+\subsection{La gestione delle quote disco}
+\label{sec:disk_quota}
+
+Quella delle quote disco è una funzionalità introdotta inizialmente da BSD, e
+presente in Linux fino dai kernel dalla serie 2.0, che consente di porre dei
+tetti massimi al consumo delle risorse di un filesystem (spazio disco e
+\textit{inode}) da parte di utenti e gruppi. Dato che la funzionalità ha senso
+solo per i filesystem su cui si mantengono i dati degli utenti\footnote{in
+ genere la si attiva sul filesystem che contiene le \textit{home} degli
+ utenti, dato che non avrebbe senso per i file di sistema che in genere
+ appartengono all'amministratore.} essa deve essere esplicitamente richiesta;
+questo si fa tramite due distinte opzioni di montaggio, \texttt{usrquota} e
+\texttt{grpquota} che abilitano le quote rispettivamente per gli utenti e per
+i gruppi. Grazie a questo è possibile usare le limitazioni sulle quote solo
+sugli utenti o solo sui gruppi.
+
+Il meccanismo prevede che per ciascun filesystem che supporta le quote disco
+(i vari \textit{extN}, \textit{btrfs}, \textit{XFS}, \textit{JFS},
+\textit{ReiserFS}) il kernel provveda sia a mantenere aggiornati i dati
+relativi al consumo delle risorse da parte di utenti e/o gruppi che a far
+rispettare i limiti imposti dal sistema, con la generazione di un errore di
+\errval{EDQUOT} per tutte le operazioni sui file che porterebbero ad un
+superamento degli stessi. Si tenga presente che questi due compiti sono
+separati, il primo si attiva al montaggio del filesystem con le quote
+attivate, il secondo deve essere abilitato esplicitamente.
+
+Per il mantenimento dei dati di consumo delle risorse vengono usati due file
+riservati (uno per le quote utente e l'altro per le quote gruppo) nella
+directory radice del filesystem su cui si sono attivate le quote;\footnote{la
+ cosa vale per tutti i filesystem tranne \textit{XFS} che mantiene i dati
+ internamente.} con la versione 2 del supporto delle quote, l'unica rimasta
+in uso, questi file sono \texttt{aquota.user} e \texttt{aquota.group}, in
+precedenza erano \texttt{quota.user} e \texttt{quota.group}. Dato che i file
+vengono aggiornati soltanto se il filesystem è stato montato con il supporto
+delle quote, se si abilita questo in un secondo tempo (o se si eseguono
+operazioni sul filesystem senza averlo abilitato) i dati contenuti possono non
+corrispondere esattamente allo stato corrente del consumo delle risorse; per
+questo in genere prima di montare in scrittura un filesystem su cui sono
+abilitate le quote in genere viene utilizzato il comando \cmd{quotacheck} per
+verificare e aggiornare i dati.
+
+Le restrizioni sul consumo delle risorse prevedono due limiti, il primo viene
+detto \textit{soft limit} e può essere superato per brevi periodi di tempo, il
+secondo viene detto \textit{hard limit} non può mai essere superato. Il
+periodo di tempo per cui è possibile superare il \textit{soft limit} è detto
+``\textsl{periodo di grazia}'' (\textit{grace period}), passato questo tempo
+il passaggio del \textit{soft limit} viene trattato allo stesso modo
+dell'\textit{hard limit}. Questi limiti riguardano separatamente sia lo
+spazio disco (i blocchi) che il numero di file (gli \textit{inode}) e devono
+pertanto essere specificati per entrambe le risorse.
+
+La funzione che consente di controllare tutti i vari aspetti della gestione
+delle quote è \funcd{quotactl}, ed il suo prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \headdecl{sys/quota.h}
+
+ \funcdecl{quotactl(int cmd, const char *dev, int id, caddr\_t addr)}
+
+ Esegue una operazione di controllo sulle quote disco.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce $0$ in caso di successo e $-1$ in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EACCES}] il file delle quote non è un file ordinario.
+ \item[\errcode{EBUSY}] si è richiesto \const{Q\_QUOTAON} ma le quote sono
+ già attive.
+ \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo \param{addr} non è valido.
+ \item[\errcode{EIO}] errore di lettura/scrittura sul file delle quote.
+ \item[\errcode{EMFILE}] non si può aprire il file delle quote avendo
+ superato il limite sul numero di file aperti nel sistema.
+ \item[\errcode{EINVAL}] o \param{cmd} non è un comando valido,
+ o il dispositivo \param{dev} non esiste.
+ \item[\errcode{ENODEV}] \param{dev} non corrisponde ad un \textit{mount
+ point} attivo.
+ \item[\errcode{ENOPKG}] il kernel è stato compilato senza supporto per le
+ quote.
+ \item[\errcode{ENOTBLK}] \param{dev} non è un dispositivo a blocchi.
+ \item[\errcode{EPERM}] non si hanno i permessi per l'operazione richiesta.
+ \item[\errcode{ESRCH}] è stato richiesto uno fra \const{Q\_GETQUOTA},
+ \const{Q\_SETQUOTA}, \const{Q\_SETUSE}, \const{Q\_SETQLIM} per un
+ filesystem senza quote attivate.
+ \end{errlist}
+}
+\end{functions}
+
+La funzione richiede che il filesystem sul quale si vuole operare sia montato
+con il supporto delle quote abilitato; esso deve essere specificato con il
+nome del file di dispositivo nell'argomento \param{dev}. Per le operazioni che
+lo richiedono inoltre si dovrà indicare con l'argomento \param{id} l'utente o
+il gruppo (specificati rispettivamente per \acr{uid} e \acr{gid}) su cui si
+vuole operare. Alcune operazioni usano l'argomento \param{addr} per indicare
+un indirizzo ad un area di memoria il cui utilizzo dipende dall'operazione
+stessa.
+
+Il tipo di operazione che si intende effettuare deve essere indicato tramite
+il primo argomento \param{cmd}, questo in genere viene specificato con
+l'ausilio della macro \macro{QCMD}:
+\begin{functions}
+ \funcdecl{int QCMD(subcmd,type)} Imposta il comando \param{subcmd} per il
+ tipo di quote (utente o gruppo) \param{type}.
+\end{functions}
+\noindent che consente di specificare, oltre al tipo di operazione, se questa
+deve applicarsi alle quote utente o alle quote gruppo, nel qual
+caso \param{type} deve essere rispettivamente \const{USRQUOTA} o
+\const{GRPQUOTA}.
+
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Comando} & \textbf{Descrizione} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{Q\_QUOTAON} & Attiva l'applicazione delle quote disco per il
+ filesystem indicato da \param{dev}, si deve passare
+ in \param{addr} il pathname al file che mantiene le
+ quote, che deve esistere, e \param{id} deve indicare
+ la versione del formato con uno dei valori di
+ tab.~\ref{tab:quotactl_id_format}; l'operazione
+ richiede i privilegi di amministratore.\\
+ \const{Q\_QUOTAOFF} & Disattiva l'applicazione delle quote disco per il
+ filesystem indicato da \param{dev}, \param{id}
+ e \param{addr} vengono ignorati; l'operazione
+ richiede i privilegi di amministratore.\\
+ \const{Q\_GETQUOTA} & Legge i limiti ed i valori correnti delle quote nel
+ filesystem indicato da \param{dev} per l'utente o
+ il gruppo specificato da \param{id}; si devono avere
+ i privilegi di amministratore per leggere i dati
+ relativi ad altri utenti o a gruppi di cui non si fa
+ parte, il risultato viene restituito in una struttura
+ \struct{dqblk} all'indirizzo indicato
+ da \param{addr}.\\
+ \const{Q\_SETQUOTA} & Imposta i limiti per le quote nel filesystem
+ indicato da \param{dev} per l'utente o il gruppo
+ specificato da \param{id} secondo i valori ottenuti
+ dalla struttura \struct{dqblk} puntata
+ da \param{addr}; l'operazione richiede i privilegi
+ di amministratore.\\
+ \const{Q\_GETINFO} & Legge le informazioni (in sostanza i \textit{grace
+ time}) delle quote del filesystem indicato
+ da \param{dev} sulla struttura \struct{dqinfo}
+ puntata da \param{addr}, \param{id} viene ignorato.\\
+ \const{Q\_SETINFO} & Imposta le informazioni delle quote del filesystem
+ indicato da \param{dev} come ottenuti dalla
+ struttura \struct{dqinfo} puntata
+ da \param{addr}, \param{id} viene ignorato;
+ l'operazione richiede i privilegi di amministratore.\\
+ \const{Q\_GETFMT} & Richiede il valore identificativo (quello di
+ tab.~\ref{tab:quotactl_id_format}) per il formato
+ delle quote attualmente in uso sul filesystem
+ indicato da \param{dev}, che sarà memorizzato
+ sul buffer di 4 byte puntato da \param{addr}.\\
+ \const{Q\_SYNC} & Aggiorna la copia su disco dei dati delle quote del
+ filesystem indicato da \param{dev}; in questo
+ caso \param{dev} può anche essere \val{NULL} nel
+ qual caso verranno aggiornati i dati per tutti i
+ filesystem con quote attive, \param{id}
+ e \param{addr} vengono comunque ignorati.\\
+ \const{Q\_GETSTATS} & Ottiene statistiche ed altre informazioni generali
+ relative al sistema delle quote per il filesystem
+ indicato da \param{dev}, richiede che si
+ passi come argomento \param{addr} l'indirizzo di una
+ struttura \struct{dqstats}, mentre i valori
+ di \param{id} e \param{dev} vengono ignorati;
+ l'operazione è obsoleta e non supportata nei kernel
+ più recenti, che espongono la stessa informazione
+ nei file sotto \procfile{/proc/self/fs/quota/}.\\
+% \const{} & .\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Possibili valori per l'argomento \param{subcmd} di
+ \macro{QCMD}.}
+ \label{tab:quotactl_commands}
+\end{table}
+
+
+Le diverse operazioni supportate da \func{quotactl}, da indicare con
+l'argomento \param{subcmd} di \macro{QCMD}, sono riportate in
+tab.~\ref{tab:quotactl_commands}. In generale le operazione di attivazione,
+disattivazione e di modifica dei limiti delle quote sono riservate e
+richiedono i privilegi di amministratore.\footnote{per essere precisi tutte le
+ operazioni indicate come privilegiate in tab.~\ref{tab:quotactl_commands}
+ richiedono la \textit{capability} \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.} Inoltre gli
+utenti possono soltanto richiedere i dati relativi alle proprie quote, solo
+l'amministratore può ottenere i dati di tutti.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Identificatore} & \textbf{Descrizione} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{QFMT\_VFS\_OLD}& il vecchio (ed obsoleto) formato delle quote.\\
+ \const{QFMT\_VFS\_V0} & la versione 0 usata dal VFS di Linux (supporta
+ \acr{uid} e \acr{gid} a 32 bit e limiti fino a
+ $2^{42}$ byte e $2^{32}$ file.\\
+ \const{QFMT\_VFS\_V1} & la versione 1 usata dal VFS di Linux (supporta
+ \acr{uid} e \acr{GID} a 32 bit e limiti fino a
+ $2^{64}$ byte e $2^{64}$ file.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Valori di identificazione del formato delle quote.}
+ \label{tab:quotactl_id_format}
+\end{table}
+
+Alcuni dei comandi di tab.~\ref{tab:quotactl_commands} sono alquanto complessi
+e richiedono un approfondimento maggiore, in particolare \const{Q\_GETQUOTA} e
+\const{Q\_SETQUOTA} fanno riferimento ad una specifica struttura
+\struct{dqblk}, la cui definizione è riportata in
+fig.~\ref{fig:dqblk_struct},\footnote{la definizione mostrata è quella usata
+ fino dal kernel 2.4.22, non prenderemo in considerazione le versioni
+ obsolete.} nella quale vengono inseriti i dati relativi alle quote di un
+singolo utente.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includestruct{listati/dqblk.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{dqblk} per i dati delle quote disco.}
+ \label{fig:dqblk_struct}
+\end{figure}
+
+La struttura viene usata sia con \const{Q\_GETQUOTA} per ottenere i valori
+correnti dei limiti e dell'occupazione delle risorse, che con
+\const{Q\_SETQUOTA} per effettuare modifiche ai limiti; come si può notare ci
+sono alcuni campi (in sostanza \val{dqb\_curspace}, \val{dqb\_curinodes},
+\val{dqb\_btime}, \val{dqb\_itime}) che hanno senso solo in lettura in quanto
+riportano uno stato non modificabile da \func{quotactl}, come l'uso corrente
+di spazio e \textit{inode} o il tempo che resta nel caso si sia superato un
+\textit{soft limit}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Costante} & \textbf{Descrizione} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{QIF\_BLIMITS}& Limiti sui blocchi di
+ spazio disco (\val{dqb\_bhardlimit} e
+ \val{dqb\_bsoftlimit}).\\
+ \const{QIF\_SPACE} & Uso corrente
+ dello spazio disco (\val{dqb\_curspace}).\\
+ \const{QIF\_ILIMITS}& Limiti sugli \textit{inode}
+ (\val{dqb\_ihardlimit} e \val{dqb\_isoftlimit}).\\
+ \const{QIF\_INODES} & Uso corrente
+ degli \textit{inode} (\val{dqb\_curinodes}).\\
+ \const{QIF\_BTIME} & Tempo di
+ sforamento del \textit{soft limit} sul numero di
+ blocchi (\val{dqb\_btime}).\\
+ \const{QIF\_ITIME} & Tempo di
+ sforamento del \textit{soft limit} sul numero di
+ \textit{inode} (\val{dqb\_itime}).\\
+ \const{QIF\_LIMITS} & L'insieme di \const{QIF\_BLIMITS} e
+ \const{QIF\_ILIMITS}.\\
+ \const{QIF\_USAGE} & L'insieme di \const{QIF\_SPACE} e
+ \const{QIF\_INODES}.\\
+ \const{QIF\_TIMES} & L'insieme di \const{QIF\_BTIME} e
+ \const{QIF\_ITIME}.\\
+ \const{QIF\_ALL} & Tutti i precedenti.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Costanti per il campo \val{dqb\_valid} di \struct{dqblk}.}
+ \label{tab:quotactl_qif_const}
+\end{table}
+
+
+Inoltre in caso di modifica di un limite si può voler operare solo su una
+delle risorse (blocchi o \textit{inode});\footnote{non è possibile modificare
+ soltanto uno dei limiti (\textit{hard} o \textit{soft}) occorre sempre
+ rispecificarli entrambi.} per questo la struttura prevede un campo apposito,
+\val{dqb\_valid}, il cui scopo è quello di indicare quali sono gli altri campi
+che devono essere considerati validi. Questo campo è una maschera binaria che
+deve essere espressa nei termini di OR aritmetico delle apposite costanti di
+tab.~\ref{tab:quotactl_qif_const}, dove si è riportato il significato di
+ciascuna di esse ed i campi a cui fanno riferimento.
+
+In lettura con \const{Q\_SETQUOTA} eventuali valori presenti in \struct{dqblk}
+vengono comunque ignorati, al momento la funzione sovrascrive tutti i campi e
+li marca come validi in \val{dqb\_valid}. Si possono invece usare
+\const{QIF\_BLIMITS} o \const{QIF\_ILIMITS} per richiedere di impostare solo
+la rispettiva tipologia di limiti con \const{Q\_SETQUOTA}. Si tenga presente
+che il sistema delle quote richiede che l'occupazione di spazio disco sia
+indicata in termini di blocchi e non di byte; dato che questo dipende da come
+si è creato il filesystem potrà essere necessario effettuare qualche
+controllo.\footnote{in genere viene usato un default di 1024 byte per blocco,
+ ma quando si hanno file di dimensioni medie maggiori può convenire usare
+ valori più alti per ottenere prestazioni migliori in conseguenza di un
+ minore frazionamento dei dati e di indici più corti.}
+
+Altre due operazioni che necessitano di un approfondimento sono
+\const{Q\_GETINFO} e \const{Q\_SETINFO}, che sostanzialmente consentono di
+ottenere i dati relativi alle impostazioni delle altre proprietà delle quote,
+che si riducono poi alla durata del \textit{grace time} per i due tipi di
+limiti. In questo caso queste si proprietà generali sono identiche per tutti
+gli utenti, per cui viene usata una operazione distinta dalle
+precedenti. Anche in questo caso le due operazioni richiedono l'uso di una
+apposita struttura \struct{dqinfo}, la cui definizione è riportata in
+fig.~\ref{fig:dqinfo_struct}.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \includestruct{listati/dqinfo.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{dqinfo} per i dati delle quote disco.}
+ \label{fig:dqinfo_struct}
+\end{figure}
+
+Come per \struct{dqblk} anche in questo caso viene usato un campo della
+struttura, \val{dqi\_valid} come maschera binaria per dichiarare quale degli
+altri campi sono validi; le costanti usate per comporre questo valore sono
+riportate in tab.~\ref{tab:quotactl_iif_const} dove si è riportato il
+significato di ciascuna di esse ed i campi a cui fanno riferimento.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}{|l|l|}
+ \hline
+ \textbf{Costante} & \textbf{Descrizione} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{IIF\_BGRACE}& Il \textit{grace period} per i blocchi
+ (\val{dqi\_bgrace}).\\
+ \const{IIF\_IGRACE}& Il \textit{grace period} per gli \textit{inode}
+ (\val{dqi\_igrace}).\\
+ \const{IIF\_FLAGS} & I flag delle quote (\val{dqi\_flags}) (inusato ?).\\
+ \const{IIF\_ALL} & Tutti i precedenti.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Costanti per il campo \val{dqi\_valid} di \struct{dqinfo}.}
+ \label{tab:quotactl_iif_const}
+\end{table}
+
+Come in precedenza con \const{Q\_GETINFO} tutti i valori vengono letti
+sovrascrivendo il contenuto di \struct{dqinfo} e marcati come validi in
+\val{dqi\_valid}. In scrittura con \const{Q\_SETINFO} si può scegliere quali
+impostare, si tenga presente che i tempi dei campi \val{dqi\_bgrace} e
+\val{dqi\_igrace} devono essere specificati in secondi.
+
+Come esempi dell'uso di \func{quotactl} utilizzeremo estratti del codice di un
+modulo Python usato per fornire una interfaccia diretta a \func{quotactl}
+senza dover passare dalla scansione dei risultati di un comando. Il modulo si
+trova fra i pacchetti Debian messi a disposizione da Truelite Srl,
+all'indirizzo \url{http://labs.truelite.it/projects/packages}.\footnote{in
+ particolare il codice C del modulo è nel file \texttt{quotamodule.c}
+ visionabile a partire dall'indirizzo indicato nella sezione
+ \textit{Repository}.}
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15.6cm}
+ \includecodesample{listati/get_quota.c}
+ \end{minipage}
+ \caption{Esempio di codice per ottenere i dati delle quote.}
+ \label{fig:get_quota}
+\end{figure}
+
+Il primo esempio, riportato in fig.~\ref{fig:get_quota}, riporta il codice
+della funzione che consente di leggere le quote. La funzione fa uso
+dell'interfaccia dal C verso Python, che definisce i vari simboli \texttt{Py*}
+(tipi di dato e funzioni). Non staremo ad approfondire i dettagli di questa
+interfaccia, per la quale esistono numerose trattazioni dettagliate, ci
+interessa solo esaminare l'uso di \func{quotactl}.
+
+In questo caso la funzione prende come argomenti (\texttt{\small 1}) l'intero
+\texttt{who} che indica se si vuole operare sulle quote utente o gruppo,
+l'identificatore \texttt{id} dell'utente o del gruppo scelto, ed il nome del
+file di dispositivo del filesystem su cui si sono attivate le
+quote.\footnote{questi vengono passati come argomenti dalle funzioni mappate
+ come interfaccia pubblica del modulo (una per gruppi ed una per gli utenti)
+ che si incaricano di decodificare i dati passati da una chiamata nel codice
+ Python.} Questi argomenti vengono passati direttamente alla chiamata a
+\func{quotactl} (\texttt{\small 5}), a parte \texttt{who} che viene abbinato
+con \macro{QCMD} al comando \const{Q\_GETQUOTA} per ottenere i dati.
+
+La funzione viene eseguita all'interno di un condizionale (\texttt{\small
+ 5--16}) che in caso di successo provvede a costruire (\texttt{\small 6--12})
+opportunamente una risposta restituendo tramite la opportuna funzione di
+interfaccia un oggetto Python contenente i dati della struttura \struct{dqblk}
+relativi a uso corrente e limiti sia per i blocchi che per gli
+\textit{inode}. In caso di errore (\texttt{\small 13--15}) si usa un'altra
+funzione dell'interfaccia per passare il valore di \var{errno} come eccezione.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{15.6cm}
+ \includecodesample{listati/set_block_quota.c}
+ \end{minipage}
+ \caption{Esempio di codice per impostare i limiti sullo spazio disco.}
+ \label{fig:set_block_quota}
+\end{figure}
+
+Per impostare i limiti sullo spazio disco si potrà usare una seconda funzione,
+riportata in fig.~\ref{fig:set_block_quota}, che prende gli stessi argomenti
+della precedente, con lo stesso significato, a cui si aggiungono i valori per
+il \textit{soft limit} e l'\textit{hard limit}. In questo caso occorrerà,
+prima di chiamare \func{quotactl}, inizializzare opportunamente
+(\texttt{\small 5--7}) i campi della struttura \struct{dqblk} che si vogliono
+utilizzare (quelli relativi ai limiti sui blocchi) e specificare gli stessi
+con \const{QIF\_BLIMITS} in \var{dq.dqb\_valid}.
+
+Fatto questo la chiamata a \func{quotactl}, stavolta con il comando
+\const{Q\_SETQUOTA}, viene eseguita come in precedenza all'interno di un
+condizionale (\texttt{\small 9--14}). In questo caso non essendovi da
+restituire nessun dato in caso di successo si usa (\texttt{\small 10}) una
+apposita funzione di uscita, mentre si restituisce come prima una eccezione
+con il valore di \var{errno} in caso di errore (\texttt{\small 12--13}).