+\begin{figure}[htb]
+ \centering
+ \includegraphics[width=8.5cm]{img/link_loop}
+ \caption{Esempio di loop nel filesystem creato con un link simbolico.}
+ \label{fig:file_link_loop}
+\end{figure}
+
+Un caso comune che si può avere con i link simbolici è la creazione dei
+cosiddetti \textit{loop}. La situazione è illustrata in
+fig.~\ref{fig:file_link_loop}, che riporta la struttura della directory
+\file{/boot}. Come si vede si è creato al suo interno un link simbolico che
+punta di nuovo a \file{/boot}.\footnote{il loop mostrato in
+ fig.~\ref{fig:file_link_loop} è un usato per poter permettere a \cmd{grub}
+ (un bootloader in grado di leggere direttamente da vari filesystem il file
+ da lanciare come sistema operativo) di vedere i file contenuti nella
+ directory \file{/boot} con lo stesso \textit{pathname} con cui verrebbero
+ visti dal sistema operativo, anche se essi si trovano, come accade spesso,
+ su una partizione separata (che \cmd{grub}, all'avvio, vede come radice).}
+
+Questo può causare problemi per tutti quei programmi che effettuano la
+scansione di una directory senza tener conto dei link simbolici, ad esempio se
+lanciassimo un comando del tipo \code{grep -r linux *}, il loop nella
+directory porterebbe il comando ad esaminare \file{/boot}, \file{/boot/boot},
+\file{/boot/boot/boot} e così via.
+
+Per questo motivo il kernel e le librerie prevedono che nella risoluzione di
+un \itindex{pathname} \textit{pathname} possano essere seguiti un numero
+limitato di link simbolici, il cui valore limite è specificato dalla costante
+\const{MAXSYMLINKS}. Qualora questo limite venga superato viene generato un
+errore ed \var{errno} viene impostata al valore \errcode{ELOOP}.
+
+Un punto da tenere sempre presente è che, come abbiamo accennato, un link
+simbolico può fare riferimento anche ad un file che non esiste; ad esempio
+possiamo creare un file temporaneo nella nostra directory con un link del
+tipo:
+\begin{verbatim}
+$ ln -s /tmp/tmp_file temporaneo
+\end{verbatim}%$
+anche se \file{/tmp/tmp\_file} non esiste. Questo può generare confusione, in
+quanto aprendo in scrittura \file{temporaneo} verrà creato
+\file{/tmp/tmp\_file} e scritto; ma accedendo in sola lettura a
+\file{temporaneo}, ad esempio con \cmd{cat}, otterremmo:
+\begin{verbatim}
+$ cat temporaneo
+cat: temporaneo: No such file or directory
+\end{verbatim}%$
+con un errore che può sembrare sbagliato, dato che un'ispezione con \cmd{ls}
+ci mostrerebbe invece l'esistenza di \file{temporaneo}.
+
+
+\subsection{La creazione e la cancellazione delle directory}
+\label{sec:file_dir_creat_rem}
+
+Benché in sostanza le directory non siano altro che dei file contenenti
+elenchi di nomi ed \itindex{inode} \textit{inode}, non è possibile trattarle
+come file ordinari e devono essere create direttamente dal kernel attraverso
+una opportuna system call.\footnote{questo è quello che permette anche,
+ attraverso l'uso del VFS, l'utilizzo di diversi formati per la gestione dei
+ suddetti elenchi, dalle semplici liste a strutture complesse come alberi
+ binari, hash, ecc. che consentono una ricerca veloce quando il numero di
+ file è molto grande.} La funzione usata per creare una directory è
+\funcd{mkdir}, ed il suo prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/stat.h}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \funcdecl{int mkdir(const char *dirname, mode\_t mode)}
+
+ Crea una nuova directory.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EEXIST}] un file (o una directory) con quel nome esiste di
+ già.
+ \item[\errcode{EACCES}] non c'è il permesso di scrittura per la directory in
+ cui si vuole inserire la nuova directory.
+ \item[\errcode{EMLINK}] la directory in cui si vuole creare la nuova
+ directory contiene troppi file; sotto Linux questo normalmente non avviene
+ perché il filesystem standard consente la creazione di un numero di file
+ maggiore di quelli che possono essere contenuti nel disco, ma potendo
+ avere a che fare anche con filesystem di altri sistemi questo errore può
+ presentarsi.
+ \item[\errcode{ENOSPC}] non c'è abbastanza spazio sul file system per creare
+ la nuova directory o si è esaurita la quota disco dell'utente.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre anche \errval{EPERM}, \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG},
+ \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP},
+ \errval{EROFS}.}
+\end{functions}
+
+La funzione crea una nuova directory vuota, che contiene cioè solo le due voci
+standard presenti in ogni directory (cioè ``\file{.}'' e ``\file{..}''), con
+il nome indicato dall'argomento \param{dirname}. Il nome può essere indicato
+sia come \itindex{pathname} \textit{pathname} assoluto che come
+\itindex{pathname} \textit{pathname} relativo.
+
+I permessi di accesso (vedi sez.~\ref{sec:file_access_control}) con cui la
+directory viene creata sono specificati dall'argomento \param{mode}, i cui
+possibili valori sono riportati in tab.~\ref{tab:file_permission_const}; si
+tenga presente che questi sono modificati dalla maschera di creazione dei file
+(si veda sez.~\ref{sec:file_perm_management}). La titolarità della nuova
+directory è impostata secondo quanto riportato in
+sez.~\ref{sec:file_ownership_management}.
+
+La funzione che permette la cancellazione di una directory è invece
+\funcd{rmdir}, ed il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{sys/stat.h}{int rmdir(const char *dirname)}
+ Cancella una directory.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EPERM}] il filesystem non supporta la cancellazione di
+ directory, oppure la directory che contiene \param{dirname} ha lo
+ \itindex{sticky~bit} \textit{sticky bit} impostato e l'user-ID effettivo
+ del processo non corrisponde al proprietario della directory.
+ \item[\errcode{EACCES}] non c'è il permesso di scrittura per la directory
+ che contiene la directory che si vuole cancellare, o non c'è il permesso
+ di attraversare (esecuzione) una delle directory specificate in
+ \param{dirname}.
+ \item[\errcode{EBUSY}] la directory specificata è la directory di lavoro o la
+ radice di qualche processo.
+ \item[\errcode{ENOTEMPTY}] la directory non è vuota.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre anche \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
+ \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP}, \errval{EROFS}.}
+\end{prototype}
+
+La funzione cancella la directory \param{dirname}, che deve essere vuota (la
+directory deve cioè contenere soltanto le due voci standard ``\file{.}'' e
+``\file{..}''). Il nome può essere indicato con il \itindex{pathname}
+\textit{pathname} assoluto o relativo.
+
+La modalità con cui avviene la cancellazione è analoga a quella di
+\func{unlink}: fintanto che il numero di link \itindex{inode}
+all'\textit{inode} della directory non diventa nullo e nessun processo ha la
+directory aperta lo spazio occupato su disco non viene rilasciato. Se un
+processo ha la directory aperta la funzione rimuove il link \itindex{inode}
+all'\textit{inode} e nel caso sia l'ultimo, pure le voci standard ``\file{.}''
+e ``\file{..}'', a questo punto il kernel non consentirà di creare più nuovi
+file nella directory.
+
+
+\subsection{La creazione di file speciali}
+\label{sec:file_mknod}
+
+\index{file!di~dispositivo|(}
+
+Finora abbiamo parlato esclusivamente di file, directory e link simbolici; in
+sez.~\ref{sec:file_file_types} abbiamo visto però che il sistema prevede pure
+degli altri tipi di file speciali, come i file di dispositivo, le fifo ed i
+socket (questi ultimi sono un caso a parte, essendo associati anche alla
+comunicazione via rete, per cui ci saranno trattati in dettaglio a partire da
+cap.~\ref{cha:socket_intro}).
+
+La manipolazione delle caratteristiche di questi diversi tipi di file e la
+loro cancellazione può essere effettuata con le stesse funzioni che operano
+sui file regolari; ma quando li si devono creare sono necessarie delle
+funzioni apposite. La prima di queste funzioni è \funcd{mknod}, il cui
+prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \headdecl{sys/stat.h}
+ \headdecl{fcntl.h}
+ \headdecl{unistd.h}
+ \funcdecl{int mknod(const char *pathname, mode\_t mode, dev\_t dev)}
+
+ Crea un \textit{inode} del tipo specificato sul filesystem.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EPERM}] non si hanno privilegi sufficienti a creare
+ l'\texttt{inode}, o il filesystem su cui si è cercato di
+ creare \param{pathname} non supporta l'operazione.
+ \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{mode} non indica un file, una
+ fifo, un socket o un dispositivo.
+ \item[\errcode{EEXIST}] \param{pathname} esiste già o è un link simbolico.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre anche \errval{EFAULT}, \errval{EACCES}, \errval{ENAMETOOLONG},
+ \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP},
+ \errval{ENOSPC}, \errval{EROFS}.}
+\end{functions}
+
+La funzione, come suggerisce il nome, permette di creare un ``\textsl{nodo}''
+sul filesystem, e viene in genere utilizzata per creare i file di dispositivo,
+ma si può usare anche per creare file regolari. L'argomento
+\param{mode} specifica sia il tipo di file che si vuole creare che i relativi
+permessi, secondo i valori riportati in tab.~\ref{tab:file_mode_flags}, che
+vanno combinati con un OR binario. I permessi sono comunque modificati nella
+maniera usuale dal valore di \itindex{umask} \textit{umask} (si veda
+sez.~\ref{sec:file_perm_management}).
+
+Per il tipo di file può essere specificato solo uno fra i seguenti valori:
+\const{S\_IFREG} per un file regolare (che sarà creato vuoto),
+\const{S\_IFBLK} per un dispositivo a blocchi, \const{S\_IFCHR} per un
+dispositivo a caratteri, \const{S\_IFSOCK} per un socket e \const{S\_IFIFO}
+per una fifo;\footnote{con Linux la funzione non può essere usata per creare
+ directory o link simbolici, si dovranno usare le funzioni \func{mkdir} e
+ \func{symlink} a questo dedicate.} un valore diverso comporterà l'errore
+\errcode{EINVAL}.
+
+Qualora si sia specificato in \param{mode} un file di dispositivo (vale a dire
+o \const{S\_IFBLK} o \const{S\_IFCHR}), il valore di \param{dev} dovrà essere
+usato per indicare a quale dispositivo si fa riferimento, altrimenti il suo
+valore verrà ignorato. Solo l'amministratore può creare un file di
+dispositivo usando questa funzione (il processo deve avere la
+\itindex{capabilities} \textit{capability} \const{CAP\_MKNOD}), ma in
+Linux\footnote{questo è un comportamento specifico di Linux, la funzione non è
+ prevista dallo standard POSIX.1 originale, mentre è presente in SVr4 e
+ 4.4BSD, ma esistono differenze nei comportamenti e nei codici di errore,
+ tanto che questa è stata introdotta in POSIX.1-2001 con una nota che la
+ definisce portabile solo quando viene usata per creare delle fifo, ma
+ comunque deprecata essendo utilizzabile a tale scopo la specifica
+ \func{mkfifo}.} l'uso per la creazione di un file ordinario, di una fifo o
+di un socket è consentito anche agli utenti normali.
+
+I nuovi \itindex{inode} \textit{inode} creati con \func{mknod} apparterranno
+al proprietario e al gruppo del processo che li ha creati, a meno che non si
+sia attivato il bit \acr{sgid} per la directory o sia stata attivata la
+semantica BSD per il filesystem (si veda
+sez.~\ref{sec:file_ownership_management}) in cui si va a creare
+\itindex{inode} l'\textit{inode}.
+
+Nella creazione di un file di dispositivo occorre poi specificare
+correttamente il valore di \param{dev}; questo infatti è di tipo
+\type{dev\_t}, che è un tipo primitivo (vedi
+tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}) riservato per indicare un
+\textsl{numero} di dispositivo; il kernel infatti identifica ciascun
+dispositivo con un valore numerico. Originariamente questo era un intero a 16
+bit diviso in due parti di 8 bit chiamate rispettivamente
+\itindex{major~number} \textit{major number} e \itindex{minor~number}
+\textit{minor number}, che sono poi i due numeri mostrati dal comando
+\texttt{ls -l} al posto della dimensione quando lo si esegue su un file di
+dispositivo.
+
+Il \itindex{major~number} \textit{major number} identifica una classe di
+dispositivi (ad esempio la seriale, o i dischi IDE) e serve in sostanza per
+indicare al kernel quale è il modulo che gestisce quella classe di
+dispositivi; per identificare uno specifico dispositivo di quella classe (ad
+esempio una singola porta seriale, o una partizione di un disco) si usa invece
+il \itindex{minor~number} \textit{minor number}. L'elenco aggiornato di questi
+numeri con le relative corrispondenze ai vari dispositivi può essere trovato
+nel file \texttt{Documentation/devices.txt} allegato alla documentazione dei
+sorgenti del kernel.
+
+Data la crescita nel numero di dispositivi supportati, ben presto il limite
+massimo di 256 si è rivelato troppo basso, e nel passaggio dai kernel della
+serie 2.4 alla serie 2.6 è stata aumentata a 32 bit la dimensione del tipo
+\type{dev\_t}, con delle dimensioni passate a 12 bit per il
+\itindex{major~number} \textit{major number} e 20 bit per il
+\itindex{minor~number} \textit{minor number}. La transizione però ha anche
+comportato il passaggio di \type{dev\_t} a tipo opaco, e la necessità di
+specificare il numero tramite delle opportune macro, così da non avere
+problemi di compatibilità con eventuali ulteriori estensioni.
+
+Le macro sono definite nel file \file{sys/sysmacros.h}, che viene
+automaticamente incluso quando si include \file{sys/types.h}; si possono
+pertanto ottenere i valori del \itindex{major~number} \textit{major number} e
+\itindex{minor~number} \textit{minor number} di un dispositivo rispettivamente
+con le macro \macro{major} e \macro{minor}:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \funcdecl{int \macro{major}(dev\_t dev)}
+ Restituisce il \itindex{major~number} \textit{major number} del dispositivo
+ \param{dev}.
+
+ \funcdecl{int \macro{minor}(dev\_t dev)}
+ Restituisce il \itindex{minor~number} \textit{minor number} del dispositivo
+ \param{dev}.
+\end{functions}
+\noindent mentre una volta che siano noti \itindex{major~number} \textit{major
+ number} e \itindex{minor~number} \textit{minor number} si potrà costruire il
+relativo identificativo con la macro \macro{makedev}:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \funcdecl{dev\_t \macro{minor}(int major, int minor)}
+
+ Restituisce l'identificativo di un dispositivo dati \itindex{major~number}
+ \textit{major number} e \itindex{minor~number} \textit{minor number}.
+\end{functions}
+
+\index{file!di~dispositivo|)}
+
+Infine con lo standard POSIX.1-2001 è stata introdotta una funzione specifica
+per creare una fifo (tratteremo le fifo in in sez.~\ref{sec:ipc_named_pipe});
+la funzione è \funcd{mkfifo} ed il suo prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h} \headdecl{sys/stat.h}
+
+ \funcdecl{int mkfifo(const char *pathname, mode\_t mode)}
+
+ Crea una fifo.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EACCES},
+ \errval{EEXIST}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOSPC},
+ \errval{ENOTDIR} e \errval{EROFS}.}
+\end{functions}
+
+La funzione crea la fifo \param{pathname} con i permessi \param{mode}. Come
+per \func{mknod} il file \param{pathname} non deve esistere (neanche come link
+simbolico); al solito i permessi specificati da \param{mode} vengono
+modificati dal valore di \itindex{umask} \textit{umask}.
+
+
+
+\subsection{Accesso alle directory}
+\label{sec:file_dir_read}
+
+Benché le directory alla fine non siano altro che dei file che contengono
+delle liste di nomi ed \itindex{inode} \textit{inode}, per il ruolo che
+rivestono nella struttura del sistema, non possono essere trattate come dei
+normali file di dati. Ad esempio, onde evitare inconsistenze all'interno del
+filesystem, solo il kernel può scrivere il contenuto di una directory, e non
+può essere un processo a inserirvi direttamente delle voci con le usuali
+funzioni di scrittura.
+
+Ma se la scrittura e l'aggiornamento dei dati delle directory è compito del
+kernel, sono molte le situazioni in cui i processi necessitano di poterne
+leggere il contenuto. Benché questo possa essere fatto direttamente (vedremo
+in sez.~\ref{sec:file_open} che è possibile aprire una directory come se fosse
+un file, anche se solo in sola lettura) in generale il formato con cui esse
+sono scritte può dipendere dal tipo di filesystem, tanto che, come riportato
+in tab.~\ref{tab:file_file_operations}, il VFS del kernel prevede una apposita
+funzione per la lettura delle directory.
+
+Tutto questo si riflette nello standard POSIX\footnote{le funzioni erano
+ presenti in SVr4 e 4.3BSD, la loro specifica è riportata in POSIX.1-2001.}
+che ha introdotto una apposita interfaccia per la lettura delle directory,
+basata sui cosiddetti \textit{directory stream} (chiamati così per l'analogia
+con i file stream dell'interfaccia standard ANSI C di
+cap.~\ref{cha:files_std_interface}). La prima funzione di questa interfaccia è
+\funcd{opendir}, il cui prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
+
+ \funcdecl{DIR * opendir(const char *dirname)}
+
+ Apre un \textit{directory stream}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce un puntatore al \textit{directory stream}
+ in caso di successo e \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno}
+ assumerà i valori \errval{EACCES}, \errval{EMFILE}, \errval{ENFILE},
+ \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM} e \errval{ENOTDIR}.}
+\end{functions}
+
+La funzione apre un \textit{directory stream} per la directory
+\param{dirname}, ritornando il puntatore ad un oggetto di tipo \type{DIR} (che
+è il \index{tipo!opaco} tipo opaco usato dalle librerie per gestire i
+\textit{directory stream}) da usare per tutte le operazioni successive, la
+funzione inoltre posiziona lo stream sulla prima voce contenuta nella
+directory.
+
+Si tenga presente che comunque la funzione opera associando il
+\textit{directory stream} ad un opportuno file descriptor sottostante, sul
+quale vengono compiute le operazioni. Questo viene sempre aperto impostando il
+flag di \itindex{close-on-exec} \textit{close-on-exec}, così da evitare che
+resti aperto in caso di esecuzione di un altro programma.
+
+Nel caso in cui sia necessario conoscere il \textit{file descriptor} associato
+ad un \textit{directory stream} si può usare la funzione
+\funcd{dirfd},\footnote{questa funzione è una estensione introdotta con BSD
+ 4.3-Reno ed è presente in Linux con le libc5 (a partire dalla versione
+ 5.1.2) e con le \acr{glibc} ma non presente in POSIX fino alla revisione
+ POSIX.1-2008, per questo per poterla utilizzare fino alla versione 2.10
+ delle \acr{glibc} era necessario definire le macro \macro{\_BSD\_SOURCE} o
+ \macro{\_SVID\_SOURCE}, dalla versione 2.10 si possono usare anche
+ \texttt{\macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} >= 200809L} o
+ \texttt{\macro{\_XOPEN\_SOURCE} >= 700}.} il cui prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
+
+ \funcdecl{int dirfd(DIR * dir)}
+
+ Restituisce il file descriptor associato ad un \textit{directory stream}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce il file descriptor (un valore positivo) in
+ caso di successo e -1 in caso di errore.}
+\end{functions}
+
+La funzione restituisce il file descriptor associato al \textit{directory
+ stream} \param{dir}. Di solito si utilizza questa funzione in abbinamento a
+funzioni che operano sui file descriptor, ad esempio si potrà usare
+\func{fstat} per ottenere le proprietà della directory, o \func{fchdir} per
+spostare su di essa la directory di lavoro (vedi
+sez.~\ref{sec:file_work_dir}).
+
+Viceversa se si è aperto un file descriptor corrispondente ad una directory è
+possibile associarvi un \textit{directory stream} con la funzione
+\funcd{fdopendir},\footnote{questa funzione è però disponibile solo a partire
+ dalla versione 2.4 delle \acr{glibc}, ed è stata introdotta nello standard
+ POSIX solo a partire dalla revisione POSIX.1-2008, prima della versione 2.10
+ delle \acr{glibc} per poterla utilizzare era necessario definire la macro
+ \macro{\_GNU\_SOURCE}, dalla versione 2.10 si possono usare anche
+ \texttt{\macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} >= 200809L} o \texttt{\_XOPEN\_SOURCE >=
+ 700} .} il cui prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
+
+ \funcdecl{DIR * fdopendir(int fd)}
+
+ Associa un \textit{directory stream} al file descriptor \param{fd}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce un puntatore al \textit{directory stream}
+ in caso di successo e \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno}
+ assumerà il valore \errval{EBADF}.}
+\end{functions}
+
+La funzione è identica a \func{opendir}, ma ritorna un \textit{directory
+ stream} facendo riferimento ad un file descriptor \param{fd} che deve essere
+stato aperto in precedenza; la funzione darà un errore qualora questo non
+corrisponda ad una directory. L'uso di questa funzione permette di rispondere
+agli stessi requisiti delle funzioni ``\textit{at}'' che vedremo in
+sez.~\ref{sec:file_openat}.
+
+Una volta utilizzata il file descriptor verrà usato internamente dalle
+funzioni che operano sul \textit{directory stream} e non dovrà essere più
+utilizzato all'interno del proprio programma; in particolare dovrà essere
+chiuso con \func{closedir} e non direttamente. Si tenga presente inoltre che
+\func{fdopendir} non modifica lo stato di un eventuale flag di
+\itindex{close-on-exec} \textit{close-on-exec}, che pertanto dovrà essere
+impostato esplicitamente in fase di apertura del file descriptor.
+
+Una volta che si sia aperto un \textit{directory stream} la lettura del
+contenuto della directory viene effettuata attraverso la funzione
+\funcd{readdir}; il suo prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
+
+ \funcdecl{struct dirent *readdir(DIR *dir)}
+
+ Legge una voce dal \textit{directory stream}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla struttura contenente i
+ dati in caso di successo e \val{NULL} altrimenti, in caso di
+ \textit{directory stream} non valido \var{errno} assumerà il valore
+ \errval{EBADF}, il valore \val{NULL} viene restituito anche quando si
+ raggiunge la fine dello stream.}
+\end{functions}
+
+La funzione legge la voce corrente nella directory, posizionandosi sulla voce
+successiva. Pertanto se si vuole leggere l'intero contenuto di una directory
+occorrerà ripetere l'esecuzione della funzione fintanto che non si siano
+esaurite tutte le voci in essa presenti.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includestruct{listati/dirent.c}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{dirent} per la lettura delle informazioni dei
+ file.}
+ \label{fig:file_dirent_struct}
+\end{figure}
+
+I dati vengono memorizzati in una struttura \struct{dirent}, la cui
+definizione è riportata in fig.~\ref{fig:file_dirent_struct}.\footnote{la
+ definizione è quella usata da Linux, che si trova nel file
+ \file{/usr/include/bits/dirent.h}, essa non contempla la presenza del campo
+ \var{d\_namlen} che indica la lunghezza del nome del file.} La funzione
+restituisce il puntatore alla struttura; si tenga presente però che
+quest'ultima è allocata staticamente, per cui viene sovrascritta tutte le
+volte che si ripete la lettura di una voce sullo stesso \textit{directory
+ stream}.
+
+Di questa funzione esiste anche una versione \index{funzioni!rientranti}
+rientrante, \func{readdir\_r},\footnote{per usarla è necessario definire una
+ qualunque delle macro \texttt{\macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} >= 1},
+ \macro{\_XOPEN\_SOURCE}, \macro{\_BSD\_SOURCE}, \macro{\_SVID\_SOURCE},
+ \macro{\_POSIX\_SOURCE}.} che non usa una struttura allocata staticamente, e
+può essere utilizzata anche con i \itindex{thread} \textit{thread}, il suo
+prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
+
+ \funcdecl{int readdir\_r(DIR *dir, struct dirent *entry,
+ struct dirent **result)}
+
+ Legge una voce dal \textit{directory stream}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
+ errore, gli errori sono gli stessi di \func{readdir}.}
+\end{functions}
+
+La funzione restituisce in \param{result} (come
+\itindex{value~result~argument} \textit{value result argument}) l'indirizzo
+dove sono stati salvati i dati, che di norma corrisponde a quello della
+struttura precedentemente allocata e specificata dall'argomento \param{entry},
+anche se non è assicurato che la funzione usi lo spazio fornito dall'utente.
+
+I vari campi di \struct{dirent} contengono le informazioni relative alle voci
+presenti nella directory; sia BSD che SVr4 prevedono che siano sempre presenti
+il campo \var{d\_name},\footnote{lo standard POSIX prevede invece solo la
+ presenza del campo \var{d\_fileno}, identico \var{d\_ino}, che in Linux è
+ definito come alias di quest'ultimo; il campo \var{d\_name} è considerato
+ dipendente dall'implementazione.} che contiene il nome del file nella forma
+di una stringa terminata da uno zero,\footnote{lo standard POSIX non specifica
+ una lunghezza, ma solo un limite \const{NAME\_MAX}; in SVr4 la lunghezza del
+ campo è definita come \code{NAME\_MAX+1} che di norma porta al valore di 256
+ byte usato anche in Linux.} ed il campo \var{d\_ino}, che contiene il numero
+di \textit{inode} cui il file è associato e corrisponde al campo \var{st\_ino}
+di \struct{stat}.
+
+La presenza di ulteriori campi opzionali oltre i due citati è segnalata dalla
+definizione di altrettante macro nella forma \code{\_DIRENT\_HAVE\_D\_XXX}
+dove \code{XXX} è il nome del relativo campo; nel caso di Linux sono pertanto
+definite le macro \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_TYPE},
+\macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_OFF} e \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_RECLEN}, mentre non
+è definita la macro \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_NAMLEN}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|l|}
+ \hline
+ \textbf{Valore} & \textbf{Tipo di file} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{DT\_UNKNOWN} & Tipo sconosciuto.\\
+ \const{DT\_REG} & File normale.\\
+ \const{DT\_DIR} & Directory.\\
+ \const{DT\_LNK} & Link simbolico.\\
+ \const{DT\_FIFO} & Fifo.\\
+ \const{DT\_SOCK} & Socket.\\
+ \const{DT\_CHR} & Dispositivo a caratteri.\\
+ \const{DT\_BLK} & Dispositivo a blocchi.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Costanti che indicano i vari tipi di file nel campo \var{d\_type}
+ della struttura \struct{dirent}.}
+ \label{tab:file_dtype_macro}
+\end{table}
+
+Per quanto riguarda il significato dei campi opzionali, il campo \var{d\_type}
+indica il tipo di file (se fifo, directory, link simbolico, ecc.), e consente
+di evitare una successiva chiamata a \func{lstat} per determinarlo. I suoi
+possibili valori sono riportati in tab.~\ref{tab:file_dtype_macro}. Si tenga
+presente che questo valore è disponibile solo per i filesystem che ne
+supportano la restituzione (fra questi i più noti sono \textsl{btrfs},
+\textsl{ext2}, \textsl{ext3}, e \textsl{ext4}), per gli altri si otterrà
+sempre il valore \const{DT\_UNKNOWN}.\footnote{inoltre fino alla versione 2.1
+ delle \acr{glibc}, pur essendo il campo \var{d\_type} presente, il suo uso
+ non era implementato, e veniva restituito comunque il valore
+ \const{DT\_UNKNOWN}.}
+
+Per la conversione da e verso l'analogo valore mantenuto dentro il campo
+\var{st\_mode} di \struct{stat} sono definite anche due macro di conversione,
+\macro{IFTODT} e \macro{DTTOIF}:
+\begin{functions}
+ \funcdecl{int IFTODT(mode\_t MODE)} Converte il tipo di file dal formato di
+ \var{st\_mode} a quello di \var{d\_type}.
+
+ \funcdecl{mode\_t DTTOIF(int DTYPE)} Converte il tipo di file dal formato di
+ \var{d\_type} a quello di \var{st\_mode}.
+\end{functions}
+
+Il campo \var{d\_off} contiene invece la posizione della voce successiva della
+directory, mentre il campo \var{d\_reclen} la lunghezza totale della voce
+letta. Con questi due campi diventa possibile, determinando la posizione delle
+varie voci, spostarsi all'interno dello stream usando la funzione
+\funcd{seekdir},\footnote{sia questa funzione che \func{telldir}, sono
+ estensioni prese da BSD, ed introdotte nello standard POSIX solo a partire
+ dalla revisione POSIX.1-2001, per poterle utilizzare deve essere definita
+ una delle macro \macro{\_XOPEN\_SOURCE}, \macro{\_BSD\_SOURCE} o
+ \macro{\_SVID\_SOURCE}.} il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{dirent.h}{void seekdir(DIR *dir, off\_t offset)}
+ Cambia la posizione all'interno di un \textit{directory stream}.
+\end{prototype}
+
+La funzione non ritorna nulla e non segnala errori, è però necessario che il
+valore dell'argomento \param{offset} sia valido per lo stream \param{dir};
+esso pertanto deve essere stato ottenuto o dal valore di \var{d\_off} di
+\struct{dirent} o dal valore restituito dalla funzione \funcd{telldir}, che
+legge la posizione corrente; il prototipo di quest'ultima è:\footnote{prima
+ delle \acr{glibc} 2.1.1 la funzione restituiva un valore di tipo
+ \type{off\_t}, sostituito a partire dalla versione 2.1.2 da \ctyp{long} per
+ conformità a POSIX.1-2001.}
+\begin{prototype}{dirent.h}{long telldir(DIR *dir)}
+ Ritorna la posizione corrente in un \textit{directory stream}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce la posizione corrente nello stream (un
+ numero positivo) in caso di successo, e -1 altrimenti, nel qual caso
+ \var{errno} assume solo il valore di \errval{EBADF}, corrispondente ad un
+ valore errato per \param{dir}.}
+\end{prototype}
+
+La sola funzione di posizionamento nello stream prevista originariamente dallo
+standard POSIX è \funcd{rewinddir}, che riporta la posizione a quella
+iniziale; il suo prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
+
+ \funcdecl{void rewinddir(DIR *dir)}
+
+ Si posiziona all'inizio di un \textit{directory stream}.
+\end{functions}
+
+Una volta completate le operazioni si può chiudere il \textit{directory
+ stream}, ed il file descriptor ad esso associato, con la funzione
+\funcd{closedir}, il cui prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
+
+ \funcdecl{int closedir(DIR * dir)}
+
+ Chiude un \textit{directory stream}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 altrimenti, nel
+ qual caso \var{errno} assume il valore \errval{EBADF}.}
+\end{functions}
+
+A parte queste funzioni di base in BSD 4.3 venne introdotta un'altra funzione
+che permette di eseguire una scansione completa, con tanto di ricerca ed
+ordinamento, del contenuto di una directory; la funzione è
+\funcd{scandir}\footnote{in Linux questa funzione è stata introdotta fin dalle
+ \acr{libc4} e richiede siano definite le macro \macro{\_BSD\_SOURCE} o
+ \macro{\_SVID\_SOURCE}.} ed il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{dirent.h}{int scandir(const char *dir,
+ struct dirent ***namelist, int(*filter)(const struct dirent *),
+ int(*compar)(const struct dirent **, const struct dirent **))}
+
+ Esegue una scansione di un \textit{directory stream}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il numero di voci
+ trovate, e -1 altrimenti.}
+\end{prototype}
+
+Al solito, per la presenza fra gli argomenti di due puntatori a funzione, il
+prototipo non è molto comprensibile; queste funzioni però sono quelle che
+controllano rispettivamente la selezione di una voce (quella passata con
+l'argomento \param{filter}) e l'ordinamento di tutte le voci selezionate
+(quella specificata dell'argomento \param{compar}).
+
+La funzione legge tutte le voci della directory indicata dall'argomento
+\param{dir}, passando un puntatore a ciascuna di esse (una struttura
+\struct{dirent}) come argomento della funzione di selezione specificata da
+\param{filter}; se questa ritorna un valore diverso da zero il puntatore viene
+inserito in un vettore che viene allocato dinamicamente con \func{malloc}.
+Qualora si specifichi un valore \val{NULL} per l'argomento \func{filter} non
+viene fatta nessuna selezione e si ottengono tutte le voci presenti.
+
+Le voci selezionate possono essere riordinate tramite \func{qsort}, le modalità
+del riordinamento possono essere personalizzate usando la funzione
+\param{compar} come criterio di ordinamento di \func{qsort}, la funzione
+prende come argomenti le due strutture \struct{dirent} da confrontare
+restituendo un valore positivo, nullo o negativo per indicarne l'ordinamento;
+alla fine l'indirizzo della lista ordinata dei puntatori alle strutture
+\struct{dirent} viene restituito nell'argomento
+\param{namelist}.\footnote{la funzione alloca automaticamente la lista, e
+ restituisce, come \itindex{value~result~argument} \textit{value result
+ argument}, l'indirizzo della stessa; questo significa che \param{namelist}
+ deve essere dichiarato come \code{struct dirent **namelist} ed alla funzione
+ si deve passare il suo indirizzo.}
+
+Per l'ordinamento, vale a dire come valori possibili per l'argomento
+\param{compar} sono disponibili due funzioni predefinite, \funcd{alphasort} e
+\funcd{versionsort}, i cui prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{dirent.h}
+
+ \funcdecl{int alphasort(const void *a, const void *b)}
+
+ \funcdecl{int versionsort(const void *a, const void *b)}
+
+ Funzioni per l'ordinamento delle voci di \textit{directory stream}.
+
+ \bodydesc{Le funzioni restituiscono un valore minore, uguale o maggiore di
+ zero qualora il primo argomento sia rispettivamente minore, uguale o
+ maggiore del secondo.}
+\end{functions}
+
+La funzione \func{alphasort} deriva da BSD ed è presente in Linux fin dalle
+\acr{libc4}\footnote{la versione delle \acr{libc4} e \acr{libc5} usa però come
+ argomenti dei puntatori a delle strutture \struct{dirent}; le glibc usano il
+ prototipo originario di BSD, mostrato anche nella definizione, che prevede
+ puntatori a \ctyp{void}.} e deve essere specificata come argomento
+\param{compar} per ottenere un ordinamento alfabetico (secondo il valore del
+campo \var{d\_name} delle varie voci). Le \acr{glibc} prevedono come
+estensione\footnote{le glibc, a partire dalla versione 2.1, effettuano anche
+ l'ordinamento alfabetico tenendo conto delle varie localizzazioni, usando
+ \func{strcoll} al posto di \func{strcmp}.} anche \func{versionsort}, che
+ordina i nomi tenendo conto del numero di versione (cioè qualcosa per cui
+\texttt{file10} viene comunque dopo \texttt{file4}.)
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15.6cm}
+ \includecodesample{listati/my_ls.c}
+ \end{minipage}
+ \caption{Esempio di codice per eseguire la lista dei file contenuti in una
+ directory.}
+ \label{fig:file_my_ls}
+\end{figure}
+
+Un semplice esempio dell'uso di queste funzioni è riportato in
+fig.~\ref{fig:file_my_ls}, dove si è riportata la sezione principale di un
+programma che, usando la funzione di scansione illustrata in
+fig.~\ref{fig:file_dirscan}, stampa i nomi dei file contenuti in una directory
+e la relativa dimensione (in sostanza una versione semplificata del comando
+\cmd{ls}).
+
+Il programma è estremamente semplice; in fig.~\ref{fig:file_my_ls} si è omessa
+la parte di gestione delle opzioni (che prevede solo l'uso di una funzione per
+la stampa della sintassi, anch'essa omessa) ma il codice completo potrà essere
+trovato coi sorgenti allegati nel file \file{myls.c}.
+
+In sostanza tutto quello che fa il programma, dopo aver controllato
+(\texttt{\small 12--15}) di avere almeno un argomento (che indicherà la
+directory da esaminare) è chiamare (\texttt{\small 16}) la funzione
+\func{DirScan} per eseguire la scansione, usando la funzione \code{do\_ls}
+(\texttt{\small 22--29}) per fare tutto il lavoro.
+
+Quest'ultima si limita (\texttt{\small 26}) a chiamare \func{stat} sul file
+indicato dalla directory entry passata come argomento (il cui nome è appunto
+\var{direntry->d\_name}), memorizzando in una opportuna struttura \var{data} i
+dati ad esso relativi, per poi provvedere (\texttt{\small 27}) a stampare il
+nome del file e la dimensione riportata in \var{data}.
+
+Dato che la funzione verrà chiamata all'interno di \func{DirScan} per ogni
+voce presente questo è sufficiente a stampare la lista completa dei file e
+delle relative dimensioni. Si noti infine come si restituisca sempre 0 come
+valore di ritorno per indicare una esecuzione senza errori.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15.6cm}
+ \includecodesample{listati/DirScan.c}
+ \end{minipage}
+ \caption{Codice della funzione di scansione di una directory contenuta nel
+ file \file{DirScan.c}.}
+ \label{fig:file_dirscan}
+\end{figure}
+
+Tutto il grosso del lavoro è svolto dalla funzione \func{DirScan}, riportata
+in fig.~\ref{fig:file_dirscan}. La funzione è volutamente generica e permette
+di eseguire una funzione, passata come secondo argomento, su tutte le voci di
+una directory. La funzione inizia con l'aprire (\texttt{\small 18--22}) uno
+stream sulla directory passata come primo argomento, stampando un messaggio in
+caso di errore.
+
+Il passo successivo (\texttt{\small 23--24}) è cambiare directory di lavoro
+(vedi sez.~\ref{sec:file_work_dir}), usando in sequenza le funzioni
+\func{dirfd} e \func{fchdir} (in realtà si sarebbe potuto usare direttamente
+\func{chdir} su \var{dirname}), in modo che durante il successivo ciclo
+(\texttt{\small 26--30}) sulle singole voci dello stream ci si trovi
+all'interno della directory.\footnote{questo è essenziale al funzionamento
+ della funzione \code{do\_ls}, e ad ogni funzione che debba usare il campo
+ \var{d\_name}, in quanto i nomi dei file memorizzati all'interno di una
+ struttura \struct{dirent} sono sempre relativi alla directory in questione,
+ e senza questo posizionamento non si sarebbe potuto usare \func{stat} per
+ ottenere le dimensioni.}
+
+Avendo usato lo stratagemma di fare eseguire tutte le manipolazioni necessarie
+alla funzione passata come secondo argomento, il ciclo di scansione della
+directory è molto semplice; si legge una voce alla volta (\texttt{\small 26})
+all'interno di una istruzione di \code{while} e fintanto che si riceve una
+voce valida, cioè un puntatore diverso da \val{NULL}, si esegue
+(\texttt{\small 27}) la funzione di elaborazione \var{compare} (che nel nostro
+caso sarà \code{do\_ls}), ritornando con un codice di errore (\texttt{\small
+ 28}) qualora questa presenti una anomalia, identificata da un codice di
+ritorno negativo. Una volta terminato il ciclo la funzione si conclude con la
+chiusura (\texttt{\small 32}) dello stream\footnote{nel nostro caso, uscendo
+ subito dopo la chiamata, questo non servirebbe, in generale però
+ l'operazione è necessaria, dato che la funzione può essere invocata molte
+ volte all'interno dello stesso processo, per cui non chiudere i
+ \textit{directory stream} comporterebbe un consumo progressivo di risorse,
+ con conseguente rischio di esaurimento delle stesse.} e la restituzione
+(\texttt{\small 32}) del codice di operazioni concluse con successo.