di ritorno della funzione una stima della dimensione totale della lista
3336 usando per \param{size} un valore nullo. 
3337
3338 Infine per rimuovere semplicemente un attributo esteso, si ha a disposizione
3339 un ultimo gruppo di funzioni: \funcd{removexattr}, \funcd{lremovexattr} e
3340 \funcd{fremovexattr}; i rispettivi prototipi sono:
3341 \begin{functions}
3342   \headdecl{sys/types.h} 
3343   \headdecl{attr/xattr.h} 
3344   
3345   \funcdecl{int removexattr(const char *path, const char *name)}
3346
3347   \funcdecl{int lremovexattr(const char *path, const char *name)}
3348
3349   \funcdecl{int fremovexattr(int filedes, const char *name)}
3350
3351
3352   Rimuovono un attributo esteso di un file.
3353   
3354   \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo, e $-1$ in caso di
3355     errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
3356   \begin{errlist}
3357   \item[\errcode{ENOATTR}] l'attributo richiesto non esiste.
3358   \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
3359     filesystem o sono disabilitati.
3360   \end{errlist}
3361   ed inoltre tutti gli errori di \func{stat}.  
3362 }
3363 \end{functions}
3364
3365 Le tre funzioni rimuovono l'attributo esteso indicato dall'argomento
3366 \param{name} rispettivamente di un file, un link simbolico o specificando un
3367 file descriptor, da specificare con il loro primo argomento.  Anche in questo
3368 caso l'argomento \param{name} deve essere specificato con le modalità già
3369 illustrate in precedenza per le altre funzioni relative agli attributi estesi.
3370
3371 \itindend{Extended~Attributes}
3372
3373
3374 \subsection{Le \textit{Access  Control List}}
3375 \label{sec:file_ACL}
3376
3377 % la documentazione di sistema è nei pacchetti libacl1-dev e acl 
3378 % vedi anche http://www.suse.de/~agruen/acl/linux-acls/online/
3379
3380 \itindbeg{Access~Control~List~(ACL)}
3381
3382 Il modello classico dei permessi di Unix, per quanto funzionale ed efficiente,
3383 è comunque piuttosto limitato e per quanto possa aver coperto per lunghi anni
3384 le esigenze più comuni con un meccanismo semplice e potente, non è in grado di
3385 rispondere in maniera adeguata a situazioni che richiedono una gestione
3386 complessa dei permessi di accesso.\footnote{già un requisito come quello di
3387   dare accesso in scrittura ad alcune persone ed in sola lettura ad altre non
3388   si può soddisfare in maniera semplice.}
3389
3390 Per questo motivo erano state progressivamente introdotte nelle varie versioni
3391 di Unix dei meccanismi di gestione dei permessi dei file più flessibili, nella
3392 forma delle cosiddette \textit{Access Control List} (indicate usualmente con
3393 la sigla ACL).  Nello sforzo di standardizzare queste funzionalità era stato
3394 creato un gruppo di lavoro il cui scopo era estendere lo standard POSIX 1003
3395 attraverso due nuovi insiemi di specifiche, la POSIX 1003.1e per l'interfaccia
3396 di programmazione e la POSIX 1003.2c per i comandi di shell.
3397
3398 Gli obiettivi erano però forse troppo ambizioni, e nel gennaio del 1998 i
3399 finanziamenti vennero ritirati senza che si fosse arrivati alla definizione di
3400 uno standard, dato però che una parte della documentazione prodotta era di
3401 alta qualità venne deciso di rilasciare al pubblico la diciassettesima bozza
3402 del documento, quella che va sotto il nome di \textit{POSIX 1003.1e Draft 17},
3403 che è divenuta la base sulla quale si definiscono le cosiddette \textit{Posix
3404   ACL}.
3405
3406 A differenza di altri sistemi (ad esempio FreeBSD) nel caso di Linux si è
3407 scelto di realizzare le ACL attraverso l'uso degli
3408 \itindex{Extended~Attributes} \textit{Extended Attributes} (appena trattati in
3409 sez.~\ref{sec:file_xattr}), e fornire tutte le relative funzioni di gestione
3410 tramite una libreria, \texttt{libacl} che nasconde i dettagli implementativi
3411 delle ACL e presenta ai programmi una interfaccia che fa riferimento allo
3412 standard POSIX 1003.1e.
3413
3414 Anche in questo caso le funzioni di questa libreria non fanno parte delle
3415 \acr{glibc} e devono essere installate a parte;\footnote{la versione corrente
3416   della libreria è \texttt{libacl1}, e nel caso si usi Debian la si può
3417   installare con il pacchetto omonimo e con il collegato \texttt{libacl1-dev}
3418   per i file di sviluppo.}  pertanto se un programma le utilizza si dovrà
3419 indicare esplicitamente l'uso della libreria \texttt{libacl} invocando il
3420 compilatore con l'opzione \texttt{-lacl}. Si tenga presente inoltre che per
3421 poterle utilizzare le ACL devono essere attivate esplicitamente montando il
3422 filesystem\footnote{che deve supportarle, ma questo è ormai vero per
3423   praticamente tutti i filesystem più comuni, con l'eccezione di NFS per il
3424   quale esiste però un supporto sperimentale.} su cui le si vogliono
3425 utilizzare con l'opzione \texttt{acl} attiva. Dato che si tratta di una
3426 estensione è infatti opportuno utilizzarle soltanto laddove siano necessarie.
3427
3428 Una ACL è composta da un insieme di voci, e ciascuna voce è a sua volta
3429 costituita da un \textsl{tipo}, da un eventuale
3430 \textsl{qualificatore},\footnote{deve essere presente soltanto per le voci di
3431   tipo \const{ACL\_USER} e \const{ACL\_GROUP}.} e da un insieme di permessi.
3432 Ad ogni oggetto sul filesystem si può associare una ACL che ne governa i
3433 permessi di accesso, detta \textit{access ACL}.  Inoltre per le directory si
3434 può impostare una ACL aggiuntiva, detta \textit{default ACL}, che serve ad
3435 indicare quale dovrà essere la ACL assegnata di default nella creazione di un
3436 file all'interno della directory stessa. Come avviene per i permessi le ACL
3437 possono essere impostate solo del proprietario del file, o da un processo con
3438 la capability \index{capabilities} \const{CAP\_FOWNER}.
3439
3440 \begin{table}[htb]
3441   \centering
3442   \footnotesize
3443   \begin{tabular}{|l|p{8cm}|}
3444     \hline
3445     \textbf{Tipo} & \textbf{Descrizione} \\
3446     \hline
3447     \hline
3448     \const{ACL\_USER\_OBJ} & voce che contiene i diritti di accesso del
3449                              proprietario del file.\\
3450     \const{ACL\_USER}      & voce che contiene i diritti di accesso per
3451                              l'utente indicato dal rispettivo
3452                              qualificatore.\\  
3453     \const{ACL\_GROUP\_OBJ}& voce che contiene i diritti di accesso del
3454                              gruppo proprietario del file.\\
3455     \const{ACL\_GROUP}     & voce che contiene i diritti di accesso per
3456                              il gruppo indicato dal rispettivo
3457                              qualificatore.\\
3458     \const{ACL\_MASK}      & voce che contiene la maschera dei massimi
3459                              permessi di accesso che possono essere garantiti
3460                              da voci del tipo \const{ACL\_USER},
3461                              \const{ACL\_GROUP} e \const{ACL\_GROUP\_OBJ}.\\
3462     \const{ACL\_OTHER}     & voce che contiene i diritti di accesso di chi
3463                              non corrisponde a nessuna altra voce dell'ACL.\\
3464     \hline
3465   \end{tabular}
3466   \caption{Le costanti che identificano i tipi delle voci di una ACL.}
3467   \label{tab:acl_tag_types}
3468 \end{table}
3469
3470 L'elenco dei vari tipi di voci presenti in una ACL, con una breve descrizione
3471 del relativo significato, è riportato in tab.~\ref{tab:acl_tag_types}. Tre di
3472 questi tipi, \const{ACL\_USER\_OBJ}, \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e
3473 \const{ACL\_OTHER}, corrispondono direttamente ai tre permessi ordinari dei
3474 file (proprietario, gruppo proprietario e tutti gli altri) e per questo una
3475 ACL valida deve sempre contenere una ed una sola voce per ciascuno di questi
3476 tipi.
3477
3478 Una ACL può poi contenere un numero arbitrario di voci di tipo
3479 \const{ACL\_USER} e \const{ACL\_GROUP}, ciascuna delle quali indicherà i
3480 permessi assegnati all'utente e al gruppo indicato dal relativo qualificatore;
3481 ovviamente ciascuna di queste voci dovrà fare riferimento ad un utente o ad un
3482 gruppo diverso, e non corrispondenti a quelli proprietari del file. Inoltre se
3483 in una ACL esiste una voce di uno di questi due tipi è obbligatoria anche la
3484 presenza di una ed una sola voce di tipo \const{ACL\_MASK}, che negli altri
3485 casi è opzionale.
3486
3487 Quest'ultimo tipo di voce contiene la maschera dei permessi che possono essere
3488 assegnati tramite voci di tipo \const{ACL\_USER}, \const{ACL\_GROUP} e
3489 \const{ACL\_GROUP\_OBJ}; se in una di queste voci si fosse specificato un
3490 permesso non presente in \const{ACL\_MASK} questo verrebbe ignorato. L'uso di
3491 una ACL di tipo \const{ACL\_MASK} è di particolare utilità quando essa
3492 associata ad una \textit{default ACL} su una directory, in quanto i permessi
3493 così specificati verranno ereditati da tutti i file creati nella stessa
3494 directory. Si ottiene così una sorta di \itindex{umask} \textit{umask}
3495 associata ad un oggetto sul filesystem piuttosto che a un processo.
3496
3497 Dato che le ACL vengono a costituire una estensione dei permessi ordinari, uno
3498 dei problemi che si erano posti nella loro standardizzazione era appunto
3499 quello della corrispondenza fra questi e le ACL. Come accennato i permessi
3500 ordinari vengono mappati le tre voci di tipo \const{ACL\_USER\_OBJ},
3501 \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e \const{ACL\_OTHER} che devono essere presenti in
3502 qualunque ACL; un cambiamento ad una di queste voci viene automaticamente
3503 riflesso sui permessi ordinari dei file\footnote{per permessi ordinari si
3504   intende quelli mantenuti nell'\textit{inode}, che devono restare dato che un
3505   filesystem può essere montato senza abilitare le ACL.} e viceversa. In
3506 realtà la mappatura è diretta solo per le voci \const{ACL\_USER\_OBJ} e
3507 \const{ACL\_OTHER}, nel caso di \const{ACL\_GROUP\_OBJ} questo vale soltanto
3508 se non è presente una voce di tipo \const{ACL\_MASK}, se invece questa è
3509 presente verranno tolti dai permessi di \const{ACL\_GROUP\_OBJ} tutti quelli
3510 non presenti in \const{ACL\_MASK}.\footnote{questo diverso comportamento a
3511   seconda delle condizioni è stato introdotto dalla standardizzazione
3512   \textit{POSIX 1003.1e Draft 17} per mantenere il comportamento invariato sui
3513   sistemi dotati di ACL per tutte quelle applicazioni che sono conformi
3514   soltanto all'ordinario standard \textit{POSIX 1003.1}.}
3515
3516 Un secondo aspetto dell'incidenza delle ACL sul comportamento del sistema è
3517 quello relativo alla creazione di nuovi file,\footnote{o oggetti sul
3518   filesystem, il comportamento discusso vale per le funzioni \func{open} e
3519   \func{creat} (vedi sez.~\ref{sec:file_open}), \func{mkdir} (vedi
3520   sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}), \func{mknod} e \func{mkfifo} (vedi
3521   sez.~\ref{sec:file_mknod}).} che come accennato può essere modificato dalla
3522 presenza di una \textit{default ACL} sulla directory che contiene quel file.
3523 Se questa non c'è valgono le regole usuali illustrate in
3524 sez.~\ref{sec:file_perm_management}, per cui essi sono determinati dalla
3525 \itindex{umask} \textit{umask} del processo, e la sola differenza è che i
3526 permessi ordinari da esse risultanti vengono automaticamente rimappati anche
3527 su una ACL di accesso assegnata automaticamente al nuovo file, che contiene
3528 soltanto le tre corrispondenti voci di tipo \const{ACL\_USER\_OBJ},
3529 \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e \const{ACL\_OTHER}.
3530
3531 Se invece è presente una ACL di default sulla directory che contiene il nuovo
3532 file questa diventerà automaticamente la sua ACL di accesso, a meno di non
3533 aver indicato, nelle funzioni di creazione che lo consentono, uno specifico
3534 valore per i permessi ordinari;\footnote{tutte le funzioni citate in
3535   precedenza supportano un argomento \var{mode} che indichi un insieme di
3536   permessi iniziale.} in tal caso saranno eliminati dalle voci corrispondenti
3537 nella ACL tutti quelli non presenti in tale indicazione.
3538
3539 Dato che questa è la ragione che ha portato alla loro creazione, la principale
3540 modifica introdotta con la presenza della ACL è quella alle regole del
3541 controllo di accesso ai file illustrate in sez.~\ref{sec:file_perm_overview}.
3542 Come nel caso ordinario per il controllo vengono sempre utilizzati gli
3543 identificatori del gruppo \textit{effective} del processo, ma in presenza di
3544 ACL i passi attraverso i quali viene stabilito se esso ha diritto di accesso
3545 sono i seguenti:
3546 \begin{enumerate*}
3547 \item Se l'user-ID del processo è nullo l'accesso è sempre garantito senza
3548   nessun controllo.
3549 \item Se l'user-ID del processo corrisponde al proprietario del file allora:
3550   \begin{itemize*}
3551   \item se la voce \const{ACL\_USER\_OBJ} contiene il permesso richiesto,
3552     l'accesso è consentito;
3553   \item altrimenti l'accesso è negato.
3554   \end{itemize*}
3555 \item Se l'user-ID del processo corrisponde ad un qualunque qualificatore
3556   presente in una voce \const{ACL\_USER} allora:
3557   \begin{itemize*}
3558   \item se la voce \const{ACL\_USER} corrispondente e la voce
3559     \const{ACL\_MASK} contengono entrambe il permesso richiesto, l'accesso è
3560     consentito;
3561   \item altrimenti l'accesso è negato.
3562   \end{itemize*}
3563 \item Se è il group-ID del processo o uno dei group-ID supplementari
3564   corrisponde al gruppo proprietario del file allora: 
3565   \begin{itemize*}
3566   \item se la voce \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e una eventuale voce
3567     \const{ACL\_MASK} (se non vi sono voci di tipo \const{ACL\_GROUP} questa
3568     può non essere presente) contengono entrambe il permesso richiesto,
3569     l'accesso è consentito;
3570   \item altrimenti l'accesso è negato.
3571   \end{itemize*}
3572 \item Se è il group-ID del processo o uno dei group-ID supplementari
3573   corrisponde ad un qualunque qualificatore presente in una voce
3574   \const{ACL\_GROUP} allora:
3575   \begin{itemize*}
3576   \item se la voce \const{ACL\_GROUP} corrispondente e la voce
3577     \const{ACL\_MASK} contengono entrambe il permesso richiesto, l'accesso è
3578     consentito;
3579   \item altrimenti l'accesso è negato.
3580   \end{itemize*}
3581 \item Se la voce \const{ACL\_USER\_OBJ} contiene il permesso richiesto,
3582   l'accesso è consentito, altrimenti l'accesso è negato.
3583 \end{enumerate*}
3584
3585 I passi di controllo vengono eseguiti esattamente in questa sequenza, e la
3586 decisione viene presa non appena viene trovata una corrispondenza con gli
3587 identificatori del processo. Questo significa che i permessi presenti in una
3588 voce di tipo \const{ACL\_USER} hanno la precedenza sui permessi ordinari
3589 associati al gruppo proprietario del file (vale a dire su
3590 \const{ACL\_GROUP\_OBJ}).
3591
3592 Per la gestione delle ACL lo standard \textit{POSIX 1003.1e Draft 17} ha
3593 previsto delle apposite funzioni ed tutta una serie di tipi di dati
3594 dedicati;\footnote{fino a definire un tipo di dato e delle costanti apposite
3595   per identificare i permessi standard di lettura, scrittura ed esecuzione.}
3596 tutte le operazioni devono essere effettuate attraverso tramite questi tipi di
3597 dati, che incapsulano tutte le informazioni contenute nelle ACL. La prima di
3598 queste funzioni che prendiamo in esame è \funcd{acl\_init}, il cui prototipo
3599 è:
3600 \begin{functions}
3601   \headdecl{sys/types.h} 
3602   \headdecl{sys/acl.h}
3603   
3604   \funcdecl{acl\_t acl\_init(int count)}
3605
3606   Inizializza un'area di lavoro per una ACL di \param{count} voci.
3607   
3608   \bodydesc{La funzione restituisce un puntatore all'area di lavoro in caso di
3609     successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno}
3610     assumerà uno dei valori:
3611   \begin{errlist}
3612   \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{count} è negativo.
3613   \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è sufficiente memoria disponibile.
3614   \end{errlist}
3615 }
3616 \end{functions}
3617
3618 La funzione alloca ed inizializza un'area di memoria che verrà usata per
3619 mantenere i dati di una ACL contenente fino ad un massimo di \param{count}
3620 voci. La funzione ritorna un valore di tipo \type{acl\_t}, da usare in tutte
3621 le altre funzioni che operano sulla ACL. La funzione si limita alla
3622 allocazione iniziale e non inserisce nessun valore nella ACL che resta vuota.
3623 Si tenga presente che pur essendo \type{acl\_t} un \index{tipo!opaco} tipo
3624 opaco che identifica ``\textsl{l'oggetto}'' ACL, il valore restituito dalla
3625 funzione non è altro che un puntatore all'area di memoria allocata per i dati
3626 richiesti; pertanto in caso di fallimento verrà restituito un puntatore nullo
3627 e si dovrà confrontare il valore di ritorno della funzione con
3628 ``\code{(acl\_t) NULL}''.
3629
3630 Una volta che si siano completate le operazioni sui dati di una ACL la memoria
3631 allocata dovrà essere liberata esplicitamente attraverso una chiamata alla
3632 funzione \funcd{acl\_free}, il cui prototipo è:
3633 \begin{functions}
3634   \headdecl{sys/types.h} 
3635   \headdecl{sys/acl.h}
3636   
3637   \funcdecl{int acl\_free(void * obj\_p)}
3638
3639   Disalloca la memoria riservata per i dati di una ACL.
3640   
3641   \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e $-1$ se
3642     \param{obj\_p} non è un puntatore valido, nel qual caso \var{errno}
3643     assumerà il valore \errcode{EINVAL} 
3644 }
3645 \end{functions}
3646
3647 Si noti come la funzione richieda come argomento un puntatore di tipo
3648 ``\ctyp{void *}'', essa infatti può essere usata non solo per liberare la
3649 memoria allocata per i dati di una ACL, ma anche per quella usata per creare
3650 le stringhe di descrizione testuale delle ACL o per ottenere i valori dei
3651 qualificatori di una voce; pertanto a seconda dei casi occorrerà eseguire un
3652 \textit{cast} a ``\ctyp{void *}'' del tipo di dato di cui si vuole eseguire la
3653 disallocazione.  Si tenga presente poi che oltre a \func{acl\_init} esistono
3654 molte altre funzioni che possono allocare memoria per i dati delle ACL, è
3655 pertanto opportuno tenere traccia di tutte queste funzioni perché alla fine
3656 delle operazioni tutta la memoria allocata dovrà essere liberata con
3657 \func{acl\_free}.
3658
3659 Una volta che si abbiano a disposizione i dati di una ACL tramite il
3660 riferimento ad oggetto di tipo \type{acl\_t} questi potranno essere copiati
3661 con la funzione \funcd{acl\_dup}, il cui prototipo è:
3662 \begin{functions}
3663   \headdecl{sys/types.h} 
3664   \headdecl{sys/acl.h}
3665   
3666   \funcdecl{acl\_t acl\_dup(acl\_t acl)}
3667
3668   Crea una copia della ACL \param{acl}.
3669   
3670   \bodydesc{La funzione restituisce un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso
3671     di successo e \code{(acl\_t)NULL} in caso di errore, nel qual caso
3672     \var{errno} assumerà uno dei valori:
3673   \begin{errlist}
3674   \item[\errcode{EINVAL}] l'argomento \param{acl} non è un puntatore valido
3675     per una ACL.
3676   \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è sufficiente memoria disponibile per eseguire
3677     la copia.
3678   \end{errlist}
3679 }
3680 \end{functions}
3681
3682 La funzione crea una copia dei dati della ACL indicata tramite l'argomento
3683 \param{acl}, allocando autonomamente tutto spazio necessario alla copia e
3684 restituendo un secondo oggetto di tipo \type{acl\_t} come riferimento a
3685 quest'ultima.  Valgono per questo le stesse considerazioni fatte per il valore
3686 di ritorno di \func{acl\_init}, ed in particolare il fatto che occorrerà
3687 prevedere una ulteriore chiamata esplicita a \func{acl\_free} per liberare la
3688 memoria occupata dalla copia.
3689
3690 Se si deve creare una ACL manualmente l'uso di \func{acl\_init} è scomodo,
3691 dato che la funzione restituisce una ACL vuota, una alternativa allora è usare
3692 \funcd{acl\_from\_mode} che consente di creare una ACL a partire da un valore
3693 di permessi ordinari, il prototipo della funzione è:
3694 \begin{functions}
3695   \headdecl{sys/types.h} 
3696   \headdecl{sys/acl.h}
3697   
3698   \funcdecl{acl\_t acl\_from\_mode(mode\_t mode)}
3699
3700   Crea una ACL inizializzata con i permessi di \param{mode}.
3701   
3702   \bodydesc{La funzione restituisce un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso
3703     di successo e \code{(acl\_t)NULL} in caso di errore, nel qual caso
3704     \var{errno} assumerà il valore \errval{ENOMEM}.
3705
3706 }
3707 \end{functions}
3708
3709 La funzione restituisce una ACL inizializzata con le tre voci obbligatorie
3710 \const{ACL\_USER\_OBJ}, \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e \const{ACL\_OTHER} già
3711 impostate secondo la corrispondenza ai valori dei permessi ordinari indicati
3712 dalla maschera passata nell'argomento \param{mode}. Questa funzione è una
3713 estensione usata dalle ACL di Linux e non è portabile, ma consente di
3714 semplificare l'inizializzazione in maniera molto comoda. 
3715
3716 Altre due funzioni che consentono di creare una ACL già inizializzata sono
3717 \funcd{acl\_get\_fd} e \funcd{acl\_get\_file}, che però sono per lo più
3718 utilizzate per leggere la ACL corrente di un file; i rispettivi prototipi
3719 sono:
3720 \begin{functions}
3721   \headdecl{sys/types.h} 
3722   \headdecl{sys/acl.h}
3723   
3724   \funcdecl{acl\_t acl\_get\_file(const char *path\_p, acl\_type\_t type)}
3725   \funcdecl{acl\_t acl\_get\_fd(int fd)}
3726
3727   Ottiene i dati delle ACL di un file.
3728   
3729   \bodydesc{La funzione restituisce un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso
3730     di successo e \code{(acl\_t)NULL} in caso di errore, nel qual caso
3731     \var{errno} assumerà uno dei valori:
3732   \begin{errlist}
3733   \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare i dati.
3734   \item[\errcode{ENOTSUP}] il filesystem cui fa riferimento il file non
3735     supporta le ACL.
3736   \end{errlist}
3737   ed inoltre \errval{EBADF} per \func{acl\_get\_fd}, ed \errval{EINVAL} per
3738   valori scorretti di \param{type} e tutti i possibili errori per l'accesso ad
3739   un file per \func{acl\_get\_file}.
3740
3741 }
3742 \end{functions}
3743
3744 Le due funzioni ritornano, con un oggetto di tipo \type{acl\_t}, il valore
3745 della ACL correntemente associata ad un file, che può essere identificato
3746 tramite un file descriptor usando \func{acl\_get\_fd} o con un pathname usando
3747 \func{acl\_get\_file}. Nel caso di quest'ultima funzione, che può richiedere
3748 anche la ACL relativa ad una directory, il secondo argomento \param{type}
3749 consente di specificare se si vuole ottenere la ACL di default o quella di
3750 accesso. Questo argomento deve essere di tipo \type{acl\_type\_t} e può
3751 assumere solo i due valori riportati in tab.~\ref{tab:acl_type}.
3752
3753 \begin{table}[htb]
3754   \centering
3755   \footnotesize
3756   \begin{tabular}{|l|l|}
3757     \hline
3758     \textbf{Tipo} & \textbf{Descrizione} \\
3759     \hline
3760     \hline
3761     \const{ACL\_TYPE\_ACCESS} & indica una ACL di accesso.\\
3762     \const{ACL\_TYPE\_DEFAULT}& indica una ACL di default.\\  
3763     \hline
3764   \end{tabular}
3765   \caption{Le costanti che identificano il tipo di ACL.}
3766   \label{tab:acl_type}
3767 \end{table}
3768
3769 Si tenga presente che nel caso di \func{acl\_get\_file} occorrerà che il
3770 processo chiamante abbia privilegi di accesso sufficienti a poter leggere gli
3771 attributi estesi dei file (come illustrati in sez.~\ref{sec:file_xattr});
3772 inoltre una ACL di tipo \const{ACL\_TYPE\_DEFAULT} potrà essere richiesta
3773 soltanto per una directory, e verrà restituita solo se presente, altrimenti
3774 verrà restituita una ACL vuota.
3775
3776 Infine si potrà creare una ACL direttamente dalla sua rappresentazione
3777 testuale con la funzione  \funcd{acl\_from\_text}, il cui prototipo è:
3778 \begin{functions}
3779   \headdecl{sys/types.h} 
3780   \headdecl{sys/acl.h}
3781   
3782   \funcdecl{acl\_t acl\_from\_text(const char *buf\_p)}
3783
3784   Crea una ACL a partire dalla sua rappresentazione testuale.
3785   
3786   \bodydesc{La funzione restituisce un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso
3787     di successo e \code{(acl\_t)NULL} in caso di errore, nel qual caso
3788     \var{errno} assumerà uno dei valori:
3789   \begin{errlist}
3790   \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare i dati.
3791   \item[\errcode{EINVAL}] la rappresentazione testuale all'indirizzo
3792     \param{buf\_p} non è valida.
3793   \end{errlist}
3794
3795 }
3796 \end{functions}
3797
3798 La funzione prende come argomento il puntatore ad un buffer dove si è inserita
3799 la rappresentazione testuale della ACL che si vuole creare, la memoria
3800 necessaria viene automaticamente allocata ed in caso di successo viene
3801 restituito come valore di ritorno un oggetto di tipo \type{acl\_t} con il
3802 contenuto della stessa, che come per le precedenti funzioni, dovrà essere
3803 disallocato esplicitamente al termine del suo utilizzo.
3804
3805 La rappresentazione testuale di una ACL è quella usata anche dai comandi
3806 ordinari per la gestione delle ACL (\texttt{getfacl} e \texttt{setfacl}), che
3807 prevede due diverse forme, estesa e breve, entrambe supportate da
3808 \func{acl\_from\_text}. La forma estesa prevede che sia specificata una voce
3809 per riga, nella forma:
3810 \begin{Verbatim}
3811   tipo:qualificatore:permessi
3812 \end{Verbatim}
3813 dove il tipo può essere uno fra \texttt{user}, \texttt{group}, \texttt{other}
3814 e \texttt{mask}. Il qualificatore è presente solo per \texttt{user} e
3815 \texttt{group} e indica l'utente o il gruppo a cui la voce si riferisce; i
3816 permessi sono espressi con una tripletta di lettere analoga a quella usata per
3817 i permessi dei file.\footnote{vale a dire \texttt{r} per il permesso di
3818   lettura, \texttt{w} per il permesso di scrittura, \texttt{x} per il permesso
3819   di esecuzione (scritti in quest'ordine) e \texttt{-} per l'assenza del
3820   permesso.}
3821
3822 Va precisato che i due tipi \texttt{user} e \texttt{group} sono usati
3823 rispettivamente per indicare delle voci relative ad utenti e
3824 gruppi,\footnote{cioè per voci di tipo \const{ACL\_USER\_OBJ} e
3825   \const{ACL\_USER} per \texttt{user} e \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e
3826   \const{ACL\_GROUP} per \texttt{group}.} applicate sia a quelli proprietari
3827 del file che a quelli generici; quelle dei proprietari si riconoscono per
3828 l'assenza di un qualificatore, ed in genere si scrivono per prima delle altre.
3829 Il significato delle voci di tipo \texttt{mask} e \texttt{mark} è evidente. In
3830 questa forma si possono anche inserire dei commenti precedendoli con il
3831 carattere ``\texttt{\#}''.
3832
3833 La forma breve prevede invece la scrittura delle singole voci su una riga,
3834 separate da virgole; come specificatori del tipo di voce si possono usare le
3835 iniziali dei valori usati nella forma estesa (cioè ``\texttt{u}'',
3836 ``\texttt{g}'', ``\texttt{o}'' e ``\texttt{m}''), mentre le altri parte della
3837 voce sono le stesse. In questo caso non sono consentiti permessi.
3838
3839 Per la conversione inversa, che consente di ottenere la rappresentazione
3840 testuale di una ACL, sono invece disponibili due funzioni, la prima delle due,
3841 di uso più immediato, è \funcd{acl\_to\_text}, il cui prototipo è:
3842 \begin{functions}
3843   \headdecl{sys/types.h} 
3844   \headdecl{sys/acl.h}
3845   
3846   \funcdecl{char * acl\_to\_text(acl\_t acl, ssize\_t *len\_p)}
3847
3848   Produce la rappresentazione testuale di una ACL.
3849   
3850   \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore ad una stringa con la
3851     rappresentazione testuale della ACL in caso di successo e
3852     \code(acl\_t){NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà
3853     uno dei valori:
3854   \begin{errlist}
3855   \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare i dati.
3856   \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida.
3857   \end{errlist}
3858
3859 }
3860 \end{functions}
3861
3862 La funzione restituisce il puntatore ad una stringa terminata da NUL
3863 contenente la rappresentazione in forma estesa della ACL passata come
3864 argomento, ed alloca automaticamente la memoria necessaria. Questa dovrà poi
3865 essere liberata, quando non più necessaria, con \func{acl\_free}. Se
3866 nell'argomento \param{len\_p} si passa un valore puntatore ad una variabile
3867 intera in questa verrà restituita la dimensione della stringa con la
3868 rappresentazione testuale (non comprendente il carattere nullo finale). 
3869
3870 La seconda funzione, \funcd{acl\_to\_any\_text}, permette di controllare con
3871 dovizia di dettagli la generazione della stringa contenente la
3872 rappresentazione testuale della ACL, il suo prototipo è:
3873 \begin{functions}
3874   \headdecl{sys/types.h} 
3875   \headdecl{sys/acl.h}
3876   
3877   \funcdecl{char * acl\_to\_any\_text(acl\_t acl, const char *prefix, char
3878     separator, int options)}
3879
3880   Produce la rappresentazione testuale di una ACL.
3881
3882   \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore ad una stringa con la
3883     rappresentazione testuale della ACL in caso di successo e \val{NULL} in
3884     caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
3885   \begin{errlist}
3886   \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare i dati.
3887   \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida.
3888   \end{errlist}
3889
3890 }
3891 \end{functions}
3892
3893 La funzione converte in formato testo la ACL indicata dall'argomento
3894 \param{acl}, usando il carattere \param{separator} come separatore delle
3895 singole voci; se l'argomento \param{prefix} non è nullo la stringa da esso
3896 indicata viene utilizzata come prefisso per le singole voci. 
3897
3898 L'ultimo argomento, \param{options}, consente di controllare la modalità con
3899 cui viene generata la rappresentazione testuale. Un valore nullo fa si che
3900 vengano usati gli identificatori standard \texttt{user}, \texttt{group},
3901 \texttt{other} e \texttt{mask} con i nomi di utenti e gruppi risolti rispetto
3902 ai loro valori numerici. Altrimenti si può specificare un valore in forma di
3903 maschera binaria, da ottenere con un OR aritmetico dei valori riportati in
3904 tab.~\ref{tab:acl_to_text_options}.
3905
3906 \begin{table}[htb]
3907   \centering
3908   \footnotesize
3909   \begin{tabular}{|l|p{8cm}|}
3910     \hline
3911     \textbf{Tipo} & \textbf{Descrizione} \\
3912     \hline
3913     \hline
3914     \const{TEXT\_ABBREVIATE}     & stampa le voci in forma abbreviata.\\
3915     \const{TEXT\_NUMERIC\_IDS}   & non effettua la risoluzione numerica di
3916                                    user-ID e group-ID.\\
3917     \const{TEXT\_SOME\_EFFECTIVE}& per ciascuna voce che contiene permessi che
3918                                    vengono eliminati dalla \const{ACL\_MASK}
3919                                    viene generato un commento con i permessi 
3920                                    effettivamente risultanti; il commento è
3921                                    separato con un tabulatore.\\
3922     \const{TEXT\_ALL\_EFFECTIVE} & viene generato un commento con i permessi
3923                                    effettivi per ciascuna voce che contiene
3924                                    permessi citati nella \const{ACL\_MASK},
3925                                    anche quando questi non vengono modificati
3926                                    da essa; il commento è separato con un
3927                                    tabulatore.\\
3928     \const{TEXT\_SMART\_INDENT}  & da usare in combinazione con le precedenti
3929                                    \const{TEXT\_SOME\_EFFECTIVE} e
3930                                    \const{TEXT\_ALL\_EFFECTIVE} aumenta
3931                                    automaticamente il numero di spaziatori
3932                                    prima degli eventuali commenti in modo da
3933                                    mantenerli allineati.\\
3934     \hline
3935   \end{tabular}
3936   \caption{Possibili valori per l'argomento \param{options} di
3937     \func{acl\_to\_any\_text}.} 
3938   \label{tab:acl_to_text_options}
3939 \end{table}
3940
3941 Come per \func{acl\_to\_text} anche in questo caso il buffer contenente la
3942 rappresentazione testuale dell'ACL, di cui la funzione restituisce
3943 l'indirizzo, viene allocato automaticamente, e dovrà essere esplicitamente
3944 disallocato con una chiamata ad \func{acl\_free}. Si tenga presente infine che
3945 questa funzione è una estensione specifica di Linux, e non è presente nella
3946 bozza dello standard POSIX.1e.
3947
3948 Per quanto utile per la visualizzazione o l'impostazione da comando delle ACL,
3949 la forma testuale non è la più efficiente per poter memorizzare i dati
3950 relativi ad una ACL, ad esempio quando si vuole eseguirne una copia a scopo di
3951 archiviazione. Per questo è stata prevista la possibilità di utilizzare una
3952 rappresentazione delle ACL in una apposita forma binaria contigua e
3953 persistente. È così possibile copiare il valore di una ACL in un buffer e da
3954 questa rappresentazione tornare indietro e generare una ACL. 
3955
3956 Lo standard POSIX.1e prevede a tale scopo tre funzioni, la prima e più
3957 semplice è \funcd{acl\_size}, che consente di ottenere la dimensione che avrà
3958 la citata rappresentazione binaria, in modo da poter allocare per essa un
3959 buffer di dimensione sufficiente, il suo prototipo è:
3960 \begin{functions}
3961   \headdecl{sys/types.h} 
3962   \headdecl{sys/acl.h}
3963   
3964   \funcdecl{ssize\_t acl\_size(acl\_t acl)}
3965
3966   Determina la dimensione della rappresentazione binaria di una ACL.
3967
3968   \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo la dimensione in byte
3969     della rappresentazione binaria della ACL indicata da \param{acl} e $-1$ in
3970     caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
3971   \begin{errlist}
3972   \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida.
3973   \end{errlist}
3974
3975 }
3976 \end{functions}
3977
3978 Prima di effettuare la lettura della rappresentazione binaria è sempre
3979 necessario allocare un buffer di dimensione sufficiente a contenerla, pertanto
3980 prima si dovrà far ricorso a \funcd{acl\_size} per ottenere tale dimensione e
3981 poi allocare il buffer con una delle funzioni di
3982 sez.~\ref{sec:proc_mem_alloc}. Una volta terminato l'uso della
3983 rappresentazione binaria, il buffer dovrà essere esplicitamente disallocato.
3984
3985 La funzione che consente di leggere la rappresentazione binaria di una ACL è
3986 \funcd{acl\_copy\_ext}, il cui prototipo è:
3987 \begin{functions}
3988   \headdecl{sys/types.h} 
3989   \headdecl{sys/acl.h}
3990   
3991   \funcdecl{ssize\_t acl\_copy\_ext(void *buf\_p, acl\_t acl, ssize\_t size)}
3992
3993   Ottiene la rappresentazione binaria di una ACL.
3994
3995   \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo la dimensione in byte
3996     della rappresentazione binaria della ACL indicata da \param{acl} e $-1$ in
3997     caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
3998   \begin{errlist}
3999   \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida o
4000     \param{size} è negativo o nullo.
4001   \item[\errcode{ERANGE}] il valore di \param{size} è più piccolo della
4002     dimensione della rappresentazione della ACL.
4003   \end{errlist}
4004
4005 }
4006 \end{functions}
4007
4008 La funzione salverà la rappresentazione binaria della ACL indicata da
4009 \param{acl} sul buffer posto all'indirizzo \param{buf\_p} e lungo \param{size}
4010 byte, restituendo la dimensione della stessa come valore di ritorno. Qualora
4011 la dimensione della rappresentazione ecceda il valore di \param{size} la
4012 funzione fallirà con un errore di \errcode{ERANGE}. La funzione non ha nessun
4013 effetto sulla ACL indicata da \param{acl}.
4014
4015 Viceversa se si vuole ripristinare una ACL a partire dalla rappresentazione
4016 binaria della stessa disponibile in un buffer si potrà usare la funzione 
4017 \funcd{acl\_copy\_int}, il cui prototipo è:
4018 \begin{functions}
4019   \headdecl{sys/types.h} 
4020   \headdecl{sys/acl.h}
4021   
4022   \funcdecl{ssize\_t acl\_copy\_int(const void *buf\_p)}
4023
4024   Ripristina la rappresentazione binaria di una ACL.
4025
4026   \bodydesc{La funzione restituisce un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso
4027     di successo e \code{(acl\_t)NULL} in caso di errore, nel qual caso
4028     \var{errno} assumerà uno dei valori:
4029   \begin{errlist}
4030   \item[\errcode{EINVAL}] il buffer all'indirizzo \param{buf\_p} non contiene
4031     una rappresentazione corretta di una ACL.
4032   \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare un oggetto
4033     \type{acl\_t} per la ACL richiesta.
4034   \end{errlist}
4035
4036 }
4037 \end{functions}
4038
4039 La funzione in caso di successo alloca autonomamente un oggetto di tipo
4040 \type{acl\_t} che viene restituito come valore di ritorno con il contenuto
4041 della ACL rappresentata dai dati contenuti nel buffer puntato da
4042 \param{buf\_p}. Si ricordi che come per le precedenti funzioni l'oggetto
4043 \type{acl\_t} dovrà essere disallocato esplicitamente al termine del suo
4044 utilizzo.
4045
4046 Una volta che si disponga della ACL desiderata, questa potrà essere impostata
4047 su un file o una directory. Per impostare una ACL sono disponibili due
4048 funzioni; la prima è \funcd{acl\_set\_file}, che opera sia su file che su
4049 directory, ed il cui prototipo è:
4050 \begin{functions}
4051   \headdecl{sys/types.h} 
4052   \headdecl{sys/acl.h}
4053   
4054   \funcdecl{int acl\_set\_file(const char *path, acl\_type\_t type, acl\_t
4055     acl)}
4056
4057   Imposta una ACL su un file o una directory.
4058
4059   \bodydesc{La funzione restituisce $0$ in caso di successo e $-1$ in caso di
4060     errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
4061   \begin{errlist}
4062   \item[\errcode{EACCES}] o un generico errore di accesso a \param{path} o il
4063     valore di \param{type} specifica una ACL il cui tipo non può essere
4064     assegnato a \param{path}.
4065   \item[\errcode{EINVAL}] o \param{acl} non è una ACL valida, o \param{type}
4066     ha in valore non corretto.
4067   \item[\errcode{ENOSPC}] non c'è spazio disco sufficiente per contenere i
4068     dati aggiuntivi della ACL.
4069   \item[\errcode{ENOTSUP}] si è cercato di impostare una ACL su un file
4070     contenuto in un filesystem che non supporta le ACL.
4071   \end{errlist}
4072   ed inoltre \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENAMETOOLONG},
4073   \errval{EROFS}, \errval{EPERM}.
4074 }
4075 \end{functions}
4076
4077 La funzione consente di assegnare la ACL contenuta in \param{acl} al file o
4078 alla directory indicate dal pathname \param{path}, mentre con \param{type} si
4079 indica il tipo di ACL utilizzando le costanti di tab.~\ref{tab:acl_type}, ma
4080 si tenga presente che le ACL di default possono essere solo impostate
4081 qualora \param{path} indichi una directory. Inoltre perché la funzione abbia
4082 successo la ACL dovrà essere valida, e contenere tutti le voci necessarie,
4083 unica eccezione è quella in cui si specifica una ACL vuota per cancellare la
4084 ACL di default associata a \func{path}.\footnote{questo però è una estensione
4085   della implementazione delle ACL di Linux, la bozza di standard POSIX.1e
4086   prevedeva l'uso della apposita funzione \funcd{acl\_delete\_def\_file}, che
4087   prende come unico argomento il pathname della directory di cui si vuole
4088   cancellare l'ACL di default, per i dettagli si ricorra alla pagina di
4089   manuale.}  La seconda funzione che consente di impostare una ACL è
4090 \funcd{acl\_set\_fd}, ed il suo prototipo è:
4091 \begin{functions}
4092   \headdecl{sys/types.h} 
4093   \headdecl{sys/acl.h}
4094   
4095   \funcdecl{int acl\_set\_fd(int fd, acl\_t acl)}
4096
4097   Imposta una ACL su un file descriptor.
4098
4099   \bodydesc{La funzione restituisce $0$ in caso di successo e $-1$ in caso di
4100     errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
4101   \begin{errlist}
4102   \item[\errcode{EINVAL}] o \param{acl} non è una ACL valida, o \param{type}
4103     ha in valore non corretto.
4104   \item[\errcode{ENOSPC}] non c'è spazio disco sufficiente per contenere i
4105     dati aggiuntivi della ACL.
4106   \item[\errcode{ENOTSUP}] si è cercato di impostare una ACL su un file
4107     contenuto in un filesystem che non supporta le ACL.
4108   \end{errlist}
4109   ed inoltre \errval{EBADF}, \errval{EROFS}, \errval{EPERM}.
4110 }
4111 \end{functions}
4112
4113 La funzione è del tutto è analoga a \funcd{acl\_set\_file} ma opera
4114 esclusivamente sui file identificati tramite un file descriptor. Non dovendo
4115 avere a che fare con directory (e con la conseguente possibilità di avere una
4116 ACL di default) la funzione non necessita che si specifichi il tipo di ACL,
4117 che sarà sempre di accesso, e prende come unico argomento, a parte il file
4118 descriptor, la ACL da impostare.
4119
4120 Le funzioni viste finora operano a livello di una intera ACL, eseguendo in una
4121 sola volta tutte le operazioni relative a tutte le voci in essa contenuta. In
4122 generale è possibile modificare un singolo valore all'interno di una singola
4123 voce direttamente con le funzioni previste dallo standard POSIX.1e.  Queste
4124 funzioni però sono alquanto macchinose da utilizzare per cui è molto più
4125 semplice operare direttamente sulla rappresentazione testuale. Questo è il
4126 motivo per non tratteremo nei dettagli dette funzioni, fornendone solo una
4127 descrizione sommaria; chi fosse interessato potrà ricorrere alle pagina di
4128 manuale.
4129
4130 Se si vuole operare direttamente sui contenuti di un oggetto di tipo
4131 \type{acl\_t} infatti occorre fare riferimento alle singole voci tramite gli
4132 opportuni puntatori di tipo \type{acl\_entry\_t}, che possono essere ottenuti
4133 dalla funzione \funcd{acl\_get\_entry} (per una voce esistente) o dalla
4134 funzione \funcd{acl\_create\_entry} per una voce da aggiungere. Nel caso della
4135 prima funzione si potrà poi ripetere la lettura per ottenere i puntatori alle
4136 singole voci successive alla prima.
4137
4138 Una volta ottenuti detti puntatori si potrà operare sui contenuti delle singole
4139 voci; con le funzioni \funcd{acl\_get\_tag\_type}, \funcd{acl\_get\_qualifier},
4140 \funcd{acl\_get\_permset} si potranno leggere rispettivamente tipo,
4141 qualificatore e permessi mentre con le corrispondente funzioni
4142 \funcd{acl\_set\_tag\_type}, \funcd{acl\_set\_qualifier},
4143 \funcd{acl\_set\_permset} si possono impostare i valori; in entrambi i casi
4144 vengono utilizzati tipi di dato ad hoc.\footnote{descritti nelle singole
4145   pagine di manuale.} Si possono poi copiare i valori di una voce da una ACL
4146 ad un altra con \funcd{acl\_copy\_entry} o eliminare una voce da una ACL con
4147 \funcd{acl\_delete\_entry}.
4148
4149 \itindend{Access~Control~List~(ACL)}
4150
4151
4152 \subsection{La gestione delle quote disco}
4153 \label{sec:disk_quota}
4154
4155 Quella delle quote disco è una funzionalità introdotta inizialmente da BSD, e
4156 presente in Linux fino dai kernel dalla serie 2.0, che consente di porre dei
4157 tetti massimi al consumo delle risorse di un filesystem (spazio disco e
4158 \textit{inode}) da parte di utenti e gruppi. Dato che la funzionalità ha senso
4159 solo per i filesystem su cui si mantengono i dati degli utenti\footnote{in
4160   genere la si attiva sul filesystem che contiene le \textit{home} degli
4161   utenti, dato che non avrebbe senso per i file di sistema che in genere
4162   appartengono all'amministratore.} essa deve essere esplicitamente richiesta;
4163 questo si fa tramite due distinte opzioni di montaggio, \texttt{usrquota} e
4164 \texttt{grpquota} che abilitano le quote rispettivamente per gli utenti e per
4165 i gruppi. Grazie a questo è possibile usare le limitazioni sulle quote solo
4166 sugli utenti o solo sui gruppi.
4167
4168 Il meccanismo prevede che per ciascun filesystem che supporta le quote disco
4169 (i vari \textit{extN}, \textit{btrfs}, \textit{XFS}, \textit{JFS},
4170 \textit{ReiserFS}) il kernel provveda sia a mantenere aggiornati i dati
4171 relativi al consumo delle risorse da parte di utenti e/o gruppi che a far
4172 rispettare i limiti imposti dal sistema, con la generazione di un errore di
4173 \errval{EDQUOT} per tutte le operazioni sui file che porterebbero ad un
4174 superamento degli stessi. Si tenga presente che questi due compiti sono
4175 separati, il primo si attiva al montaggio del filesystem con le quote
4176 attivate, il secondo deve essere abilitato esplicitamente.
4177
4178 Per il mantenimento dei dati di consumo delle risorse vengono usati due file
4179 riservati (uno per le quote utente e l'altro per le quote gruppo) nella
4180 directory radice del filesystem su cui si sono attivate le quote;\footnote{la
4181   cosa vale per tutti i filesystem tranne \textit{XFS} che mantiene i dati
4182   internamente.} con la versione 2 del supporto delle quote, l'unica rimasta
4183 in uso, questi file sono \texttt{aquota.user} e \texttt{aquota.group}, in
4184 precedenza erano \texttt{quota.user} e \texttt{quota.group}. Dato che i file
4185 vengono aggiornati soltanto se il filesystem è stato montato con il supporto
4186 delle quote, se si abilita questo in un secondo tempo (o se si eseguono
4187 operazioni sul filesystem senza averlo abilitato) i dati contenuti possono non
4188 corrispondere esattamente allo stato corrente del consumo delle risorse; per
4189 questo in genere prima di montare in scrittura un filesystem su cui sono
4190 abilitate le quote in genere viene utilizzato il comando \cmd{quotacheck} per
4191 verificare e aggiornare i dati.
4192
4193 Le restrizioni sul consumo delle risorse prevedono due limiti, il primo viene
4194 detto \textit{soft limit} e può essere superato per brevi periodi di tempo, il
4195 secondo viene detto \textit{hard limit} non può mai essere superato. Il
4196 periodo di tempo per cui è possibile superare il \textit{soft limit} è detto
4197 ``\textsl{periodo di grazia}'' (\textit{grace period}), passato questo tempo
4198 il passaggio del \textit{soft limit} viene trattato allo stesso modo
4199 dell'\textit{hard limit}.  Questi limiti riguardano separatamente sia lo
4200 spazio disco (i blocchi) che il numero di file (gli \textit{inode}) e devono
4201 pertanto essere specificati per entrambe le risorse. 
4202
4203 La funzione che consente di controllare tutti i vari aspetti della gestione
4204 delle quote è \funcd{quotactl}, ed il suo prototipo è:
4205 \begin{functions}
4206   \headdecl{sys/types.h} 
4207   \headdecl{sys/quota.h}
4208   
4209   \funcdecl{quotactl(int cmd, const char *dev, int id, caddr\_t addr)}
4210
4211   Esegue una operazione di controllo sulle quote disco.
4212
4213   \bodydesc{La funzione restituisce $0$ in caso di successo e $-1$ in caso di
4214     errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
4215   \begin{errlist}
4216   \item[\errcode{EACCES}] il file delle quote non è un file ordinario.
4217   \item[\errcode{EBUSY}] si è richiesto \const{Q\_QUOTAON} ma le quote sono
4218     già attive.
4219   \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo \param{addr} non è valido.
4220   \item[\errcode{EIO}] errore di lettura/scrittura sul file delle quote.
4221   \item[\errcode{EMFILE}] non si può aprire il file delle quote avendo
4222     superato il limite sul numero di file aperti nel sistema. 
4223   \item[\errcode{EINVAL}] o \param{cmd} non è un comando valido,
4224     o il dispositivo \param{dev} non esiste.
4225   \item[\errcode{ENODEV}] \param{dev} non corrisponde ad un \textit{mount
4226       point} attivo.
4227   \item[\errcode{ENOPKG}] il kernel è stato compilato senza supporto per le
4228     quote. 
4229   \item[\errcode{ENOTBLK}] \param{dev} non è un dispositivo a blocchi.
4230   \item[\errcode{EPERM}] non si hanno i permessi per l'operazione richiesta.
4231   \item[\errcode{ESRCH}] è stato richiesto uno fra \const{Q\_GETQUOTA},
4232     \const{Q\_SETQUOTA}, \const{Q\_SETUSE}, \const{Q\_SETQLIM} per un
4233     filesystem senza quote attivate.
4234   \end{errlist}
4235 }
4236 \end{functions}
4237
4238 La funzione richiede che il filesystem sul quale si vuole operare sia montato
4239 con il supporto delle quote abilitato; esso deve essere specificato con il
4240 nome del file di dispositivo nell'argomento \param{dev}. Per le operazioni che
4241 lo richiedono inoltre si dovrà indicare con l'argomento \param{id} l'utente o
4242 il gruppo (specificati rispettivamente per \acr{uid} e \acr{gid}) su cui si
4243 vuole operare. Alcune operazioni usano l'argomento \param{addr} per indicare
4244 un indirizzo ad un area di memoria il cui utilizzo dipende dall'operazione
4245 stessa.
4246
4247 Il tipo di operazione che si intende effettuare deve essere indicato tramite
4248 il primo argomento \param{cmd}, questo in genere viene specificato con
4249 l'ausilio della macro \macro{QCMD}:
4250 \begin{functions}
4251   \funcdecl{int QCMD(subcmd,type)} Imposta il comando \param{subcmd} per il
4252   tipo di quote (utente o gruppo) \param{type}.
4253 \end{functions}
4254 \noindent che consente di specificare, oltre al tipo di operazione, se questa
4255 deve applicarsi alle quote utente o alle quote gruppo, nel qual
4256 caso \param{type} deve essere rispettivamente \const{USRQUOTA} o
4257 \const{GRPQUOTA}.
4258
4259
4260 \begin{table}[htb]
4261   \centering
4262   \footnotesize
4263   \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
4264     \hline
4265     \textbf{Comando} & \textbf{Descrizione} \\
4266     \hline
4267     \hline
4268     \const{Q\_QUOTAON}  & Attiva l'applicazione delle quote disco per il
4269                           filesystem indicato da \param{dev}, si deve passare
4270                           in \param{addr} il pathname al file che mantiene le
4271                           quote, che deve esistere, e \param{id} deve indicare
4272                           la versione del formato con uno dei valori di
4273                           tab.~\ref{tab:quotactl_id_format}; l'operazione
4274                           richiede i privilegi di amministratore.\\
4275     \const{Q\_QUOTAOFF} & Disattiva l'applicazione delle quote disco per il
4276                           filesystem indicato da \param{dev}, \param{id}
4277                           e \param{addr} vengono ignorati; l'operazione
4278                           richiede i privilegi di amministratore.\\  
4279     \const{Q\_GETQUOTA} & Legge i limiti ed i valori correnti delle quote nel
4280                           filesystem indicato da \param{dev} per l'utente o
4281                           il gruppo specificato da \param{id}; si devono avere
4282                           i privilegi di amministratore per leggere i dati
4283                           relativi ad altri utenti o a gruppi di cui non si fa
4284                           parte, il risultato viene restituito in una struttura
4285                           \struct{dqblk} all'indirizzo indicato
4286                           da \param{addr}.\\
4287     \const{Q\_SETQUOTA} & Imposta i limiti per le quote nel filesystem
4288                           indicato da \param{dev} per l'utente o il gruppo
4289                           specificato da \param{id} secondo i valori ottenuti
4290                           dalla struttura \struct{dqblk} puntata
4291                           da \param{addr}; l'operazione richiede i privilegi
4292                           di amministratore.\\ 
4293     \const{Q\_GETINFO}  & Legge le informazioni (in sostanza i \textit{grace
4294                             time}) delle quote del filesystem indicato
4295                           da \param{dev} sulla struttura \struct{dqinfo} 
4296                           puntata da \param{addr}, \param{id} viene ignorato.\\
4297     \const{Q\_SETINFO}  & Imposta le informazioni delle quote del filesystem
4298                           indicato da \param{dev} come ottenuti dalla
4299                           struttura \struct{dqinfo} puntata
4300                           da \param{addr}, \param{id} viene ignorato;  
4301                           l'operazione richiede i privilegi di amministratore.\\
4302     \const{Q\_GETFMT}   & Richiede il valore identificativo (quello di
4303                           tab.~\ref{tab:quotactl_id_format}) per il formato
4304                           delle quote attualmente in uso sul filesystem
4305                           indicato da \param{dev}, che sarà memorizzato
4306                           sul buffer di 4 byte puntato da \param{addr}.\\
4307     \const{Q\_SYNC}     & Aggiorna la copia su disco dei dati delle quote del
4308                           filesystem indicato da \param{dev}; in questo
4309                           caso \param{dev} può anche essere \val{NULL} nel
4310                           qual caso verranno aggiornati i dati per tutti i
4311                           filesystem con quote attive, \param{id}
4312                           e \param{addr} vengono comunque ignorati.\\ 
4313     \const{Q\_GETSTATS} & Ottiene statistiche ed altre informazioni generali 
4314                           relative al sistema delle quote per il filesystem
4315                           indicato da \param{dev}, richiede che si
4316                           passi come argomento \param{addr} l'indirizzo di una
4317                           struttura \struct{dqstats}, mentre i valori
4318                           di \param{id} e \param{dev} vengono ignorati;
4319                           l'operazione è obsoleta e non supportata nei kernel
4320                           più recenti, che espongono la stessa informazione
4321                           nei file sotto \procfile{/proc/self/fs/quota/}.\\
4322 %    \const{} & .\\
4323     \hline
4324   \end{tabular}
4325   \caption{Possibili valori per l'argomento \param{subcmd} di
4326     \macro{QCMD}.} 
4327   \label{tab:quotactl_commands}
4328 \end{table}
4329
4330
4331 Le diverse operazioni supportate da \func{quotactl}, da indicare con
4332 l'argomento \param{subcmd} di \macro{QCMD}, sono riportate in
4333 tab.~\ref{tab:quotactl_commands}. In generale le operazione di attivazione,
4334 disattivazione e di modifica dei limiti delle quote sono riservate e
4335 richiedono i privilegi di amministratore.\footnote{per essere precisi tutte le
4336   operazioni indicate come privilegiate in tab.~\ref{tab:quotactl_commands}
4337   richiedono la \textit{capability} \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.} Inoltre gli
4338 utenti possono soltanto richiedere i dati relativi alle proprie quote, solo
4339 l'amministratore può ottenere i dati di tutti.
4340
4341 \begin{table}[htb]
4342   \centering
4343   \footnotesize
4344   \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
4345     \hline
4346     \textbf{Identificatore} & \textbf{Descrizione} \\
4347     \hline
4348     \hline
4349     \const{QFMT\_VFS\_OLD}& il vecchio (ed obsoleto) formato delle quote.\\
4350     \const{QFMT\_VFS\_V0} & la versione 0 usata dal VFS di Linux (supporta
4351                             \acr{uid} e \acr{gid} a 32 bit e limiti fino a
4352                             $2^{42}$ byte e $2^{32}$ file.\\
4353     \const{QFMT\_VFS\_V1} & la versione 1 usata dal VFS di Linux (supporta
4354                             \acr{uid} e \acr{GID} a 32 bit e limiti fino a
4355                             $2^{64}$ byte e $2^{64}$ file.\\
4356     \hline
4357   \end{tabular}
4358   \caption{Valori di identificazione del formato delle quote.} 
4359   \label{tab:quotactl_id_format}
4360 \end{table}
4361
4362 Alcuni dei comandi di tab.~\ref{tab:quotactl_commands} sono alquanto complessi
4363 e richiedono un approfondimento maggiore, in particolare \const{Q\_GETQUOTA} e
4364 \const{Q\_SETQUOTA} fanno riferimento ad una specifica struttura
4365 \struct{dqblk}, la cui definizione è riportata in
4366 fig.~\ref{fig:dqblk_struct},\footnote{la definizione mostrata è quella usata
4367   fino dal kernel 2.4.22, non prenderemo in considerazione le versioni
4368   obsolete.} nella quale vengono inseriti i dati relativi alle quote di un
4369 singolo utente.
4370
4371 \begin{figure}[!htb]
4372   \footnotesize \centering
4373   \begin{minipage}[c]{\textwidth}
4374     \includestruct{listati/dqblk.h}
4375   \end{minipage} 
4376   \normalsize 
4377   \caption{La struttura \structd{dqblk} per i dati delle quote disco.}
4378   \label{fig:dqblk_struct}
4379 \end{figure}
4380
4381 La struttura viene usata sia con \const{Q\_GETQUOTA} per ottenere i valori
4382 correnti dei limiti e dell'occupazione delle risorse, che con
4383 \const{Q\_SETQUOTA} per effettuare modifiche ai limiti; come si può notare ci
4384 sono alcuni campi (in sostanza \val{dqb\_curspace}, \val{dqb\_curinodes},
4385 \val{dqb\_btime}, \val{dqb\_itime}) che hanno senso solo in lettura in quanto
4386 riportano uno stato non modificabile da \func{quotactl}, come l'uso corrente
4387 di spazio e \textit{inode} o il tempo che resta nel caso si sia superato un
4388 \textit{soft limit}.
4389
4390 \begin{table}[htb]
4391   \centering
4392   \footnotesize
4393   \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
4394     \hline
4395     \textbf{Costante} & \textbf{Descrizione} \\
4396     \hline
4397     \hline
4398     \const{QIF\_BLIMITS}& Limiti sui blocchi di 
4399                           spazio disco (\val{dqb\_bhardlimit} e
4400                           \val{dqb\_bsoftlimit}).\\
4401     \const{QIF\_SPACE}  & Uso corrente
4402                           dello spazio disco (\val{dqb\_curspace}).\\
4403     \const{QIF\_ILIMITS}& Limiti sugli \textit{inode}
4404                           (\val{dqb\_ihardlimit} e \val{dqb\_isoftlimit}).\\
4405     \const{QIF\_INODES} & Uso corrente
4406                           degli \textit{inode} (\val{dqb\_curinodes}).\\
4407     \const{QIF\_BTIME}  & Tempo di
4408                           sforamento del \textit{soft limit} sul numero di
4409                           blocchi (\val{dqb\_btime}).\\
4410     \const{QIF\_ITIME}  & Tempo di
4411                           sforamento del \textit{soft limit} sul numero di
4412                           \textit{inode} (\val{dqb\_itime}).\\ 
4413     \const{QIF\_LIMITS} & L'insieme di \const{QIF\_BLIMITS} e
4414                           \const{QIF\_ILIMITS}.\\
4415     \const{QIF\_USAGE}  & L'insieme di \const{QIF\_SPACE} e
4416                           \const{QIF\_INODES}.\\
4417     \const{QIF\_TIMES}  & L'insieme di \const{QIF\_BTIME} e
4418                           \const{QIF\_ITIME}.\\ 
4419     \const{QIF\_ALL}    & Tutti i precedenti.\\
4420     \hline
4421   \end{tabular}
4422   \caption{Costanti per il campo \val{dqb\_valid} di \struct{dqblk}.} 
4423   \label{tab:quotactl_qif_const}
4424 \end{table}
4425
4426
4427 Inoltre in caso di modifica di un limite si può voler operare solo su una
4428 delle risorse (blocchi o \textit{inode});\footnote{non è possibile modificare
4429   soltanto uno dei limiti (\textit{hard} o \textit{soft}) occorre sempre
4430   rispecificarli entrambi.} per questo la struttura prevede un campo apposito,
4431 \val{dqb\_valid}, il cui scopo è quello di indicare quali sono gli altri campi
4432 che devono essere considerati validi. Questo campo è una maschera binaria che
4433 deve essere espressa nei termini di OR aritmetico delle apposite costanti di
4434 tab.~\ref{tab:quotactl_qif_const}, dove si è riportato il significato di
4435 ciascuna di esse ed i campi a cui fanno riferimento.
4436
4437 In lettura con \const{Q\_SETQUOTA} eventuali valori presenti in \struct{dqblk}
4438 vengono comunque ignorati, al momento la funzione sovrascrive tutti i campi e
4439 li marca come validi in \val{dqb\_valid}. Si possono invece usare
4440 \const{QIF\_BLIMITS} o \const{QIF\_ILIMITS} per richiedere di impostare solo
4441 la rispettiva tipologia di limiti con \const{Q\_SETQUOTA}. Si tenga presente
4442 che il sistema delle quote richiede che l'occupazione di spazio disco sia
4443 indicata in termini di blocchi e non di byte; dato che questo dipende da come
4444 si è creato il filesystem potrà essere necessario effettuare qualche
4445 controllo.\footnote{in genere viene usato un default di 1024 byte per blocco,
4446   ma quando si hanno file di dimensioni medie maggiori può convenire usare
4447   valori più alti per ottenere prestazioni migliori in conseguenza di un
4448   minore frazionamento dei dati e di indici più corti.}
4449
4450 Altre due operazioni che necessitano di un approfondimento sono
4451 \const{Q\_GETINFO} e \const{Q\_SETINFO}, che sostanzialmente consentono di
4452 ottenere i dati relativi alle impostazioni delle altre proprietà delle quote,
4453 che si riducono poi alla durata del \textit{grace time} per i due tipi di
4454 limiti. In questo caso queste si proprietà generali sono identiche per tutti
4455 gli utenti, per cui viene usata una operazione distinta dalle
4456 precedenti. Anche in questo caso le due operazioni richiedono l'uso di una
4457 apposita struttura \struct{dqinfo}, la cui definizione è riportata in
4458 fig.~\ref{fig:dqinfo_struct}.
4459
4460 \begin{figure}[!htb]
4461   \footnotesize \centering
4462   \begin{minipage}[c]{\textwidth}
4463     \includestruct{listati/dqinfo.h}
4464   \end{minipage} 
4465   \normalsize 
4466   \caption{La struttura \structd{dqinfo} per i dati delle quote disco.}
4467   \label{fig:dqinfo_struct}
4468 \end{figure}
4469
4470 Come per \struct{dqblk} anche in questo caso viene usato un campo della
4471 struttura, \val{dqi\_valid} come maschera binaria per dichiarare quale degli
4472 altri campi sono validi; le costanti usate per comporre questo valore sono
4473 riportate in tab.~\ref{tab:quotactl_iif_const} dove si è riportato il
4474 significato di ciascuna di esse ed i campi a cui fanno riferimento.
4475
4476 \begin{table}[htb]
4477   \centering
4478   \footnotesize
4479   \begin{tabular}{|l|l|}
4480     \hline
4481     \textbf{Costante} & \textbf{Descrizione} \\
4482     \hline
4483     \hline
4484     \const{IIF\_BGRACE}& Il \textit{grace period} per i blocchi
4485                          (\val{dqi\_bgrace}).\\
4486     \const{IIF\_IGRACE}& Il \textit{grace period} per gli \textit{inode} 
4487                          (\val{dqi\_igrace}).\\ 
4488     \const{IIF\_FLAGS} & I flag delle quote (\val{dqi\_flags}) (inusato ?).\\
4489     \const{IIF\_ALL}   & Tutti i precedenti.\\
4490     \hline
4491   \end{tabular}
4492   \caption{Costanti per il campo \val{dqi\_valid} di \struct{dqinfo}.} 
4493   \label{tab:quotactl_iif_const}
4494 \end{table}
4495
4496 Come in precedenza con \const{Q\_GETINFO} tutti i valori vengono letti
4497 sovrascrivendo il contenuto di \struct{dqinfo} e marcati come validi in
4498 \val{dqi\_valid}. In scrittura con \const{Q\_SETINFO} si può scegliere quali
4499 impostare, si tenga presente che i tempi dei campi \val{dqi\_bgrace} e
4500 \val{dqi\_igrace} devono essere specificati in secondi.
4501
4502 Come esempi dell'uso di \func{quotactl} utilizzeremo estratti del codice di un
4503 modulo Python usato per fornire una interfaccia diretta a \func{quotactl}
4504 senza dover passare dalla scansione dei risultati di un comando. Il modulo si
4505 trova fra i pacchetti Debian messi a disposizione da Truelite Srl,
4506 all'indirizzo \url{http://labs.truelite.it/projects/packages}.\footnote{in
4507   particolare il codice C del modulo è nel file \texttt{quotamodule.c}
4508   visionabile a partire dall'indirizzo indicato nella sezione
4509   \textit{Repository}.}
4510
4511 \begin{figure}[!htbp]
4512   \footnotesize \centering
4513   \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
4514     \includecodesample{listati/get_quota.c}
4515   \end{minipage}
4516   \caption{Esempio di codice per ottenere i dati delle quote.} 
4517   \label{fig:get_quota}
4518 \end{figure}
4519
4520 Il primo esempio, riportato in fig.~\ref{fig:get_quota}, riporta il codice
4521 della funzione che consente di leggere le quote. La funzione fa uso
4522 dell'interfaccia dal C verso Python, che definisce i vari simboli \texttt{Py*}
4523 (tipi di dato e funzioni). Non staremo ad approfondire i dettagli di questa
4524 interfaccia, per la quale esistono numerose trattazioni dettagliate, ci
4525 interessa solo esaminare l'uso di \func{quotactl}. 
4526
4527 In questo caso la funzione prende come argomenti (\texttt{\small 1}) l'intero
4528 \texttt{who} che indica se si vuole operare sulle quote utente o gruppo,
4529 l'identificatore \texttt{id} dell'utente o del gruppo scelto, ed il nome del
4530 file di dispositivo del filesystem su cui si sono attivate le
4531 quote.\footnote{questi vengono passati come argomenti dalle funzioni mappate
4532   come interfaccia pubblica del modulo (una per gruppi ed una per gli utenti)
4533   che si incaricano di decodificare i dati passati da una chiamata nel codice
4534   Python.} Questi argomenti vengono passati direttamente alla chiamata a
4535 \func{quotactl} (\texttt{\small 5}), a parte \texttt{who} che viene abbinato
4536 con \macro{QCMD} al comando \const{Q\_GETQUOTA} per ottenere i dati.
4537
4538 La funzione viene eseguita all'interno di un condizionale (\texttt{\small
4539   5--16}) che in caso di successo provvede a costruire (\texttt{\small 6--12})
4540 opportunamente una risposta restituendo tramite la opportuna funzione di
4541 interfaccia un oggetto Python contenente i dati della struttura \struct{dqblk}
4542 relativi a uso corrente e limiti sia per i blocchi che per gli
4543 \textit{inode}. In caso di errore (\texttt{\small 13--15}) si usa un'altra
4544 funzione dell'interfaccia per passare il valore di \var{errno} come eccezione.
4545
4546 \begin{figure}[!htbp]
4547   \footnotesize \centering
4548   \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
4549     \includecodesample{listati/set_block_quota.c}
4550   \end{minipage}
4551   \caption{Esempio di codice per impostare i limiti sullo spazio disco.}
4552   \label{fig:set_block_quota}
4553 \end{figure}
4554
4555 Per impostare i limiti sullo spazio disco si potrà usare una seconda funzione,
4556 riportata in fig.~\ref{fig:set_block_quota}, che prende gli stessi argomenti
4557 della precedente, con lo stesso significato, a cui si aggiungono i valori per
4558 il \textit{soft limit} e l'\textit{hard limit}. In questo caso occorrerà,
4559 prima di chiamare \func{quotactl}, inizializzare opportunamente
4560 (\texttt{\small 5--7}) i campi della struttura \struct{dqblk} che si vogliono
4561 utilizzare (quelli relativi ai limiti sui blocchi) e specificare gli stessi
4562 con \const{QIF\_BLIMITS} in \var{dq.dqb\_valid}. 
4563
4564 Fatto questo la chiamata a \func{quotactl}, stavolta con il comando
4565 \const{Q\_SETQUOTA}, viene eseguita come in precedenza all'interno di un
4566 condizionale (\texttt{\small 9--14}). In questo caso non essendovi da
4567 restituire nessun dato in caso di successo si usa (\texttt{\small 10}) una
4568 apposita funzione di uscita, mentre si restituisce come prima una eccezione
4569 con il valore di \var{errno} in caso di errore (\texttt{\small 12--13}).
4570
4571
4572 \subsection{La gestione delle \textit{capabilities}}
4573 \label{sec:proc_capabilities}
4574
4575 \itindbeg{capabilities} 
4576
4577 Come accennato in sez.~\ref{sec:proc_access_id} l'architettura classica della
4578 gestione dei privilegi in un sistema unix-like ha il sostanziale problema di
4579 fornire all'amministratore dei poteri troppo ampi, questo comporta che anche
4580 quando si siano predisposte delle misure di protezione per in essere in grado
4581 di difendersi dagli effetti di una eventuale compromissione del
4582 sistema,\footnote{come montare un filesystem in sola lettura per impedirne
4583   modifiche, o marcare un file come immutabile.} una volta che questa sia
4584 stata effettuata e si siano ottenuti i privilegi di amministratore, queste
4585 potranno essere comunque rimosse.\footnote{nei casi elencati nella precedente
4586   nota si potrà sempre rimontare il sistema in lettura-scrittura, o togliere
4587   la marcatura di immutabilità.}
4588
4589 Il problema consiste nel fatto che nell'architettura tradizionale di un
4590 sistema unix-like i controlli di accesso sono basati su un solo livello di
4591 separazione: per i processi normali essi sono posti in atto, mentre per i
4592 processi con i privilegi di amministratore essi non vengono neppure eseguiti;
4593 per questo motivo non era previsto alcun modo per evitare che un processo con
4594 diritti di amministratore non potesse eseguire certe operazioni, o per cedere
4595 definitivamente alcuni privilegi da un certo momento in poi.
4596
4597 Per ovviare a tutto ciò, a partire dai kernel della serie 2.2, è stato
4598 introdotto un meccanismo, detto \textit{capabilities}, che consentisse di
4599 suddividere i vari privilegi tradizionalmente associati all'amministratore in
4600 un insieme di \textsl{capacità} distinte.  L'idea era che queste capacità
4601 potessero essere abilitate e disabilitate in maniera indipendente per ciascun
4602 processo con privilegi di amministratore, permettendo così una granularità
4603 molto più fine nella distribuzione degli stessi che evitasse la originaria
4604 situazione di ``\textsl{tutto o nulla}''.
4605
4606 Il meccanismo completo delle \textit{capabilities}\footnote{l'implementazione
4607   si rifà ad una bozza di quello che doveva diventare lo standard POSIX.1e,
4608   poi abbandonato.} prevede inoltre la possibilità di associare le stesse ai
4609 singoli file eseguibili, in modo da poter stabilire quali capacità possono
4610 essere utilizzate quando viene messo in esecuzione uno specifico programma; ma
4611 il supporto per questa funzionalità, chiamata \textit{file capabilities}, è
4612 stato introdotto soltanto a partire dal kernel 2.6.24. Fino ad allora doveva
4613 essere il programma stesso ad eseguire una riduzione esplicita delle sue
4614 capacità, cosa che ha reso l'uso di questa funzionalità poco diffuso, vista la
4615 presenza di meccanismi alternativi per ottenere limitazioni delle capacità
4616 dell'amministratore a livello di sistema operativo, come \index{SELinux}
4617 SELinux.
4618
4619 Con questo supporto e con le ulteriori modifiche introdotte con il kernel
4620 2.6.25 il meccanismo delle \textit{capabilities} è stato totalmente
4621 rivoluzionato, rendendolo più aderente alle intenzioni originali dello
4622 standard POSIX, rimuovendo il significato che fino ad allora aveva avuto la
4623 capacità \const{CAP\_SETPCAP} e cambiando le modalità di funzionamento del
4624 cosiddetto \itindex{capabilities~bounding~set} \textit{capabilities bounding
4625   set}. Ulteriori modifiche sono state apportate con il kernel 2.6.26 per
4626 consentire la rimozione non ripristinabile dei privilegi di
4627 amministratore. Questo fa sì che il significato ed il comportamento del kernel
4628 finisca per dipendere dalla versione dello stesso e dal fatto che le nuove
4629 \textit{file capabilities} siano abilitate o meno. Per capire meglio la
4630 situazione e cosa è cambiato conviene allora spiegare con maggiori dettagli
4631 come funziona il meccanismo delle \textit{capabilities}.
4632
4633 Il primo passo per frazionare i privilegi garantiti all'amministratore,
4634 supportato fin dalla introduzione iniziale del kernel 2.2, è stato quello in
4635 cui a ciascun processo sono stati associati tre distinti insiemi di
4636 \textit{capabilities}, denominati rispettivamente \textit{permitted},
4637 \textit{inheritable} ed \textit{effective}. Questi insiemi vengono mantenuti
4638 in forma di tre diverse maschere binarie,\footnote{il kernel li mantiene, come
4639   i vari identificatori di sez.~\ref{sec:proc_setuid}, all'interno della
4640   \struct{task\_struct} di ciascun processo (vedi
4641   fig.~\ref{fig:proc_task_struct}), nei tre campi \texttt{cap\_effective},
4642   \texttt{cap\_inheritable}, \texttt{cap\_permitted} del tipo
4643   \texttt{kernel\_cap\_t}; questo era, fino al kernel 2.6.25 definito come
4644   intero a 32 bit per un massimo di 32 \textit{capabilities} distinte,
4645   attualmente è stato aggiornato ad un vettore in grado di mantenerne fino a
4646   64.}  in cui ciascun bit corrisponde ad una capacità diversa. 
4647
4648 L'utilizzo di tre distinti insiemi serve a fornire una interfaccia flessibile
4649 per l'uso delle \textit{capabilities}, con scopi analoghi a quelli per cui
4650 sono mantenuti i diversi insiemi di identificatori di
4651 sez.~\ref{sec:proc_setuid}; il loro significato, che è rimasto sostanzialmente
4652 lo stesso anche dopo le modifiche seguite alla introduzione delle
4653 \textit{file capabilities} è il seguente:
4654 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.1cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4655 \item[\textit{permitted}] l'insieme delle \textit{capabilities}
4656   ``\textsl{permesse}'', cioè l'insieme di quelle capacità che un processo
4657   \textsl{può} impostare come \textsl{effettive} o come
4658   \textsl{ereditabili}. Se un processo cancella una capacità da questo insieme
4659   non potrà più riassumerla.\footnote{questo nei casi ordinari, sono
4660     previste però una serie di eccezioni, dipendenti anche dal tipo di
4661     supporto, che vedremo meglio in seguito dato il notevole intreccio nella
4662     casistica.}
4663 \item[\textit{inheritable}] l'insieme delle \textit{capabilities}
4664   ``\textsl{ereditabili}'', cioè di quelle che verranno trasmesse come insieme
4665   delle \textsl{permesse} ad un nuovo programma eseguito attraverso una
4666   chiamata ad \func{exec}.
4667 \item[\textit{effective}] l'insieme delle \textit{capabilities}
4668   ``\textsl{effettive}'', cioè di quelle che vengono effettivamente usate dal
4669   kernel quando deve eseguire il controllo di accesso per le varie operazioni
4670   compiute dal processo.
4671 \label{sec:capabilities_set}
4672 \end{basedescript}
4673
4674 Con l'introduzione delle \textit{file capabilities} sono stati introdotti
4675 altri tre insiemi associabili a ciascun file.\footnote{la realizzazione viene
4676   eseguita con l'uso di uno specifico attributo esteso,
4677   \texttt{security.capability}, la cui modifica è riservata, (come illustrato
4678   in sez.~\ref{sec:file_xattr}) ai processi dotato della capacità
4679   \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.} Le \textit{file capabilities} hanno effetto
4680 soltanto quando il file che le porta viene eseguito come programma con una
4681 \func{exec}, e forniscono un meccanismo che consente l'esecuzione dello stesso
4682 con maggiori privilegi; in sostanza sono una sorta di estensione del
4683 \acr{suid} bit limitato ai privilegi di amministratore. Anche questi tre
4684 insiemi sono identificati con gli stessi nomi di quello dei processi, ma il
4685 loro significato è diverso:
4686 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.1cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4687 \item[\textit{permitted}] (chiamato originariamente \textit{forced}) l'insieme
4688   delle capacità che con l'esecuzione del programma verranno aggiunte alle
4689   capacità \textsl{permesse} del processo.
4690 \item[\textit{inheritable}] (chiamato originariamente \textit{allowed})
4691   l'insieme delle capacità che con l'esecuzione del programma possono essere
4692   ereditate dal processo originario (che cioè non vengono tolte
4693   dall'\textit{inheritable set} del processo originale all'esecuzione di
4694   \func{exec}).
4695 \item[\textit{effective}] in questo caso non si tratta di un insieme ma di un
4696   unico valore logico; se attivo all'esecuzione del programma tutte le
4697   capacità che risulterebbero \textsl{permesse} verranno pure attivate,
4698   inserendole automaticamente nelle \textsl{effettive}, se disattivato nessuna
4699   capacità verrà attivata (cioè l'\textit{effective set} resterà vuoto).
4700 \end{basedescript}
4701
4702 \itindbeg{capabilities~bounding~set}
4703
4704 Infine come accennato, esiste un ulteriore insieme, chiamato
4705 \textit{capabilities bounding set}, il cui scopo è quello di costituire un
4706 limite alle capacità che possono essere attivate per un programma. Il suo
4707 funzionamento però è stato notevolmente modificato con l'introduzione delle
4708 \textit{file capabilities} e si deve pertanto prendere in considerazione una
4709 casistica assai complessa.
4710
4711 Per i kernel fino al 2.6.25, o se non si attiva il supporto per le
4712 \textit{file capabilities}, il \textit{capabilities bounding set} è un
4713 parametro generale di sistema, il cui valore viene riportato nel file
4714 \procfile{/proc/sys/kernel/cap-bound}. Il suo valore iniziale è definito in
4715 sede di compilazione del kernel, e da sempre ha previsto come default la
4716 presenza di tutte le \textit{capabilities} eccetto \const{CAP\_SETPCAP}. In
4717 questa situazione solo il primo processo eseguito nel sistema (quello con
4718 \textsl{pid} 1, di norma \texttt{/sbin/init}) ha la possibilità di
4719 modificarlo; ogni processo eseguito successivamente, se dotato dei privilegi
4720 di amministratore, è in grado soltanto di rimuovere una delle
4721 \textit{capabilities} già presenti dell'insieme.\footnote{per essere precisi
4722   occorreva la capacità \const{CAP\_SYS\_MODULE}.}
4723
4724 In questo caso l'effetto complessivo del \textit{capabilities bounding set} è
4725 che solo le capacità in esso presenti possono essere trasmesse ad un altro
4726 programma attraverso una \func{exec}. Questo in sostanza significa che se un
4727 qualunque programma elimina da esso una capacità, considerato che
4728 \texttt{init} (almeno nelle versioni ordinarie) non supporta la reimpostazione
4729 del \textit{bounding set}, questa non sarà più disponibile per nessun processo
4730 a meno di un riavvio, eliminando così in forma definitiva quella capacità per
4731 tutti, compreso l'amministratore.\footnote{la qual cosa, visto il default
4732   usato per il \textit{capabilities bounding set}, significa anche che
4733   \const{CAP\_SETPCAP} non è stata praticamente mai usata nella sua forma
4734   originale.}
4735
4736 Con il kernel 2.6.25 e le \textit{file capabilities} il \textit{bounding set}
4737 è diventato una proprietà di ciascun processo, che viene propagata invariata
4738 sia attraverso una \func{fork} che una \func{exec}. In questo caso il file
4739 \procfile{/proc/sys/kernel/cap-bound} non esiste e \texttt{init} non ha nessun
4740 ruolo speciale, inoltre in questo caso all'avvio il valore iniziale prevede la
4741 presenza di tutte le capacità (compresa \const{CAP\_SETPCAP}). 
4742
4743 Con questo nuovo meccanismo il \textit{bounding set} continua a ricoprire un
4744 ruolo analogo al precedente nel passaggio attraverso una \func{exec}, come
4745 limite alle capacità che possono essere aggiunte al processo in quanto
4746 presenti nel \textit{permitted set} del programma messo in esecuzione, in
4747 sostanza il nuovo programma eseguito potrà ricevere una capacità presente nel
4748 suo \textit{permitted set} (quello del file) solo se questa è anche nel
4749 \textit{bounding set} (del processo). In questo modo si possono rimuovere
4750 definitivamente certe capacità da un processo, anche qualora questo dovesse
4751 eseguire un programma privilegiato che prevede di riassegnarle.
4752
4753 Si tenga presente però che in questo caso il \textit{bounding set} blocca
4754 esclusivamente le capacità indicate nel \textit{permitted set} del programma
4755 che verrebbero attivate in caso di esecuzione, e non quelle eventualmente già
4756 presenti nell'\textit{inheritable set} del processo (ad esempio perché
4757 presenti prima di averle rimosse dal \textit{bounding set}). In questo caso
4758 eseguendo un programma che abbia anche lui dette capacità nel suo
4759 \textit{inheritable set} queste verrebbero assegnate.
4760
4761 In questa seconda versione inoltre il \textit{bounding set} costituisce anche
4762 un limite per le capacità che possono essere aggiunte all'\textit{inheritable
4763   set} del processo stesso con \func{capset}, sempre nel senso che queste
4764 devono essere presenti nel \textit{bounding set} oltre che nel
4765 \textit{permitted set} del processo. Questo limite vale anche per processi con
4766 i privilegi di amministratore,\footnote{si tratta sempre di avere la
4767   \textit{capability} \const{CAP\_SETPCAP}.} per i quali invece non vale la
4768 condizione che le \textit{capabilities} da aggiungere nell'\textit{inheritable
4769   set} debbano essere presenti nel proprio \textit{permitted set}.\footnote{lo
4770   scopo anche in questo caso è ottenere una rimozione definitiva della
4771   possibilità di passare una capacità rimossa dal \textit{bounding set}.}
4772
4773 Come si può notare per fare ricorso alle \textit{capabilities} occorre
4774 comunque farsi carico di una notevole complessità di gestione, aggravata dalla
4775 presenza di una radicale modifica del loro funzionamento con l'introduzione
4776 delle \textit{file capabilities}. Considerato che il meccanismo originale era
4777 incompleto e decisamente problematico nel caso di programmi che non ne
4778 sapessero tener conto,\footnote{c'è stato un grosso problema di sicurezza con
4779   \texttt{sendmail}, riuscendo a rimuovere \const{CAP\_SETGID}
4780   dall'\textit{inheritable set} di un processo si ottenne di far fallire
4781   \func{setuid} in maniera inaspettata per il programma (che aspettandosi
4782   sempre il successo della funzione non ne controllava lo stato di uscita) con
4783   la conseguenza di effettuare come amministratore operazioni che altrimenti
4784   sarebbero state eseguite, senza poter apportare danni, da utente normale.}
4785 ci soffermeremo solo sulla implementazione completa presente a partire dal
4786 kernel 2.6.25, tralasciando ulteriori dettagli riguardo la versione
4787 precedente.
4788
4789 Riassumendo le regole finora illustrate tutte le \textit{capabilities} vengono
4790 ereditate senza modifiche attraverso una \func{fork} mentre, indicati con
4791 \texttt{orig\_*} i valori degli insiemi del processo chiamante, con
4792 \texttt{file\_*} quelli del file eseguito e con \texttt{bound\_set} il
4793 \textit{capabilities bounding set}, dopo l'invocazione di \func{exec} il
4794 processo otterrà dei nuovi insiemi di capacità \texttt{new\_*} secondo la
4795 formula (espressa in pseudo-codice C) di fig.~\ref{fig:cap_across_exec}; si
4796 noti come in particolare il \textit{capabilities bounding set} non viene
4797 comunque modificato e resta lo stesso sia attraverso una \func{fork} che
4798 attraverso una \func{exec}.
4799
4800 \begin{figure}[!htbp]
4801   \footnotesize \centering
4802   \begin{minipage}[c]{12cm}
4803     \includecodesnip{listati/cap-results.c}
4804   \end{minipage}
4805   \caption{Espressione della modifica delle \textit{capabilities} attraverso
4806     una \func{exec}.}
4807   \label{fig:cap_across_exec}
4808 \end{figure}
4809
4810 \itindend{capabilities~bounding~set}
4811
4812 A queste regole se ne aggiungono delle altre che servono a riprodurre il
4813 comportamento tradizionale di un sistema unix-like in tutta una serie di
4814 circostanze. La prima di queste è relativa a quello che avviene quando si
4815 esegue un file senza \textit{capabilities}; se infatti si considerasse questo
4816 equivalente al non averne assegnata alcuna, non essendo presenti capacità né
4817 nel \textit{permitted set} né nell'\textit{inheritable set} del file,
4818 nell'esecuzione di un qualunque programma l'amministratore perderebbe tutti i
4819 privilegi originali dal processo.
4820
4821 Per questo motivo se un programma senza \textit{capabilities} assegnate viene
4822 eseguito da un processo con \textit{real user-ID} 0, esso verrà trattato come
4823 se tanto il \textit{permitted set} che l'\textit{inheritable set} fossero con
4824 tutte le \textit{capabilities} abilitate, con l'\textit{effective set} attivo,
4825 col risultato di fornire comunque al processo tutte le capacità presenti nel
4826 proprio \textit{bounding set}. Lo stesso avviene quando l'eseguibile ha attivo
4827 il \acr{suid} bit ed appartiene all'amministratore, in entrambi i casi si
4828 riesce così a riottenere il comportamento classico di un sistema unix-like.
4829
4830 Una seconda circostanza è quella relativa a cosa succede alle
4831 \textit{capabilities} di un processo nelle possibili transizioni da
4832 \textit{user-ID} nullo a \textit{user-ID} non nullo o viceversa (corrispondenti
4833 rispettivamente a cedere o riottenere i i privilegi di amministratore) che si
4834 possono effettuare con le varie funzioni viste in
4835 sez.~\ref{sec:proc_setuid}. In questo caso la casistica è di nuovo alquanto
4836 complessa, considerata anche la presenza dei diversi gruppi di identificatori
4837 illustrati in tab.~\ref{tab:proc_uid_gid}, si avrà allora che:
4838 \begin{enumerate*}
4839 \item se si passa da \textit{effective user-ID} nullo a non nullo
4840   l'\textit{effective set} del processo viene totalmente azzerato, se
4841   viceversa si passa da \textit{effective user-ID} non nullo a nullo il
4842   \textit{permitted set} viene copiato nell'\textit{effective set};
4843 \item se si passa da \textit{file system user-ID} nullo a non nullo verranno
4844   cancellate dall'\textit{effective set} del processo tutte le capacità
4845   attinenti i file, e cioè \const{CAP\_LINUX\_IMMUTABLE}, \const{CAP\_MKNOD},
4846   \const{CAP\_DAC\_OVERRIDE}, \const{CAP\_DAC\_READ\_SEARCH},
4847   \const{CAP\_MAC\_OVERRIDE}, \const{CAP\_CHOWN}, \const{CAP\_FSETID} e
4848   \const{CAP\_FOWNER} (le prime due a partire dal kernel 2.2.30), nella
4849   transizione inversa verranno invece inserite nell'\textit{effective set}
4850   quelle capacità della precedente lista che sono presenti nel suo
4851   \textit{permitted set}.
4852 \item se come risultato di una transizione riguardante gli identificativi dei
4853   gruppi \textit{real}, \textit{saved} ed \textit{effective} in cui si passa
4854   da una situazione in cui uno di questi era nullo ad una in cui sono tutti
4855   non nulli,\footnote{in sostanza questo è il caso di quando si chiama
4856     \func{setuid} per rimuovere definitivamente i privilegi di amministratore
4857     da un processo.} verranno azzerati completamente sia il \textit{permitted
4858     set} che l'\textit{effective set}.
4859 \end{enumerate*}
4860 \label{sec:capability-uid-transition}
4861
4862 La combinazione di tutte queste regole consente di riprodurre il comportamento
4863 ordinario di un sistema di tipo Unix tradizionale, ma può risultare
4864 problematica qualora si voglia passare ad una configurazione di sistema
4865 totalmente basata sull'applicazione delle \textit{capabilities}; in tal caso
4866 infatti basta ad esempio eseguire un programma con \acr{suid} bit di proprietà
4867 dell'amministratore per far riottenere ad un processo tutte le capacità
4868 presenti nel suo \textit{bounding set}, anche se si era avuta la cura di
4869 cancellarle dal \textit{permitted set}.
4870
4871 \itindbeg{securebits}
4872
4873 Per questo motivo a partire dal kernel 2.6.26, se le \textit{file
4874   capabilities} sono abilitate, ad ogni processo viene stata associata una
4875 ulteriore maschera binaria, chiamata \textit{securebits flags}, su cui sono
4876 mantenuti una serie di flag (vedi tab.~\ref{tab:securebits_values}) il cui
4877 valore consente di modificare queste regole speciali che si applicano ai
4878 processi con \textit{user-ID} nullo. La maschera viene sempre mantenuta
4879 attraverso una \func{fork}, mentre attraverso una \func{exec} viene sempre
4880 cancellato il flag \const{SECURE\_KEEP\_CAPS}.
4881
4882 \begin{table}[htb]
4883   \centering
4884   \footnotesize
4885   \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
4886     \hline
4887     \textbf{Flag} & \textbf{Descrizione} \\
4888     \hline
4889     \hline
4890     \const{SECURE\_KEEP\_CAPS}& Il processo non subisce la cancellazione delle
4891                                 sue \textit{capabilities} quando tutti i suoi
4892                                 \textit{user-ID} passano ad un valore non
4893                                 nullo (regola di compatibilità per il cambio
4894                                 di \textit{user-ID} n. 3 del precedente
4895                                 elenco), sostituisce il precedente uso
4896                                 dell'operazione \const{PR\_SET\_KEEPCAPS} di
4897                                 \func{prctl}.\\
4898     \const{SECURE\_NO\_SETUID\_FIXUP}&Il processo non subisce le modifiche
4899                                 delle sue \textit{capabilities} nel passaggio
4900                                 da nullo a non nullo degli  \textit{user-ID}
4901                                 dei gruppi \textit{effective} e
4902                                 \textit{file system} (regole di compatibilità
4903                                 per il cambio di \textit{user-ID} nn. 1 e 2 del
4904                                 precedente elenco).\\
4905     \const{SECURE\_NOROOT}    & Il processo non assume nessuna capacità
4906                                 aggiuntiva quando esegue un programma, anche
4907                                 se ha \textit{user-ID} nullo o il programma ha
4908                                 il \acr{suid} bit attivo ed appartiene
4909                                 all'amministratore (regola di compatibilità
4910                                 per l'esecuzione di programmi senza
4911                                 \textit{capabilities}).\\
4912     \hline
4913   \end{tabular}
4914   \caption{Costanti identificative dei flag che compongono la maschera dei
4915     \textit{securebits}.}  
4916   \label{tab:securebits_values}
4917 \end{table}
4918
4919 A ciascuno dei flag di tab.~\ref{tab:securebits_values} è inoltre abbinato un
4920 corrispondente flag di blocco, identificato da una costante omonima con
4921 l'estensione \texttt{\_LOCKED}, la cui attivazione è irreversibile ed ha
4922 l'effetto di rendere permanente l'impostazione corrente del corrispondente
4923 flag ordinario; in sostanza con \const{SECURE\_KEEP\_CAPS\_LOCKED} si rende
4924 non più modificabile \const{SECURE\_KEEP\_CAPS}, ed analogamente avviene con
4925 \const{SECURE\_NO\_SETUID\_FIXUP\_LOCKED} per
4926 \const{SECURE\_NO\_SETUID\_FIXUP} e con \const{SECURE\_NOROOT\_LOCKED} per
4927 \const{SECURE\_NOROOT}.
4928
4929 Per l'impostazione di questi flag sono stata predisposte due specifiche
4930 operazioni di \func{prctl} (vedi sez.~\ref{sec:process_prctl}),
4931 \const{PR\_GET\_SECUREBITS}, che consente di ottenerne il valore, e
4932 \const{PR\_SET\_SECUREBITS}, che consente di modificarne il valore; per
4933 quest'ultima sono comunque necessari i privilegi di amministratore ed in
4934 particolare la capacità \const{CAP\_SETPCAP}. Prima dell'introduzione dei
4935 \textit{securebits} era comunque possibile ottenere lo stesso effetto di
4936 \const{SECURE\_KEEP\_CAPS} attraverso l'uso di un'altra operazione di
4937 \func{prctl}, \const{PR\_SET\_KEEPCAPS}.
4938
4939 \itindend{securebits}
4940
4941 Oltre alla gestione dei \textit{securebits} la nuova versione delle
4942 \textit{file capabilities} prevede l'uso di \func{prctl} anche per la gestione
4943 del \textit{capabilities bounding set}, attraverso altre due operazioni
4944 dedicate, \const{PR\_CAPBSET\_READ} per controllarne il valore e
4945 \const{PR\_CAPBSET\_DROP} per modificarlo; quest'ultima di nuovo è una
4946 operazione privilegiata che richiede la capacità \const{CAP\_SETPCAP} e che,
4947 come indica chiaramente il nome, permette solo la rimozione di una
4948 \textit{capability} dall'insieme; per i dettagli sull'uso di tutte queste
4949 operazioni si rimanda alla rilettura di sez.~\ref{sec:process_prctl}.
4950
4951 % TODO verificare per process capability bounding set, vedi:
4952 %  http://git.kernel.org/git/?p=linux/kernel/git/torvalds/linux-2.6.git;a=commit;h=3b7391de67da515c91f48aa371de77cb6cc5c07e
4953
4954 % TODO capire cosa cambia con i patch vari, vedi
4955 % http://lwn.net/Articles/280279/  
4956 % http://lwn.net/Articles/256519/
4957 % http://lwn.net/Articles/211883/
4958
4959
4960 Un elenco delle delle \textit{capabilities} disponibili su Linux, con una
4961 breve descrizione ed il nome delle costanti che le identificano, è riportato
4962 in tab.~\ref{tab:proc_capabilities};\footnote{l'elenco presentato questa
4963   tabella, ripreso dalla pagina di manuale (accessibile con \texttt{man
4964     capabilities}) e dalle definizioni in \texttt{linux/capabilities.h}, è
4965   aggiornato al kernel 2.6.26.} la tabella è divisa in due parti, la prima
4966 riporta le \textit{capabilities} previste anche nella bozza dello standard
4967 POSIX1.e, la seconda quelle specifiche di Linux.  Come si può notare dalla
4968 tabella alcune \textit{capabilities} attengono a singole funzionalità e sono
4969 molto specializzate, mentre altre hanno un campo di applicazione molto vasto,
4970 che è opportuno dettagliare maggiormente.
4971
4972 \begin{table}[!h!btp]
4973   \centering
4974   \footnotesize
4975   \begin{tabular}{|l|p{11.9cm}|}
4976     \hline
4977     \textbf{Capacità}&\textbf{Descrizione}\\
4978     \hline
4979     \hline
4980 %
4981 % POSIX-draft defined capabilities.
4982 %
4983     \const{CAP\_AUDIT\_CONTROL}& La capacità di abilitare e disabilitare il
4984                               controllo dell'auditing (dal kernel 2.6.11).\\ 
4985     \const{CAP\_AUDIT\_WRITE}&La capacità di scrivere dati nel giornale di
4986                               auditing del kernel (dal kernel 2.6.11).\\ 
4987     % TODO verificare questa roba dell'auditing
4988     \const{CAP\_CHOWN}      & La capacità di cambiare proprietario e gruppo
4989                               proprietario di un file (vedi
4990                               sez.~\ref{sec:file_ownership_management}).\\
4991     \const{CAP\_DAC\_OVERRIDE}& La capacità di evitare il controllo dei
4992                               permessi di lettura, scrittura ed esecuzione dei
4993                               file,\footnotemark (vedi
4994                               sez.~\ref{sec:file_access_control}).\\
4995     \const{CAP\_DAC\_READ\_SEARCH}& La capacità di evitare il controllo dei
4996                               permessi di lettura ed esecuzione per
4997                               le directory (vedi
4998                               sez.~\ref{sec:file_access_control}).\\
4999     \const{CAP\_FOWNER}     & La capacità di evitare il controllo della
5000                               proprietà di un file per tutte
5001                               le operazioni privilegiate non coperte dalle
5002                               precedenti \const{CAP\_DAC\_OVERRIDE} e
5003                               \const{CAP\_DAC\_READ\_SEARCH}.\\
5004     \const{CAP\_FSETID}     & La capacità di evitare la cancellazione
5005                               automatica dei bit \itindex{suid~bit} \acr{suid}
5006                               e \itindex{sgid~bit} \acr{sgid} quando un file
5007                               per i quali sono impostati viene modificato da
5008                               un processo senza questa capacità e la capacità
5009                               di impostare il bit \acr{sgid} su un file anche
5010                               quando questo è relativo ad un gruppo cui non si
5011                               appartiene (vedi
5012                               sez.~\ref{sec:file_perm_management}).\\ 
5013     \const{CAP\_KILL}       & La capacità di mandare segnali a qualunque
5014                               processo (vedi sez.~\ref{sec:sig_kill_raise}).\\
5015     \const{CAP\_SETFCAP}    & La capacità di impostare le
5016                               \textit{capabilities} di un file (dal kernel
5017                               2.6.24).\\  
5018     \const{CAP\_SETGID}     & La capacità di manipolare i group ID dei
5019                               processi, sia il principale che i supplementari,
5020                               (vedi sez.~\ref{sec:proc_setgroups}) che quelli
5021                               trasmessi tramite i socket \textit{unix domain}
5022                               (vedi sez.~\ref{sec:unix_socket}).\\
5023     \const{CAP\_SETUID}     & La capacità di manipolare gli user ID del
5024                               processo (vedi sez.~\ref{sec:proc_setuid}) e di
5025                               trasmettere un user ID arbitrario nel passaggio
5026                               delle credenziali coi socket \textit{unix
5027                                 domain} (vedi sez.~\ref{sec:unix_socket}).\\ 
5028 %
5029 % Linux specific capabilities
5030 %
5031 \hline
5032     \const{CAP\_IPC\_LOCK}  & La capacità di effettuare il \textit{memory
5033                               locking} \itindex{memory~locking} con le
5034                               funzioni \func{mlock}, \func{mlockall},
5035                               \func{shmctl}, \func{mmap} (vedi
5036                               sez.~\ref{sec:proc_mem_lock} e 
5037                               sez.~\ref{sec:file_memory_map}). \\  
5038     \const{CAP\_IPC\_OWNER} & La capacità di evitare il controllo dei permessi
5039                               per le operazioni sugli oggetti di
5040                               intercomunicazione fra processi (vedi
5041                               sez.~\ref{sec:ipc_sysv}).\\  
5042     \const{CAP\_LEASE}      & La capacità di creare dei \textit{file lease}
5043                               \index{file!lease} (vedi
5044                               sez.~\ref{sec:file_asyncronous_lease})
5045                               pur non essendo proprietari del file (dal kernel
5046                               2.4).\\ 
5047     \const{CAP\_LINUX\_IMMUTABLE}& La capacità di impostare sui file gli
5048                               attributi \textit{immutable} e
5049                               \itindex{append~mode} \textit{append only} (se
5050                               supportati).\\
5051     \const{CAP\_MKNOD}      & La capacità di creare
5052                               \index{file!di~dispositivo} file di dispositivo
5053                               con \func{mknod} (vedi
5054                               sez.~\ref{sec:file_mknod}) (dal kernel 2.4).\\ 
5055     \const{CAP\_NET\_ADMIN} & La capacità di eseguire alcune operazioni
5056                               privilegiate sulla rete.\\
5057     \const{CAP\_NET\_BIND\_SERVICE}& La capacità di porsi in ascolto
5058                               su porte riservate (vedi
5059                               sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}).\\ 
5060     \const{CAP\_NET\_BROADCAST}& La capacità di consentire l'uso di socket in
5061                               \itindex{broadcast} \textit{broadcast} e
5062                               \itindex{multicast} \textit{multicast}.\\ 
5063     \const{CAP\_NET\_RAW}   & La capacità di usare socket \texttt{RAW} e
5064                               \texttt{PACKET} (vedi sez.~\ref{sec:sock_type}).\\
5065     \const{CAP\_SETPCAP}    & La capacità di modifiche privilegiate alle
5066                               \textit{capabilities}.\\   
5067     \const{CAP\_SYS\_ADMIN} & La capacità di eseguire una serie di compiti
5068                               amministrativi.\\
5069     \const{CAP\_SYS\_BOOT}  & La capacità di fare eseguire un riavvio del
5070                               sistema (vedi sez.~\ref{sec:sys_reboot}).\\
5071     \const{CAP\_SYS\_CHROOT}& La capacità di eseguire la funzione
5072                               \func{chroot} (vedi sez.~\ref{sec:file_chroot}).\\
5073     \const{CAP\_MAC\_ADMIN} & La capacità amministrare il \textit{Mandatory
5074                                Access Control} di Smack (dal kernel 2.6.25).\\  
5075     \const{CAP\_MAC\_OVERRIDE}& La capacità evitare il  \textit{Mandatory
5076                                Access Control} di Smack (dal kernel 2.6.25).\\  
5077     \const{CAP\_SYS\_MODULE}& La capacità di caricare e rimuovere moduli del
5078                               kernel.\\ 
5079     \const{CAP\_SYS\_NICE}  & La capacità di modificare le varie priorità dei
5080                               processi (vedi sez.~\ref{sec:proc_priority}).\\
5081     \const{CAP\_SYS\_PACCT} & La capacità di usare le funzioni di
5082                               \textit{accounting} dei processi (vedi
5083                               sez.~\ref{sec:sys_bsd_accounting}).\\ 
5084     \const{CAP\_SYS\_PTRACE}& La capacità di tracciare qualunque processo con
5085                               \func{ptrace} (vedi 
5086                               sez.~\ref{sec:process_ptrace}).\\
5087     \const{CAP\_SYS\_RAWIO} & La capacità di operare sulle porte
5088                               di I/O con \func{ioperm} e \func{iopl} (vedi
5089                               sez.~\ref{sec:process_io_port}).\\
5090     \const{CAP\_SYS\_RESOURCE}& La capacità di superare le varie limitazioni
5091                               sulle risorse.\\ 
5092     \const{CAP\_SYS\_TIME}  & La capacità di modificare il tempo di sistema
5093                               (vedi sez.~\ref{sec:sys_time}).\\ 
5094     \const{CAP\_SYS\_TTY\_CONFIG}& La capacità di simulare un \textit{hangup}
5095                               della console, con la funzione
5096                               \func{vhangup}.\\
5097     \const{CAP\_SYSLOG}     & La capacità di gestire il buffer dei messaggi
5098                               del kernel, (vedi sez.~\ref{sec:sess_daemon}),
5099                               introdotta dal kernel 2.6.38 come capacità
5100                               separata da \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.\\
5101     \const{CAP\_WAKE\_ALARM}& La capacità di usare i timer di tipo
5102                               \const{CLOCK\_BOOTTIME\_ALARM} e
5103                               \const{CLOCK\_REALTIME\_ALARM}, vedi
5104                               sez.~\ref{sec:sig_timer_adv} (dal kernel 3.0).\\  
5105     \hline
5106   \end{tabular}
5107   \caption{Le costanti che identificano le \textit{capabilities} presenti nel
5108     kernel.}
5109 \label{tab:proc_capabilities}
5110 \end{table}
5111
5112 \footnotetext{vale a dire i permessi caratteristici del modello classico del
5113   controllo di accesso chiamato \itindex{Discrectionary~Access~Control~(DAC)}
5114   \textit{Discrectionary Access Control} (da cui il nome DAC).}
5115
5116
5117 Prima di dettagliare il significato della capacità più generiche, conviene
5118 però dedicare un discorso a parte a \const{CAP\_SETPCAP}, il cui significato è
5119 stato completamente cambiato con l'introduzione delle \textit{file
5120   capabilities} nel kernel 2.6.24. In precedenza questa capacità era quella
5121 che permetteva al processo che la possedeva di impostare o rimuovere le
5122 \textit{capabilities} che fossero presenti nel \textit{permitted set} del
5123 chiamante di un qualunque altro processo. In realtà questo non è mai stato
5124 l'uso inteso nelle bozze dallo standard POSIX, ed inoltre, come si è già
5125 accennato, dato che questa capacità è assente nel \textit{capabilities
5126   bounding set} usato di default, essa non è neanche mai stata realmente
5127 disponibile.
5128
5129 Con l'introduzione \textit{file capabilities} e il cambiamento del significato
5130 del \textit{capabilities bounding set} la possibilità di modificare le
5131 capacità di altri processi è stata completamente rimossa, e
5132 \const{CAP\_SETPCAP} ha acquisito quello che avrebbe dovuto essere il suo
5133 significato originario, e cioè la capacità del processo di poter inserire nel
5134 suo \textit{inheritable set} qualunque capacità presente nel \textit{bounding
5135   set}. Oltre a questo la disponibilità di \const{CAP\_SETPCAP} consente ad un
5136 processo di eliminare una capacità dal proprio \textit{bounding set} (con la
5137 conseguente impossibilità successiva di eseguire programmi con quella
5138 capacità), o di impostare i \textit{securebits} delle \textit{capabilities}.
5139
5140 La prima fra le capacità ``\textsl{ampie}'' che occorre dettagliare
5141 maggiormente è \const{CAP\_FOWNER}, che rimuove le restrizioni poste ad un
5142 processo che non ha la proprietà di un file in un vasto campo di
5143 operazioni;\footnote{vale a dire la richiesta che l'user-ID effettivo del
5144   processo (o meglio il \textit{filesystem user-ID}, vedi
5145   sez.~\ref{sec:proc_setuid}) coincida con quello del proprietario.}  queste
5146 comprendono i cambiamenti dei permessi e dei tempi del file (vedi
5147 sez.~\ref{sec:file_perm_management} e sez.~\ref{sec:file_file_times}), le
5148 impostazioni degli attributi dei file (vedi sez.~\ref{sec:file_ioctl}) e delle
5149 ACL (vedi sez.~\ref{sec:file_xattr} e \ref{sec:file_ACL}), poter ignorare lo
5150 \itindex{sticky~bit} \textit{sticky bit} nella cancellazione dei file (vedi
5151 sez.~\ref{sec:file_special_perm}), la possibilità di impostare il flag di
5152 \const{O\_NOATIME} con \func{open} e \func{fcntl} (vedi
5153 sez.~\ref{sec:file_open} e sez.~\ref{sec:file_fcntl}) senza restrizioni.
5154
5155 Una seconda capacità che copre diverse operazioni, in questo caso riguardanti
5156 la rete, è \const{CAP\_NET\_ADMIN}, che consente di impostare le opzioni
5157 privilegiate dei socket (vedi sez.~\ref{sec:sock_generic_options}), abilitare
5158 il \itindex{multicast} \textit{multicasting}, eseguire la configurazione delle
5159 interfacce di rete (vedi sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice}) ed impostare la
5160 tabella di instradamento.
5161
5162 Una terza \textit{capability} con vasto campo di applicazione è
5163 \const{CAP\_SYS\_ADMIN}, che copre una serie di operazioni amministrative,
5164 come impostare le quote disco (vedi sez.\ref{sec:disk_quota}), attivare e
5165 disattivare la swap, montare, rimontare e smontare filesystem (vedi
5166 sez.~\ref{sec:sys_file_config}), effettuare operazioni di controllo su
5167 qualunque oggetto dell'IPC di SysV (vedi sez.~\ref{sec:ipc_sysv}), operare
5168 sugli attributi estesi dei file di classe \texttt{security} o \texttt{trusted}
5169 (vedi sez.~\ref{sec:file_xattr}), specificare un \textit{user-ID} arbitrario
5170 nella trasmissione delle credenziali dei socket (vedi
5171 sez.~\ref{sec:socket_credential_xxx}), assegnare classi privilegiate
5172 (\const{IOPRIO\_CLASS\_RT} e prima del kernel 2.6.25 anche
5173 \const{IOPRIO\_CLASS\_IDLE}) per lo scheduling dell'I/O (vedi
5174 sez.~\ref{sec:io_priority}), superare il limite di sistema sul numero massimo
5175 di file aperti,\footnote{quello indicato da \procfile{/proc/sys/fs/file-max}.}
5176 effettuare operazioni privilegiate sulle chiavi mantenute dal kernel (vedi
5177 sez.~\ref{sec:keyctl_management}), usare la funzione \func{lookup\_dcookie},
5178 usare \const{CLONE\_NEWNS} con \func{unshare} e \func{clone}, (vedi
5179 sez.~\ref{sec:process_clone}).
5180
5181 Originariamente \const{CAP\_SYS\_NICE} riguardava soltanto la capacità di
5182 aumentare le priorità di esecuzione dei processi, come la diminuzione del
5183 valore di \textit{nice} (vedi sez.~\ref{sec:proc_sched_stand}), l'uso delle
5184 priorità \textit{real-time} (vedi sez.~\ref{sec:proc_real_time}), o
5185 l'impostazione delle affinità di processore (vedi
5186 sez.~\ref{sec:proc_sched_multiprocess}); ma con l'introduzione di priorità
5187 anche riguardo le operazioni di accesso al disco, e, nel caso di sistemi NUMA,
5188 alla memoria, essa viene a coprire anche la possibilità di assegnare priorità
5189 arbitrarie nell'accesso a disco (vedi sez.~\ref{sec:io_priority}) e nelle
5190 politiche di allocazione delle pagine di memoria ai nodi di un sistema NUMA.
5191
5192 Infine la \textit{capability} \const{CAP\_SYS\_RESOURCE} attiene alla
5193 possibilità di superare i limiti imposti sulle risorse di sistema, come usare
5194 lo spazio disco riservato all'amministratore sui filesystem che lo supportano,
5195 usare la funzione \func{ioctl} per controllare il \textit{journaling} sul
5196 filesystem \acr{ext3}, non subire le quote disco, aumentare i limiti sulle
5197 risorse di un processo (vedi sez.~\ref{sec:sys_resource_limit}) e quelle sul
5198 numero di processi, ed i limiti sulle dimensioni dei messaggi delle code del
5199 SysV IPC (vedi sez.~\ref{sec:ipc_sysv_mq}).
5200
5201 Per la gestione delle \textit{capabilities} il kernel mette a disposizione due
5202 funzioni che permettono rispettivamente di leggere ed impostare i valori dei
5203 tre insiemi illustrati in precedenza. Queste due funzioni sono \funcd{capget}
5204 e \funcd{capset} e costituiscono l'interfaccia di gestione basso livello; i
5205 loro rispettivi prototipi sono:
5206 \begin{functions}
5207   \headdecl{sys/capability.h}
5208
5209   \funcdecl{int capget(cap\_user\_header\_t hdrp, cap\_user\_data\_t datap)}
5210   Legge le \textit{capabilities}.
5211
5212   \funcdecl{int capset(cap\_user\_header\_t hdrp, const cap\_user\_data\_t
5213     datap)} 
5214   Imposta le \textit{capabilities}.
5215
5216   
5217   \bodydesc{Entrambe le funzioni ritornano 0 in caso di successo e -1 in caso
5218     di errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori:
5219     \begin{errlist}
5220     \item[\errcode{ESRCH}] si è fatto riferimento ad un processo inesistente.
5221     \item[\errcode{EPERM}] si è tentato di aggiungere una capacità
5222       nell'insieme delle \textit{capabilities} permesse, o di impostare una
5223       capacità non presente nell'insieme di quelle permesse negli insieme
5224       delle effettive o ereditate, o si è cercato di impostare una
5225       \textit{capability} di un altro processo senza avare
5226       \const{CAP\_SETPCAP}. 
5227   \end{errlist}
5228   ed inoltre \errval{EFAULT} ed \errval{EINVAL}.
5229 }
5230 \end{functions}
5231
5232 Queste due funzioni prendono come argomenti due tipi di dati dedicati,
5233 definiti come puntatori a due strutture specifiche di Linux, illustrate in
5234 fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct}.  Per un certo periodo di tempo era anche
5235 indicato che per poterle utilizzare fosse necessario che la macro
5236 \macro{\_POSIX\_SOURCE} risultasse non definita (ed era richiesto di inserire
5237 una istruzione \texttt{\#undef \_POSIX\_SOURCE} prima di includere
5238 \texttt{sys/capability.h}) requisito che non risulta più presente.\footnote{e
5239   non è chiaro neanche quanto sia mai stato davvero necessario.}
5240
5241 Si tenga presente che le strutture di fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct}, come i
5242 prototipi delle due funzioni \func{capget} e \func{capset}, sono soggette ad
5243 essere modificate con il cambiamento del kernel (in particolare i tipi di dati
5244 delle strutture) ed anche se finora l'interfaccia è risultata stabile, non c'è
5245 nessuna assicurazione che questa venga mantenuta,\footnote{viene però
5246   garantito che le vecchie funzioni continuino a funzionare.} Pertanto se si
5247 vogliono scrivere programmi portabili che possano essere eseguiti senza
5248 modifiche o adeguamenti su qualunque versione del kernel è opportuno
5249 utilizzare le interfacce di alto livello che vedremo più avanti.
5250
5251 \begin{figure}[!htb]
5252   \footnotesize
5253   \centering
5254   \begin{minipage}[c]{\textwidth}
5255     \includestruct{listati/cap_user_header_t.h}
5256   \end{minipage} 
5257   \normalsize 
5258   \caption{Definizione delle strutture a cui fanno riferimento i puntatori
5259     \structd{cap\_user\_header\_t} e \structd{cap\_user\_data\_t} usati per
5260     l'interfaccia di gestione di basso livello delle \textit{capabilities}.}
5261   \label{fig:cap_kernel_struct}
5262 \end{figure}
5263
5264 La struttura a cui deve puntare l'argomento \param{hdrp} serve ad indicare,
5265 tramite il campo \var{pid}, il PID del processo del quale si vogliono leggere
5266 o modificare le \textit{capabilities}. Con \func{capset} questo, se si usano
5267 le \textit{file capabilities}, può essere solo 0 o PID del processo chiamante,
5268 che sono equivalenti. Il campo \var{version} deve essere impostato al valore
5269 della versione delle stesse usata dal kernel (quello indicato da una delle
5270 costanti \texttt{\_LINUX\_CAPABILITY\_VERSION\_n} di
5271 fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct}) altrimenti le funzioni ritorneranno con un
5272 errore di \errcode{EINVAL}, restituendo nel campo stesso il valore corretto
5273 della versione in uso. La versione due è comunque deprecata e non deve essere
5274 usata (il kernel stamperà un avviso). I valori delle \textit{capabilities}
5275 devono essere passati come maschere binarie;\footnote{e si tenga presente che
5276   i valori di tab.~\ref{tab:proc_capabilities} non possono essere combinati
5277   direttamente, indicando il numero progressivo del bit associato alla
5278   relativa capacità.} con l'introduzione delle \textit{capabilities} a 64 bit
5279 inoltre il puntatore \param{datap} non può essere più considerato come
5280 relativo ad una singola struttura, ma ad un vettore di due
5281 strutture.\footnote{è questo cambio di significato che ha portato a deprecare
5282   la versione 2, che con \func{capget} poteva portare ad un buffer overflow
5283   per vecchie applicazioni che continuavano a considerare \param{datap} come
5284   puntatore ad una singola struttura.}
5285
5286 Dato che le precedenti funzioni, oltre ad essere specifiche di Linux, non
5287 garantiscono la stabilità nell'interfaccia, è sempre opportuno effettuare la
5288 gestione delle \textit{capabilities} utilizzando le funzioni di libreria a
5289 questo dedicate. Queste funzioni, che seguono quanto previsto nelle bozze
5290 dello standard POSIX.1e, non fanno parte delle \acr{glibc} e sono fornite in
5291 una libreria a parte,\footnote{la libreria è \texttt{libcap2}, nel caso di
5292   Debian può essere installata con il pacchetto omonimo.} pertanto se un
5293 programma le utilizza si dovrà indicare esplicitamente l'uso della suddetta
5294 libreria attraverso l'opzione \texttt{-lcap} del compilatore.
5295
5296 Le funzioni dell'interfaccia delle bozze di POSIX.1e prevedono l'uso di un
5297 \index{tipo!opaco} tipo di dato opaco, \type{cap\_t}, come puntatore ai dati
5298 mantenuti nel cosiddetto \textit{capability state},\footnote{si tratta in
5299   sostanza di un puntatore ad una struttura interna utilizzata dalle librerie,
5300   i cui campi non devono mai essere acceduti direttamente.} in sono
5301 memorizzati tutti i dati delle \textit{capabilities}. In questo modo è
5302 possibile mascherare i dettagli della gestione di basso livello, che potranno
5303 essere modificati senza dover cambiare le funzioni dell'interfaccia, che
5304 faranno riferimento soltanto ad oggetti di questo tipo.  L'interfaccia
5305 pertanto non soltanto fornisce le funzioni per modificare e leggere le
5306 \textit{capabilities}, ma anche quelle per gestire i dati attraverso
5307 \type{cap\_t}.
5308
5309 La prima funzione dell'interfaccia è quella che permette di inizializzare un
5310 \textit{capability state}, allocando al contempo la memoria necessaria per i
5311 relativi dati. La funzione è \funcd{cap\_init} ed il suo prototipo è:
5312 \begin{functions}
5313   \headdecl{sys/capability.h}
5314
5315   \funcdecl{cap\_t cap\_init(void)} 
5316   Crea ed inizializza un \textit{capability state}.
5317   
5318   \bodydesc{La funzione ritorna un valore non nullo in caso di successo e
5319     \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il
5320     valore \errval{ENOMEM}.
5321   }
5322 \end{functions}
5323
5324 La funzione restituisce il puntatore \type{cap\_t} ad uno stato inizializzato
5325 con tutte le \textit{capabilities} azzerate. In caso di errore (cioè quando
5326 non c'è memoria sufficiente ad allocare i dati) viene restituito \val{NULL}
5327 ed \var{errno} viene impostata a \errval{ENOMEM}.  La memoria necessaria a
5328 mantenere i dati viene automaticamente allocata da \func{cap\_init}, ma dovrà
5329 essere disallocata esplicitamente quando non è più necessaria utilizzando, per
5330 questo l'interfaccia fornisce una apposita funzione, \funcd{cap\_free}, il cui
5331 prototipo è:
5332 \begin{functions}
5333   \headdecl{sys/capability.h}
5334
5335   \funcdecl{int cap\_free(void *obj\_d)} 
5336   Disalloca la memoria allocata per i dati delle \textit{capabilities}.
5337   
5338   \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
5339     errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il valore \errval{EINVAL}.
5340   }
5341 \end{functions}
5342
5343 La funzione permette di liberare la memoria allocata dalle altre funzioni
5344 della libreria sia per un \textit{capability state}, nel qual caso l'argomento
5345 dovrà essere un dato di tipo \type{cap\_t}, che per una descrizione testuale
5346 dello stesso,\footnote{cioè quanto ottenuto tramite la funzione
5347   \func{cap\_to\_text}.} nel qual caso l'argomento dovrà essere un dato di
5348 tipo \texttt{char *}. Per questo motivo l'argomento \param{obj\_d} è
5349 dichiarato come \texttt{void *} e deve sempre corrispondere ad un puntatore
5350 ottenuto tramite le altre funzioni della libreria, altrimenti la funzione
5351 fallirà con un errore di \errval{EINVAL}.
5352
5353 Infine si può creare una copia di un \textit{capability state} ottenuto in
5354 precedenza tramite la funzione \funcd{cap\_dup}, il cui prototipo è:
5355 \begin{functions}
5356   \headdecl{sys/capability.h}
5357
5358   \funcdecl{cap\_t cap\_dup(cap\_t cap\_p)} 
5359   Duplica un \textit{capability state} restituendone una copia.
5360   
5361   \bodydesc{La funzione ritorna un valore non nullo in caso di successo e
5362     \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} potrà assumere i
5363     valori \errval{ENOMEM} o \errval{EINVAL}.  
5364   }
5365 \end{functions}
5366
5367 La funzione crea una copia del \textit{capability state} posto all'indirizzo
5368 \param{cap\_p} che si è passato come argomento, restituendo il puntatore alla
5369 copia, che conterrà gli stessi valori delle \textit{capabilities} presenti
5370 nell'originale. La memoria necessaria viene allocata automaticamente dalla
5371 funzione. Una volta effettuata la copia i due \textit{capability state}
5372 potranno essere modificati in maniera completamente
5373 indipendente.\footnote{alla fine delle operazioni si ricordi però di
5374   disallocare anche la copia, oltre all'originale. }
5375
5376 Una seconda classe di funzioni di servizio previste dall'interfaccia sono
5377 quelle per la gestione dei dati contenuti all'interno di un \textit{capability
5378   state}; la prima di queste è \funcd{cap\_clear}, il cui prototipo è:
5379 \begin{functions}
5380   \headdecl{sys/capability.h}
5381
5382   \funcdecl{int cap\_clear(cap\_t cap\_p)} 
5383   Inizializza un \textit{capability state} cancellando tutte le
5384   \textit{capabilities}.
5385   
5386   \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
5387     errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il valore \errval{EINVAL}.
5388   }
5389 \end{functions}
5390
5391 La funzione si limita ad azzerare tutte le \textit{capabilities} presenti nel
5392 \textit{capability state} all'indirizzo \param{cap\_p} passato come argomento,
5393 restituendo uno stato \textsl{vuoto}, analogo a quello che si ottiene nella
5394 creazione con \func{cap\_init}.
5395
5396 \begin{table}[htb]
5397   \centering
5398   \footnotesize
5399   \begin{tabular}[c]{|l|l|}
5400     \hline
5401     \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
5402     \hline
5403     \hline
5404     \const{CAP\_EFFECTIVE}  & Capacità dell'insieme \textsl{effettivo}.\\
5405     \const{CAP\_PERMITTED}  & Capacità dell'insieme \textsl{permesso}.\\ 
5406     \const{CAP\_INHERITABLE}& Capacità dell'insieme \textsl{ereditabile}.\\
5407     \hline
5408   \end{tabular}
5409   \caption{Valori possibili per il tipo di dato \type{cap\_flag\_t} che
5410     identifica gli insiemi delle \textit{capabilities}.}
5411   \label{tab:cap_set_identifier}
5412 \end{table}
5413
5414 Una variante di \func{cap\_clear} è \funcd{cap\_clear\_flag} che cancella da
5415 un \textit{capability state} tutte le \textit{capabilities} di un certo
5416 insieme fra quelli di pag.~\pageref{sec:capabilities_set}, il suo prototipo
5417 è:
5418 \begin{functions}
5419   \headdecl{sys/capability.h}
5420
5421   \funcdecl{int cap\_clear\_flag(cap\_t cap\_p, cap\_flag\_t flag)} 
5422
5423   Cancella dal \textit{capability state} \param{cap\_p} tutte le
5424   \textit{capabilities} dell'insieme \param{flag}.
5425   
5426   \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
5427     errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il valore \errval{EINVAL}.  }
5428 \end{functions}
5429
5430 La funzione richiede che si indichi quale degli insiemi si intente cancellare
5431 con l'argomento \param{flag}. Questo deve essere specificato con una variabile
5432 di tipo \type{cap\_flag\_t} che può assumere esclusivamente\footnote{si tratta
5433   in effetti di un tipo enumerato, come si può verificare dalla sua
5434   definizione che si trova in \texttt{/usr/include/sys/capability.h}.} uno dei
5435 valori illustrati in tab.~\ref{tab:cap_set_identifier}.
5436
5437 Si possono inoltre confrontare in maniera diretta due diversi
5438 \textit{capability state} con la funzione \funcd{cap\_compare}; il suo
5439 prototipo è:
5440 \begin{functions}
5441   \headdecl{sys/capability.h}
5442   \funcdecl{int cap\_compare(cap\_t cap\_a, cap\_t cap\_b)}
5443
5444   Confronta due \textit{capability state}.
5445   
5446   \bodydesc{La funzione ritorna 0 se i \textit{capability state} sono identici
5447     ed un valore positivo se differiscono, non sono previsti errori.}
5448 \end{functions}
5449
5450 La funzione esegue un confronto fra i due \textit{capability state} passati
5451 come argomenti e ritorna in un valore intero il risultato, questo è nullo se
5452 sono identici o positivo se vi sono delle differenze. Il valore di ritorno
5453 della funzione consente inoltre di per ottenere ulteriori informazioni su
5454 quali sono gli insiemi di \textit{capabilities} che risultano differenti.  Per
5455 questo si può infatti usare la apposita macro \macro{CAP\_DIFFERS}:
5456 \begin{functions}
5457   \funcdecl{int CAP\_DIFFERS(value, flag)} Controlla lo stato di eventuali
5458   differenze delle \textit{capabilities} nell'insieme \texttt{flag}.
5459 \end{functions}
5460
5461 La macro che richiede si passi nell'argomento \texttt{value} il risultato
5462 della funzione \func{cap\_compare} e in \texttt{flag} l'indicazione (coi
5463 valori di tab.~\ref{tab:cap_set_identifier}) dell'insieme che si intende
5464 controllare; restituirà un valore diverso da zero se le differenze rilevate da
5465 \func{cap\_compare} sono presenti nell'insieme indicato.
5466
5467 Per la gestione dei singoli valori delle \textit{capabilities} presenti in un
5468 \textit{capability state} l'interfaccia prevede due funzioni specifiche,
5469 \funcd{cap\_get\_flag} e \funcd{cap\_set\_flag}, che permettono
5470 rispettivamente di leggere o impostare il valore di una capacità all'interno
5471 in uno dei tre insiemi già citati; i rispettivi prototipi sono:
5472 \begin{functions}
5473   \headdecl{sys/capability.h}
5474
5475   \funcdecl{int cap\_get\_flag(cap\_t cap\_p, cap\_value\_t cap, cap\_flag\_t
5476     flag, cap\_flag\_value\_t *value\_p)}
5477   Legge il valore di una \textit{capability}.
5478
5479   \funcdecl{int cap\_set\_flag(cap\_t cap\_p, cap\_flag\_t flag, int ncap,
5480     cap\_value\_t *caps, cap\_flag\_value\_t value)} 
5481   Imposta il valore di una \textit{capability}.
5482   
5483   \bodydesc{Le funzioni ritornano 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
5484     errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il valore \errval{EINVAL}.
5485 }
5486 \end{functions}
5487
5488 In entrambe le funzioni l'argomento \param{cap\_p} indica il puntatore al
5489 \textit{capability state} su cui operare, mentre l'argomento \param{flag}
5490 indica su quale dei tre insiemi si intende operare, sempre con i valori di
5491 tab.~\ref{tab:cap_set_identifier}.
5492
5493 La capacità che si intende controllare o impostare invece deve essere
5494 specificata attraverso una variabile di tipo \type{cap\_value\_t}, che può
5495 prendere come valore uno qualunque di quelli riportati in
5496 tab.~\ref{tab:proc_capabilities}, in questo caso però non è possibile
5497 combinare diversi valori in una maschera binaria, una variabile di tipo
5498 \type{cap\_value\_t} può indicare una sola capacità.\footnote{in
5499   \texttt{sys/capability.h} il tipo \type{cap\_value\_t} è definito come
5500   \ctyp{int}, ma i valori validi sono soltanto quelli di
5501   tab.~\ref{tab:proc_capabilities}.}
5502
5503 Infine lo stato di una capacità è descritto ad una variabile di tipo
5504 \type{cap\_flag\_value\_t}, che a sua volta può assumere soltanto
5505 uno\footnote{anche questo è un tipo enumerato.} dei valori di
5506 tab.~\ref{tab:cap_value_type}.
5507
5508 \begin{table}[htb]
5509   \centering
5510   \footnotesize
5511   \begin{tabular}[c]{|l|l|}
5512     \hline
5513     \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
5514     \hline
5515     \hline
5516     \const{CAP\_CLEAR}& La capacità non è impostata.\\ 
5517     \const{CAP\_SET}  & La capacità è impostata.\\
5518     \hline
5519   \end{tabular}
5520   \caption{Valori possibili per il tipo di dato \type{cap\_flag\_value\_t} che
5521     indica lo stato di una capacità.}
5522   \label{tab:cap_value_type}
5523 \end{table}
5524
5525 La funzione \func{cap\_get\_flag} legge lo stato della capacità indicata
5526 dall'argomento \param{cap} all'interno dell'insieme indicato dall'argomento
5527 \param{flag} lo restituisce nella variabile puntata
5528 dall'argomento \param{value\_p}. Questa deve essere di tipo
5529 \type{cap\_flag\_value\_t} ed assumerà uno dei valori di
5530 tab.~\ref{tab:cap_value_type}. La funzione consente pertanto di leggere solo
5531 lo stato di una capacità alla volta.
5532
5533 La funzione \func{cap\_set\_flag} può invece impostare in una sola chiamata
5534 più \textit{capabilities}, anche se solo all'interno dello stesso insieme ed
5535 allo stesso valore. Per questo motivo essa prende un vettore di valori di tipo
5536 \type{cap\_value\_t} nell'argomento \param{caps}, la cui dimensione viene
5537 specificata dall'argomento \param{ncap}. Il tipo di impostazione da eseguire
5538 (cancellazione o impostazione) per le capacità elencate in \param{caps} viene
5539 indicato dall'argomento \param{value} sempre con i valori di
5540 tab.~\ref{tab:cap_value_type}.
5541
5542 Per semplificare la gestione delle \textit{capabilities} l'interfaccia prevede
5543 che sia possibile utilizzare anche una rappresentazione testuale del contenuto
5544 di un \textit{capability state} e fornisce le opportune funzioni di
5545 gestione;\footnote{entrambe erano previste dalla bozza dello standard
5546   POSIX.1e.} la prima di queste, che consente di ottenere la rappresentazione
5547 testuale, è \funcd{cap\_to\_text}, il cui prototipo è:
5548 \begin{functions}
5549   \headdecl{sys/capability.h}
5550
5551   \funcdecl{char * cap\_to\_text(cap\_t caps, ssize\_t * length\_p)}
5552
5553   Genera una visualizzazione testuale delle \textit{capabilities}.
5554   
5555   \bodydesc{La funzione ritorna un puntatore alla stringa con la descrizione
5556     delle \textit{capabilities} in caso di successo e \val{NULL} in caso di
5557     errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori \errval{EINVAL} o
5558     \errval{ENOMEM}.
5559   }
5560 \end{functions}
5561
5562 La funzione ritorna l'indirizzo di una stringa contente la descrizione
5563 testuale del contenuto del \textit{capability state} \param{caps} passato come
5564 argomento, e, qualora l'argomento \param{length\_p} sia diverso da \val{NULL},
5565 restituisce nella variabile intera da questo puntata la lunghezza della
5566 stringa. La stringa restituita viene allocata automaticamente dalla funzione e
5567 pertanto dovrà essere liberata con \func{cap\_free}.
5568
5569 La rappresentazione testuale, che viene usata anche di programmi di gestione a
5570 riga di comando, prevede che lo stato venga rappresentato con una stringa di
5571 testo composta da una serie di proposizioni separate da spazi, ciascuna delle
5572 quali specifica una operazione da eseguire per creare lo stato finale. Nella
5573 rappresentazione si fa sempre conto di partire da uno stato in cui tutti gli
5574 insiemi sono vuoti e si provvede a impostarne i contenuti.
5575
5576 Ciascuna proposizione è nella forma di un elenco di capacità, espresso con i
5577 nomi di tab.~\ref{tab:proc_capabilities} separati da virgole, seguito da un
5578 operatore, e dall'indicazione degli insiemi a cui l'operazione si applica. I
5579 nomi delle capacità possono essere scritti sia maiuscoli che minuscoli, viene
5580 inoltre riconosciuto il nome speciale \texttt{all} che è equivalente a
5581 scrivere la lista completa. Gli insiemi sono identificati dalle tre lettere
5582 iniziali: ``\texttt{p}'' per il \textit{permitted}, ``\texttt{i}'' per
5583 l'\textit{inheritable} ed ``\texttt{e}'' per l'\textit{effective} che devono
5584 essere sempre minuscole e se ne può indicare più di uno.
5585
5586 Gli operatori possibili sono solo tre: ``\texttt{+}'' che aggiunge le capacità
5587 elencate agli insiemi indicati, ``\texttt{-}'' che le toglie e ``\texttt{=}''
5588 che le assegna esattamente. I primi due richiedono che sia sempre indicato sia
5589 un elenco di capacità che gli insiemi a cui esse devono applicarsi, e
5590 rispettivamente attiveranno o disattiveranno le capacità elencate nell'insieme
5591 o negli insiemi specificati, ignorando tutto il resto. I due operatori possono
5592 anche essere combinati nella stessa proposizione, per aggiungere e togliere le
5593 capacità dell'elenco da insiemi diversi.
5594
5595 L'assegnazione si applica invece su tutti gli insiemi allo stesso tempo,
5596 pertanto l'uso di ``\texttt{=}'' è equivalente alla cancellazione preventiva
5597 di tutte le capacità ed alla impostazione di quelle elencate negli insiemi
5598 specificati, questo significa che in genere lo si usa una sola volta
5599 all'inizio della stringa. In tal caso l'elenco delle capacità può non essere
5600 indicato e viene assunto che si stia facendo riferimento a tutte quante senza
5601 doverlo scrivere esplicitamente.
5602
5603 Come esempi avremo allora che un processo non privilegiato di un utente, che
5604 non ha nessuna capacità attiva, avrà una rappresentazione nella forma
5605 ``\texttt{=}'' che corrisponde al fatto che nessuna capacità viene assegnata a
5606 nessun insieme (vale la cancellazione preventiva), mentre un processo con
5607 privilegi di amministratore avrà una rappresentazione nella forma
5608 ``\texttt{=ep}'' in cui tutte le capacità vengono assegnate agli insiemi
5609 \textit{permitted} ed \textit{effective} (e l'\textit{inheritable} è ignorato
5610 in quanto per le regole viste a pag.~\ref{sec:capability-uid-transition} le
5611 capacità verranno comunque attivate attraverso una \func{exec}). Infine, come
5612 esempio meno banale dei precedenti, otterremo per \texttt{init} una
5613 rappresentazione nella forma ``\texttt{=ep cap\_setpcap-e}'' dato che come
5614 accennato tradizionalmente \const{CAP\_SETPCAP} è sempre stata rimossa da
5615 detto processo.
5616
5617 Viceversa per passare ottenere un \textit{capability state} dalla sua
5618 rappresentazione testuale si può usare \funcd{cap\_from\_text}, il cui
5619 prototipo è:
5620 \begin{functions}
5621   \headdecl{sys/capability.h}
5622
5623   \funcdecl{cap\_t cap\_from\_text(const char *string)}
5624
5625   Crea un \textit{capability state} dalla sua rappresentazione testuale.
5626
5627   \bodydesc{La funzione ritorna un puntatore valido in caso di successo e
5628     \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i
5629     valori \errval{EINVAL} o \errval{ENOMEM}.}
5630 \end{functions}
5631
5632 La funzione restituisce il puntatore ad un \textit{capability state}
5633 inizializzato con i valori indicati nella stringa \param{string} che ne
5634 contiene la rappresentazione testuale. La memoria per il \textit{capability
5635   state} viene allocata automaticamente dalla funzione e dovrà essere liberata
5636 con \func{cap\_free}.
5637
5638 Alle due funzioni citate se ne aggiungono altre due che consentono di
5639 convertire i valori delle costanti di tab.~\ref{tab:proc_capabilities} nelle
5640 stringhe usate nelle rispettive rappresentazioni e viceversa. Le due funzioni,
5641 \func{cap\_to\_name} e \func{cap\_from\_name}, sono estensioni specifiche di
5642 Linux ed i rispettivi prototipi sono:
5643 \begin{functions}
5644   \headdecl{sys/capability.h}
5645
5646   \funcdecl{char * cap\_to\_name(cap\_value\_t cap)}
5647   \funcdecl{int cap\_from\_name(const char *name, cap\_value\_t *cap\_p)}
5648   Convertono le \textit{capabilities} dalle costanti alla rappresentazione
5649   testuale e viceversa.
5650   
5651   \bodydesc{La funzione \func{cap\_to\_name} ritorna un valore diverso da
5652     \val{NULL} in caso di successo e \val{NULL} in caso di errore, mentre
5653     \func{cap\_to\_name} ritorna rispettivamente 0 e $-1$; per entrambe in
5654     caso di errore \var{errno} può assumere i valori \errval{EINVAL} o
5655     \errval{ENOMEM}.  }
5656 \end{functions}
5657
5658 La prima funzione restituisce la stringa (allocata automaticamente e che dovrà
5659 essere liberata con \func{cap\_free}) che corrisponde al valore della
5660 capacità \param{cap}, mentre la seconda restituisce nella variabile puntata
5661 da \param{cap\_p} il valore della capacità rappresentata dalla
5662 stringa \param{name}.
5663
5664 Fin quei abbiamo trattato solo le funzioni di servizio relative alla
5665 manipolazione dei \textit{capability state} come strutture di dati;
5666 l'interfaccia di gestione prevede però anche le funzioni per trattare le
5667 \textit{capabilities} presenti nei processi. La prima di queste funzioni è
5668 \funcd{cap\_get\_proc} che consente la lettura delle \textit{capabilities} del
5669 processo corrente, il suo prototipo è:
5670 \begin{functions}
5671   \headdecl{sys/capability.h}
5672
5673   \funcdecl{cap\_t cap\_get\_proc(void)}
5674   Legge le \textit{capabilities} del processo corrente.
5675   
5676   \bodydesc{La funzione ritorna un valore diverso da \val{NULL} in caso di
5677     successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} può
5678     assumere i valori \errval{EINVAL}, \errval{EPERM} o \errval{ENOMEM}.  }
5679 \end{functions}
5680
5681 La funzione legge il valore delle \textit{capabilities} associate al processo
5682 da cui viene invocata, restituendo il risultato tramite il puntatore ad un
5683 \textit{capability state} contenente tutti i dati che provvede ad allocare
5684 autonomamente e che di nuovo occorrerà liberare con \func{cap\_free} quando
5685 non sarà più utilizzato.
5686
5687 Se invece si vogliono leggere le \textit{capabilities} di un processo
5688 specifico occorre usare la funzione \funcd{capgetp}, il cui
5689 prototipo\footnote{su alcune pagine di manuale la funzione è descritta con un
5690   prototipo sbagliato, che prevede un valore di ritorno di tipo \type{cap\_t},
5691   ma il valore di ritorno è intero, come si può verificare anche dalla
5692   dichiarazione della stessa in \texttt{sys/capability.h}.} è:
5693 \begin{functions}
5694   \headdecl{sys/capability.h}
5695
5696   \funcdecl{int capgetp(pid\_t pid, cap\_t cap\_d)}
5697   Legge le \textit{capabilities} del processo indicato da \param{pid}.
5698   
5699   \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
5700     errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori \errval{EINVAL},
5701     \errval{EPERM} o \errval{ENOMEM}.  
5702   }
5703 \end{functions}
5704 %TODO controllare e correggere i codici di errore!!!
5705
5706 La funzione legge il valore delle \textit{capabilities} del processo indicato
5707 con l'argomento \param{pid}, e restituisce il risultato nel \textit{capability
5708   state} posto all'indirizzo indicato con l'argomento
5709 \param{cap\_d}; a differenza della precedente in questo caso il
5710 \textit{capability state} deve essere stato creato in precedenza. Qualora il
5711 processo indicato non esista si avrà un errore di \errval{ESRCH}. Gli stessi
5712 valori possono essere letti direttamente nel filesystem \textit{proc}, nei
5713 file \texttt{/proc/<pid>/status}; ad esempio per \texttt{init} si otterrà
5714 qualcosa del tipo:
5715 \begin{Verbatim}
5716 ...
5717 CapInh: 0000000000000000
5718 CapPrm: 00000000fffffeff
5719 CapEff: 00000000fffffeff  
5720 ...
5721 \end{Verbatim}
5722
5723 Infine per impostare le \textit{capabilities} del processo corrente (non
5724 esiste una funzione che permetta di cambiare le \textit{capabilities} di un
5725 altro processo) si deve usare la funzione \funcd{cap\_set\_proc}, il cui
5726 prototipo è:
5727 \begin{functions}
5728   \headdecl{sys/capability.h}
5729
5730   \funcdecl{int cap\_set\_proc(cap\_t cap\_p)}
5731   Imposta le \textit{capabilities} del processo corrente.
5732   
5733   \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
5734     errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori \errval{EINVAL},
5735     \errval{EPERM} o \errval{ENOMEM}.  
5736   }
5737 \end{functions}
5738
5739 La funzione modifica le \textit{capabilities} del processo corrente secondo
5740 quanto specificato con l'argomento \param{cap\_p}, posto che questo sia
5741 possibile nei termini spiegati in precedenza (non sarà ad esempio possibile
5742 impostare capacità non presenti nell'insieme di quelle permesse). In caso di
5743 successo i nuovi valori saranno effettivi al ritorno della funzione, in caso
5744 di fallimento invece lo stato delle capacità resterà invariato. Si tenga
5745 presente che \textsl{tutte} le capacità specificate tramite \param{cap\_p}
5746 devono essere permesse; se anche una sola non lo è la funzione fallirà, e per
5747 quanto appena detto, lo stato delle \textit{capabilities} non verrà modificato
5748 (neanche per le parti eventualmente permesse).
5749
5750 Come esempio di utilizzo di queste funzioni nei sorgenti allegati alla guida
5751 si è distribuito il programma \texttt{getcap.c}, che consente di leggere le
5752 \textit{capabilities} del processo corrente\footnote{vale a dire di sé stesso,
5753   quando lo si lancia, il che può sembrare inutile, ma serve a mostrarci quali
5754   sono le \textit{capabilities} standard che ottiene un processo lanciato
5755   dalla riga di comando.} o tramite l'opzione \texttt{-p}, quelle di un
5756 processo qualunque il cui pid viene passato come parametro dell'opzione.
5757
5758 \begin{figure}[!htbp]
5759   \footnotesize \centering
5760   \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
5761     \includecodesample{listati/getcap.c}
5762   \end{minipage} 
5763   \normalsize
5764   \caption{Corpo principale del programma \texttt{getcap.c}.}
5765   \label{fig:proc_getcap}
5766 \end{figure}
5767
5768 La sezione principale del programma è riportata in fig.~\ref{fig:proc_getcap},
5769 e si basa su una condizione sulla variabile \var{pid} che se si è usato
5770 l'opzione \texttt{-p} è impostata (nella sezione di gestione delle opzioni,
5771 che si è tralasciata) al valore del \textsl{pid} del processo di cui si vuole
5772 leggere le \textit{capabilities} e nulla altrimenti. Nel primo caso
5773 (\texttt{\small 1--6}) si utilizza direttamente (\texttt{\small 2})
5774 \func{cap\_get\_proc} per ottenere lo stato delle capacità del processo, nel
5775 secondo (\texttt{\small 7--14}) prima si inizializza (\texttt{\small 8}) uno
5776 stato vuoto e poi (\texttt{\small 9}) si legge il valore delle capacità del
5777 processo indicato.
5778
5779 Il passo successivo è utilizzare (\texttt{\small 16}) \func{cap\_to\_text} per
5780 tradurre in una stringa lo stato, e poi (\texttt{\small 17}) stamparlo; infine
5781 (\texttt{\small 19--20}) si libera la memoria allocata dalle precedenti
5782 funzioni con \func{cap\_free} per poi ritornare dal ciclo principale della
5783 funzione.
5784
5785 \itindend{capabilities}
5786
5787 % TODO vedi http://lwn.net/Articles/198557/ e 
5788 % http://www.madore.org/~david/linux/newcaps/
5789
5790
5791
5792 \subsection{La funzione \func{chroot}}
5793 \label{sec:file_chroot}
5794
5795 % TODO introdurre nuova sezione sulle funzionalità di sicurezza avanzate, con
5796 % dentro chroot SELinux e AppArmor, Tomoyo, Smack, cgroup o che altro ???
5797
5798 % inserire setns (introdotta con il 3.0, vedi http://lwn.net/Articles/407495/)
5799 % e le funzionalità di isolamento dei container
5800
5801 Benché non abbia niente a che fare con permessi, utenti e gruppi, la funzione
5802 \func{chroot} viene usata spesso per restringere le capacità di accesso di un
5803 programma ad una sezione limitata del filesystem, per cui ne parleremo in
5804 questa sezione.
5805
5806 Come accennato in sez.~\ref{sec:proc_fork} ogni processo oltre ad una
5807 directory di lavoro, ha anche una directory \textsl{radice}\footnote{entrambe
5808   sono contenute in due campi (rispettivamente \var{pwd} e \var{root}) di
5809   \struct{fs\_struct}; vedi fig.~\ref{fig:proc_task_struct}.} che, pur essendo
5810 di norma corrispondente alla radice dell'albero di file e directory come visto
5811 dal kernel (ed illustrato in sez.~\ref{sec:file_organization}), ha per il
5812 processo il significato specifico di directory rispetto alla quale vengono
5813 risolti i \itindsub{pathname}{assoluto}\textit{pathname}
5814 assoluti.\footnote{cioè quando un processo chiede la risoluzione di un
5815   \textit{pathname}, il kernel usa sempre questa directory come punto di
5816   partenza.} Il fatto che questo valore sia specificato per ogni processo apre
5817 allora la possibilità di modificare le modalità di risoluzione dei
5818 \textit{pathname} assoluti da parte di un processo cambiando questa directory,
5819 così come si fa coi \itindsub{pathname}{relativo}\textit{pathname} relativi
5820 cambiando la directory di lavoro.
5821
5822 Normalmente la directory radice di un processo coincide anche con la radice
5823 del filesystem usata dal kernel, e dato che il suo valore viene ereditato dal
5824 padre da ogni processo figlio, in generale i processi risolvono i
5825 \itindsub{pathname}{assoluto} \textit{pathname} assoluti a partire sempre
5826 dalla stessa directory, che corrisponde alla radice del sistema.
5827
5828 In certe situazioni però è utile poter impedire che un processo possa accedere
5829 a tutto il filesystem; per far questo si può cambiare la sua directory radice
5830 con la funzione \funcd{chroot}, il cui prototipo è:
5831 \begin{prototype}{unistd.h}{int chroot(const char *path)}
5832   Cambia la directory radice del processo a quella specificata da
5833   \param{path}.
5834   
5835 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per
5836     un errore, in caso di errore \var{errno} può assumere i valori:
5837   \begin{errlist}
5838   \item[\errcode{EPERM}] l'user-ID effettivo del processo non è zero.
5839   \end{errlist}
5840   ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
5841   \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR}, \errval{EACCES}, \errval{ELOOP};
5842   \errval{EROFS} e \errval{EIO}.}
5843 \end{prototype}
5844 \noindent in questo modo la directory radice del processo diventerà
5845 \param{path} (che ovviamente deve esistere) ed ogni
5846 \itindsub{pathname}{assoluto}\textit{pathname} assoluto usato dalle funzioni
5847 chiamate nel processo sarà risolto a partire da essa, rendendo impossibile
5848 accedere alla parte di albero sovrastante.  Si ha così quella che viene
5849 chiamata una \textit{chroot jail}, in quanto il processo non può più accedere
5850 a file al di fuori della sezione di albero in cui è stato
5851 \textsl{imprigionato}. 
5852
5853 Solo un processo con i privilegi di amministratore può usare questa funzione,
5854 e la nuova radice, per quanto detto in sez.~\ref{sec:proc_fork}, sarà ereditata
5855 da tutti i suoi processi figli. Si tenga presente però che la funzione non
5856 cambia la directory di lavoro, che potrebbe restare fuori dalla \textit{chroot
5857   jail}.
5858
5859 Questo è il motivo per cui la funzione è efficace solo se dopo averla eseguita
5860 si cedono i privilegi di root. Infatti se per un qualche motivo il processo
5861 resta con la directory di lavoro fuori dalla \textit{chroot jail}, potrà
5862 comunque accedere a tutto il resto del filesystem usando
5863 \itindsub{pathname}{relativo}\textit{pathname} relativi, i quali, partendo
5864 dalla directory di lavoro che è fuori della \textit{chroot jail}, potranno
5865 (con l'uso di ``\texttt{..}'') risalire fino alla radice effettiva del
5866 filesystem.
5867
5868 Ma se ad un processo restano i privilegi di amministratore esso potrà comunque
5869 portare la sua directory di lavoro fuori dalla \textit{chroot jail} in cui si
5870 trova. Basta infatti creare una nuova \textit{chroot jail} con l'uso di
5871 \func{chroot} su una qualunque directory contenuta nell'attuale directory di
5872 lavoro.  Per questo motivo l'uso di questa funzione non ha molto senso quando
5873 un processo necessita dei privilegi di root per le sue normali operazioni.
5874
5875 Un caso tipico di uso di \func{chroot} è quello di un server FTP anonimo, in
5876 questo caso infatti si vuole che il server veda solo i file che deve
5877 trasferire, per cui in genere si esegue una \func{chroot} sulla directory che
5878 contiene i file.  Si tenga presente però che in questo caso occorrerà
5879 replicare all'interno della \textit{chroot jail} tutti i file (in genere
5880 programmi e librerie) di cui il server potrebbe avere bisogno.
5881
5882
5883
5884
5885 % TODO: trattare la funzione setns e i namespace file descriptors (vedi
5886 % http://lwn.net/Articles/407495/) introdotti con il kernel 3.0
5887
5888 % TODO: spostare chroot e le funzioni affini relative ai container da qualche
5889 % parte diversa se è il caso. 
5890
5891 % LocalWords:  sez like filesystem unlink MacOS Windows VMS inode kernel unistd
5892 % LocalWords:  int const char oldpath newpath errno EXDEV EPERM st Smack SysV
5893 % LocalWords:  EEXIST EMLINK EACCES ENAMETOOLONG ENOTDIR EFAULT ENOMEM EROFS ls
5894 % LocalWords:  ELOOP ENOSPC EIO pathname nlink stat vfat fsck EISDIR ENOENT cap
5895 % LocalWords:  POSIX socket fifo sticky root system call count crash init linux
5896 % LocalWords:  descriptor remove rename rmdir stdio glibc libc NFS DT obj dup
5897 % LocalWords:  ENOTEMPTY EBUSY mount point EINVAL soft symbolic tab symlink fig
5898 % LocalWords:  dangling access chdir chmod chown creat exec lchown lstat mkdir
5899 % LocalWords:  mkfifo mknod opendir pathconf readlink truncate path buff size
5900 % LocalWords:  grub bootloader grep MAXSYMLINKS cat VFS sys dirname fcntl tv Py
5901 % LocalWords:  dev umask IFREG IFBLK IFCHR IFIFO SVr sgid BSD SVID NULL from to
5902 % LocalWords:  stream dirent EMFILE ENFILE dirfd SOURCE fchdir readdir struct
5903 % LocalWords:  EBADF namlen HAVE thread entry result value argument fileno ext
5904 % LocalWords:  name TYPE OFF RECLEN UNKNOWN REG SOCK CHR BLK type IFTODT DTTOIF
5905 % LocalWords:  DTYPE off reclen seekdir telldir void rewinddir closedir select
5906 % LocalWords:  namelist compar malloc qsort alphasort versionsort strcoll myls
5907 % LocalWords:  strcmp DirScan direntry while current working home shell pwd get
5908 % LocalWords:  getcwd ERANGE getwd change fd race condition tmpnam getfacl mark
5909 % LocalWords:  string tmpdir TMP tempnam pfx TMPNAME suid tmp EXCL tmpfile pid
5910 % LocalWords:  EINTR mktemp mkstemp stlib template filename XXXXXX OpenBSD buf
5911 % LocalWords:  mkdtemp fstat filedes nell'header padding ISREG ISDIR ISCHR IFMT
5912 % LocalWords:  ISBLK ISFIFO ISLNK ISSOCK IFSOCK IFLNK IFDIR ISUID UID ISGID GID
5913 % LocalWords:  ISVTX IRUSR IWUSR IXUSR IRGRP IWGRP IXGRP IROTH IWOTH IXOTH  OLD
5914 % LocalWords:  blocks blksize holes lseek TRUNC ftruncate ETXTBSY length QCMD
5915 % LocalWords:  hole atime read utime mtime write ctime modification leafnode cp
5916 % LocalWords:  make fchmod fchown utimbuf times actime modtime Mac owner uid fs
5917 % LocalWords:  gid Control List patch mandatory control execute group other all
5918 % LocalWords:  effective passwd IGID locking swap saved text IRWXU IRWXG subcmd
5919 % LocalWords:  IRWXO capability FSETID mask capabilities chroot jail QUOTAOFF
5920 % LocalWords:  FTP filter Attributes Solaris FreeBSD libacl hash at dqblk SYNC
5921 % LocalWords:  XFS SELinux namespace attribute security trusted Draft Modules
5922 % LocalWords:  attributes mime ADMIN FOWNER libattr lattr getxattr lgetxattr of
5923 % LocalWords:  fgetxattr attr ssize ENOATTR ENOTSUP NUL setxattr lsetxattr list
5924 % LocalWords:  fsetxattr flags XATTR REPLACE listxattr llistxattr flistxattr by
5925 % LocalWords:  removexattr lremovexattr fremovexattr attributename acl GETINFO
5926 % LocalWords:  OBJ setfacl len any prefix separator options NUMERIC IDS SMART
5927 % LocalWords:  INDENT major number IDE Documentation makedev proc copy LNK long
5928 % LocalWords:  euidaccess eaccess delete def tag qualifier permset calendar NOW
5929 % LocalWords:  mutt noatime relatime strictatime atim nsec mtim ctim atimensec
5930 % LocalWords:  mtimensec utimes timeval futimes lutimes ENOSYS futimens OMIT PR
5931 % LocalWords:  utimensat timespec sec futimesat LIDS DAC OVERRIDE SEARCH chattr
5932 % LocalWords:  Discrectionary KILL SETGID domain SETUID setuid setreuid SETPCAP
5933 % LocalWords:  setresuid setfsuid IMMUTABLE immutable append only BIND SERVICE
5934 % LocalWords:  BROADCAST broadcast multicast multicasting RAW PACKET IPC LOCK
5935 % LocalWords:  memory mlock mlockall shmctl mmap MODULE RAWIO ioperm iopl PACCT
5936 % LocalWords:  ptrace accounting NICE RESOURCE TTY CONFIG hangup vhangup dell'
5937 % LocalWords:  LEASE lease SETFCAP AUDIT permitted inherited inheritable AND nn
5938 % LocalWords:  bounding execve fork capget capset header hdrp datap ESRCH undef
5939 % LocalWords:  version libcap lcap clear ncap caps pag capgetp CapInh CapPrm RT
5940 % LocalWords:  fffffeff CapEff getcap scheduling lookup  dqinfo SETINFO GETFMT
5941 % LocalWords:  NEWNS unshare nice NUMA ioctl journaling close XOPEN fdopendir
5942 % LocalWords:  btrfs mkostemp extN ReiserFS JFS Posix usrquota grpquota EDQUOT
5943 % LocalWords:  aquota quotacheck limit grace period quotactl cmd caddr addr dqb
5944 % LocalWords:  QUOTAON ENODEV ENOPKG ENOTBLK GETQUOTA SETQUOTA SETUSE SETQLIM
5945 % LocalWords:  forced allowed sendmail SYSLOG WAKE ALARM CLOCK BOOTTIME dqstats
5946 % LocalWords:  REALTIME securebits GETSTATS QFMT curspace curinodes btime itime
5947 % LocalWords:  QIF BLIMITS bhardlimit bsoftlimit ILIMITS ihardlimit isoftlimit
5948 % LocalWords:  INODES LIMITS USAGE valid dqi IIF BGRACE bgrace IGRACE igrace
5949 % LocalWords:  Python Truelite Srl quotamodule Repository who nell' dall' KEEP
5950 % LocalWords:  SECURE KEEPCAPS prctl FIXUP NOROOT LOCKED dell'IPC dell'I IOPRIO
5951 % LocalWords:  CAPBSET CLASS IDLE dcookie overflow DIFFERS
5952
5953 %%% Local Variables: 
5954 %%% mode: latex
5955 %%% TeX-master: "gapil"
5956 %%% End: