Essendo accomunate dalla stessa interfaccia le tratteremo insieme in questa
sezione pur non essendo strettamente attinenti l'I/O su file.
-
Benché queste funzioni non siano presenti negli standard tradizionali esse
sono state adottate da altri sistemi unix-like come Solaris, i vari BSD, fino
ad essere incluse in una recente revisione dello standard POSIX.1 (la
\fhead{sys/stat.h}
\fdecl{int fstatat(int dirfd, const char *pathname, struct stat *statbuf, int
flags)}
-\fdesc{Rimuove una voce da una directory.}
+\fdesc{Legge le informazioni di un file.}
}
{La funzione ritorna gli stessi valori e gli stessi codici di errore di
sez.~\ref{sec:file_chroot}) un qualunque file sia stato aperto fuori dallo
stesso prima di entrarvi.
-
% NOTE per la discussione sui problemi di sicurezza relativi a questa
% funzionalità vedi http://lwn.net/Articles/562488/
amministrativi, anche se, quando è disponibile il filesystem \texttt{/proc}, è
possibile usare \func{linkat} per creare un file da un qualunque file
descriptor un processo abbia aperto, usandola con un codice analogo al
-seguente:\footnote{non esiste, al momento, una modalità per evitare i rischi
- illustrati in precedenza se si sta usando il filesystem \textit{proc}.}
+seguente:\footnote{non esiste al momento, se si sta usando il filesystem
+ \textit{proc}, una modalità per evitare i rischi illustrati in precedenza.}
\includecodesnip{listati/procfd_linkat.c}
-
-Questa modalità è anche quella con cui è possibile assegnare in un secondo
+e questa modalità è anche quella con cui è possibile assegnare in un secondo
tempo il nome ad un file anonimo creato usando \func{open} con
\const{O\_TMPFILE}; ma si deve tenere presente che per questi file la funzione
-ha un comportamento particolare. In generale infatti quando il file sorgente
-di \func{linkat} ha un numero di collegamenti nulli (cosa che avviene ad
-esempio quando si apre un file temporaneo e lo si cancella subito dopo oppure
-quando viene cancellato un file aperto in precedenza) la funzione non consente
-di ricollegarlo ad un altro file riassegnandogli un nuovo nome e fallisce
-sempre, qualunque siano i permessi del processo e che si usi questo approccio
-o \const{AT\_EMPTY\_PATH}, con un errore di \errval{ENOENT}.
-
-Questo non avviene se il file descriptor sorgente è stato ottenuto con
-\const{O\_TMPFILE} e la funzione ha successo, a meno che non si sia usato
-nell'apertura anche \const{O\_EXCL} per impedire questo specifico
-comportamento, e continuare ad ottenere l'errore di \errval{ENOENT}. In fig.
-
-Pertanto la modalità per creare in maniera sicura la versione iniziale di un
-file cui abbiamo accennato a pag.~\pageref{open_o_tmpfile_flag},
-
+ha un comportamento particolare.
+
+In generale infatti quando il file sorgente di \func{linkat} ha un numero di
+collegamenti nulli (cosa che avviene ad esempio quando si apre un file
+temporaneo e lo si cancella subito dopo oppure quando viene cancellato un file
+aperto in precedenza) la funzione non consente di ricollegarlo ad un altro
+file riassegnandogli un nuovo nome e fallisce sempre con un errore di
+\errval{ENOENT} qualunque siano i permessi del processo, e che si usi questo
+approccio o \const{AT\_EMPTY\_PATH}. Ma questo non avviene se il file
+descriptor è stato ottenuto con \const{O\_TMPFILE}, in tal caso la funzione ha
+successo, a meno che non si sia usato nell'apertura anche \const{O\_EXCL} per
+impedire questo comportamento, e continuare ad ottenere \errval{ENOENT}.
+
+In fig.~\ref{fig:initfile} si è riportato il codice della funzione
+\func{InitFile}, che consente di creare in maniera sicura il contenuto
+iniziale di un file utilizzando \const{O\_TMPFILE} e \func{linkat}, come
+accennato a pag.~\pageref{open_o_tmpfile_flag}. La funzione richiede di
+indicare il file da creare usando la sintassi delle \textit{at-functions},
+specificando la directory in cui crearlo con il corrispondente file descriptor
+passato nell'argomento \texttt{dirfd} ed il pathname relativo ed essa passato
+l'argomento \texttt{file}; il contenuto iniziale del file deve essere fornito
+nel buffer \texttt{buf} di lunghezza \texttt{size}.
+
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
\begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
- \includecodesample{listati/initfile.c}
+ \includecodesample{listati/InitFile.c}
\end{minipage}
- \caption{Esempio di codice creare in maniera sicura il contenuto iniziale di
- un file.}
+ \caption{Esempio di codice per creare in maniera sicura il contenuto
+ iniziale di un file.}
\label{fig:initfile}
\end{figure}
-
-
-
-
-
-% TODO: Trattare esempio di inzializzazione di file e successivo collegamento
-% con l'uso di O_TMPFILE e linkat, vedi man open
-
-
-
-% TODO manca prototipo di renameat2, introdotta nel 3.15, vedi
-% http://lwn.net/Articles/569134/
-
+La funzione come primo passo (\texttt{\small 6--10}) ottiene un file
+descriptor accessibile in lettura/scrittura invocando \func{openat} con il
+flag \const{O\_TMPFILE} per ottenere un file anonimo, facendo riferimento a
+quella che sarà la directory di destinazione in cui poi verrà collegato lo
+stesso passata dal chiamante in \texttt{dirfd}, usando ``\texttt{.}'' come
+\textit{pathname} relativo. Si noti come nella chiamata si impostino anche
+(per semplicità si è usato un valore fisso) i valori iniziali dei permessi del
+file (lettura e scrittura solo per il proprietario), e come dopo la chiamata
+si controlli la presenza di un eventuale errore, ritornandolo con un messaggio
+qualora avvenga.
+
+Il secondo passo (\texttt{\small 11--15}) è quello di chiamare la funzione
+\func{FullWrite} (che tratteremo in dettaglio in sez.~\ref{sec:sock_io_behav})
+per eseguire la scrittura del contenuto del buffer \texttt{buf} sul file
+anonimo ottenuto con \func{openat}; in sostanza la funzione scrive tutto il
+contenuto del buffer, iterando le scritture qualora non sia possibile eseguire
+tutto con una singola \func{write}, cosa che comunque per i file su disco in
+genere non avviene mai.
+
+Una volta completata con successo la scrittura l'ultimo passo (\texttt{\small
+ 17--23}) è collegare il file anonimo con \func{linkat}, per questo però
+occorre utilizzare il \textit{pathname} ad esso associato sotto
+\texttt{/proc}, che viene ottenuto (\texttt{\small 16}) con una
+\func{snprintf} (vedi sez.~\ref{sec:file_formatted_io}) usando file descriptor
+restituito da \func{openat}. Con questo \textit{pathname} si può procedere
+(\texttt{\small 17}) a chiamare \func{linkat} per eseguire il collegamento, in
+cui occorre usare il flag \const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW} come nell'esempio
+precedente.
Altre due funzioni che utilizzano due \textit{pathname} (e due file
descriptor) sono \funcd{renameat} e \funcd{renameat2}, corrispondenti alla
equivalente all'utilizzo di \func{renamat2} con un valore nullo per
\param{flags}.
-L'uso di \func{renameat} è identico a quello di \func{rename}, con le solite
-note relative alle estensioni delle \textit{at-functions}, applicate ad
-entrambi i \textit{pathname} passati come argomenti alla funzione. Con
-\func{renameat2} l'introduzione dell'argomento \func{flags} (i cui valori
-possibili sono riportati in tab.~\ref{tab:renameat2_flag_values}) ha permesso
-di aggiungere alcune funzionalità non previste al momento da nessuno standard,
-e specifiche di Linux. Si tenga conto che questa funzione di sistema non viene
-definita nella \acr{glibc} per cui deve essere chiamata utilizzando
-\func{syscall} come illustrato in sez.~\ref{sec:intro_syscall}.
+L'uso di \func{renameat} è identico a quello di \func{rename}, con la sintassi
+delle \textit{at-functions} applicabile ad entrambi i \textit{pathname} passati
+come argomenti alla funzione. Con \func{renameat2} l'introduzione
+dell'argomento \func{flags} (i cui valori possibili sono riportati in
+tab.~\ref{tab:renameat2_flag_values}) ha permesso di aggiungere alcune
+funzionalità specifiche di Linux non previste al momento da nessuno standard
+(la funzione è disponibile nelle \acr{glibc} a partire dalla versione 2.28).
\begin{table}[htb]
\centering
funzionalità relative alla \textit{at-functions}, ma consente di estendere le
funzionalità di \func{rename}. In particolare \func{renameat2} consente di
eseguire uno scambio di nomi in maniera atomica usando il flag
-\constd{RENAME\_EXCHANGE}; quando viene specificato la funzione non solo
-rinomina \param{oldpath} in \param{newpath}, ma rinomina anche, senza dover
-effettuare un passaggio intermedio, \param{newpath} in \param{oldpath}. Quando
-si usa questo flag, entrambi i \textit{pathname} passati come argomenti alla
-funzione devono esistere, e non è possibile usare \const{RENAME\_NOREPLACE},
-non ci sono infine restrizioni sul tipo dei file (regolari, directory, link
-simbolici, ecc.) di cui si scambia il nome.
+\constd{RENAME\_EXCHANGE}; se specificato la funzione rinomina in un colpo
+solo \param{oldpath} in \param{newpath} e \param{newpath} in
+\param{oldpath}. Usando questo flag, entrambi i \textit{pathname} passati come
+argomenti devono esistere, e non è possibile usare \const{RENAME\_NOREPLACE},
+non ci sono infine restrizioni sul tipo di file (regolare, directory, link
+simbolici, dispositivo) di cui si scambia il nome.
Il flag \constd{RENAME\_NOREPLACE} consente di richiedere la generazione di un
errore nei casi in cui \func{rename} avrebbe causato una sovrascrittura della
richiede un approfondimento specifico, in quanto attiene all'uso della
funzione con dei filesystem di tipo \textit{overlay}/\textit{union}, dato che
il flag ha senso solo quando applicato a file che stanno su questo tipo di
-filesystem.
-
-Un \textit{overlay} o \texttt{union filesystem} è un filesystem speciale
-strutturato in livelli, in cui si rende scrivibile un filesystem accessibile
-in sola lettura, \textsl{sovrapponendogli} un filesystem scrivibile su cui
-vanno tutte le modifiche. Un tale tipo di filesystem serve ad esempio a
-rendere scrivibili i dati processati quando si fa partire una distribuzione
-\textit{Live} basata su CD o DVD, ad esempio usando una chiavetta o uno spazio
-disco aggiuntivo.
+filesystem. Un \textit{overlay} o \textit{union filesystem} è un filesystem
+speciale strutturato in livelli, in cui si rende scrivibile un filesystem
+accessibile in sola lettura, \textsl{sovrapponendogli} un filesystem
+scrivibile su cui vanno tutte le modifiche. Un tale tipo di filesystem serve
+ad esempio a rendere scrivibili i dati processati quando si fa partire una
+distribuzione \textit{Live} basata su CD o DVD, ad esempio usando una
+chiavetta o uno spazio disco aggiuntivo.
In questo caso quando si rinomina un file che sta nello strato in sola lettura
-quello che succede è questo viene copiato a destinazione sulla parte
-accessibile in scrittura, ma l'originale non può essere cancellato, per far si
-che esso non appaia più è possibile creare
+questo viene copiato a destinazione sulla parte accessibile in scrittura, ma
+l'originale non può essere cancellato; per far si che esso non appaia più è
+possibile creare un oggetto speciale del filesystem, chiamato
+\textit{whiteout}, che serve a renderlo non più visibile. La funzione consente
+di creare questo oggetto, che in un filesystem ordinario verrebbe visto come
+un file di dispositivo con \textit{major minor} e \textit{minor number} nulli,
+in maniera atomica quando si rinomina un file. Dato che l'uso di
+\const{RENAME\_WHITEOUT} comporta in sostanza la creazione di un file di
+dispositivo, l'operazione è privilegiata (occorre la \textit{capability}
+\texttt{CAP\_MKNOD}), inoltre occorre anche il supporto nel filesystem usato
+come supporto per la scrittura. Infine l'operazione non è compatibile con
+\const{RENAME\_EXCHANGE}.
\itindend{overlay~filesytem}
\itindend{union~filesytem}
% https://lwn.net/Articles/707602/ e
% https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/commit/?id=a528d35e8bfcc521d7cb70aaf03e1bd296c8493f)
+Benché non rientri nelle \textit{at-functions} previste nello standard
+POSIX.1-2008, tratteremo qui anche la funzione di sistema \funcd{statx},
+introdotta con il kernel 4.11 e disponibile dalle versione 2.28 della
+\acr{glibc}, il cui prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/types.h}
+\fhead{sys/stat.h}
+\fhead{unistd.h}
+\fhead{fcntl.h}
+\fdecl{int statx(int dirfd, const char *pathname, int flags, \\
+\phantom{int statx(}unsigned int mask, struct statx *statxbuf)}
+\fdesc{Legge le informazioni di un file.}
+}
+
+{La funzione ritorna gli stessi valori e gli stessi codici di errore di
+ \func{stat}, \func{fstat}, o \func{lstat} a seconda del valore di
+ \param{flags}, ed in più:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EBADF}] \param{dirfd} non è un file descriptor valido.
+ \item[\errcode{EINVAL}] \param{flags} non ha un valore valido o \param{mask}
+ ha un valore riservato.
+ \item[\errcode{ENOTDIR}] \param{pathname} è un \textit{pathname} relativo,
+ ma \param{dirfd} fa riferimento ad un file.
+ \end{errlist}
+}
+\end{funcproto}
+
+La funzione è una estensione specifica di Linux consente di leggere le
+informazioni di un file; ha la stessa sintassi di \func{fstatat} utilizzando
+con lo stesso significato gli argomenti \param{dirfd} e \param{pathname} ed i
+valori \const{AT\_EMPTY\_PATH}, \const{AT\_NO\_AUTOMOUNT} e
+\const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW} per \param{flags}. Si può pertanto indicare il
+file di cui si vogliono ottenere i dati con un \textit{pathname} assoluto, con
+un \textit{pathname} relativo (sia alla directory corrente che a quella
+indicata da \param{dirfd}) o con un file descriptor ad esso associato.
+
+La funzione però consente di ottenere informazioni più dettagliate rispetto a
+quelle fornite dalle funzioni tradizionali come \func{stat} e \func{fstatat},
+ed è in grado di controllare le modalità con cui le ottiene nel caso un file
+sia posto su un filesystem remoto. Per questo, oltre ai tre valori
+precedenti, l'argomento \param{flags} consente anche gli ulteriori valori
+elencati in tab.~\ref{tab:statx_flags_const}, con il significato ivi
+illustrato.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \constd{AT\_STATX\_SYNC\_AS\_STAT}& si comporta esattamente come
+ \func{stat}, in questo caso (il default
+ se non viene indicato niente) il
+ risultato dipende dal tipo di
+ filesystem.\\
+ \constd{AT\_STATX\_FORCE\_SYNC}& richiede che i valori degli attributi
+ richiesti siano, in caso di un filesystem
+ di rete, siano sincronizzati con il server
+ remoto, questo può forzare una scrittura
+ dei dati (in particolare i tempi del file)
+ verso lo stesso.\\
+ \constd{AT\_STATX\_DONT\_SYNC} & chiede di non sincronizzare nessun dato,
+ ritornando quanto presente nella cache,
+ questo significa che i dati potrebbero
+ essere non coerenti ed aggiornati, ma si
+ evita, in caso di filesystem di rete, la
+ necessità di contattare il server remoto.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Valori specifici di \func{statx} per l'argomento \param{flags}.}
+ \label{tab:statx_flags_const}
+\end{table}
+
+La funzione restituisce le informazioni relative al file richiesto nella
+struttura \struct{statx} puntata dall'argomento \param{statxbuf}. Inoltre
+data la quantità di informazioni che possono essere richieste, la funzione
+consente, con l'argomento \param{mask} di selezionare quelle volute, questa
+deve essere assegnata ad una maschera binaria dei valori illustrati in
+tab.~\ref{tab:statx_mask_const}.
+
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|l|}
+ \hline
+ \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \constd{STATX\_TYPE} & Tipo del file (\texttt{stx\_mode \& S\_IFMT}).\\
+ \constd{STATX\_MODE} & Permessi del file (\texttt{stx\_mode \&
+ \tild{}S\_IFMT}).\\
+ \constd{STATX\_NLINK} & Numero di collegamenti (\textit{hard link},
+ \texttt{stx\_nlink}).\\
+ \constd{STATX\_UID} & Proprietario del file (per \ids{UID},
+ \texttt{stx\_uid}).\\
+ \constd{STATX\_GID} & Gruppo proprietario del file (per \ids{GID},
+ \texttt{stx\_gid}).\\
+ \constd{STATX\_ATIME} & Tempo di ultimo accesso (\texttt{stx\_atime}).\\
+ \constd{STATX\_MTIME} & Tempo di ultima modifica (\texttt{stx\_mtime}).\\
+ \constd{STATX\_CTIME} & Tempo di ultimo cambiamento (\texttt{stx\_mtime}).\\
+ \constd{STATX\_INO} & Numero di \textit{inode} (\texttt{stx\_ino}).\\
+ \constd{STATX\_SIZE} & Dimensione del file (\texttt{stx\_size}).\\
+ \constd{STATX\_BLOCKS}& Numero di blocchi del file (\texttt{stx\_blocks}).\\
+ \constd{STATX\_BASIC\_STATS}& Tutte le informazioni precedenti.\\
+ \constd{STATX\_BTIME} & Tempo di creazione (\texttt{stx\_btime}).\\
+% \constd{}& .\\
+ \constd{STATX\_ALL} & Tutte le informazioni.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Le costanti per i valori dell'argomento \param{mask} di
+ \func{statx}.}
+ \label{tab:statx_mask_const}
+\end{table}
+
+Si tenga presente che il kernel accetta non richiede che \param{mask} contenga
+solo i flag di tab.~\ref{tab:statx_mask_const}, valori ulteriori in genere
+vengono usualmente ignorati ma non si può comunque indicare un valore
+qualunque in quanto alcuni bit sono riservati per future
+estensioni.\footnote{in particolare il bit \constd{STATX\_\_RESERVED} che se
+ usato causa il fallimento della funzione con un errore di \errval{EINVAL}.}
+Inoltre non è detto che tutte le informazioni richieste con \param{mask} siano
+disponibili, per questo il kernel restituisce in un opportuno campo della
+struttura \struct{statx}, \val{stx\_mask}, quali sono i dati effettivamente
+restituiti, che possono in alcuni casi essere anche di più di quelli richiesti
+(se l'informazione aggiuntiva è ottenuta senza costi ulteriori) per cui è
+normale che questo valore possa essere diverso da quanto richiesto.
+
+In particolare se un filesystem ha dei campi che non sono supportati o con
+valori che non hanno corrispondenza in un sistema unix-like, questi potranno
+essere restituiti con valori fittizi se disponibili (ad esempio gli \ids{UID}
+e \ids{GID} impostati in fase di montaggio per filesystem che non supportano
+gli utenti) ma il relativo bit in \val{stx\_mask} sarà comunque
+cancellato. Infine è possibile che campi diversi possano avere informazioni
+ottenute in momenti diversi per cui in caso di cambiamenti al file eseguiti in
+concorrenza a \func{statx} si possono ottenere campi con valori precedenti o
+posteriori il cambiamento.
+
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
+ \includestruct{listati/statx.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{statx} per la lettura delle informazioni dei
+ file.}
+ \label{fig:file_statx_struct}
+\end{figure}
+
+
+Si è riportata in fig.~\ref{fig:file_statx_struct} la definizione della
+struttura \struct{statx} come presente in \headfile{sys/stat.h}.
+
% TODO: manca prototipo e motivazione di fexecve, da trattare qui in quanto
% inserita nello stesso standard e da usare con openat, vedi
% http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699939699/toc.pdf
+
% TODO manca prototipo di execveat, introdotta nel 3.19, vedi
% https://lwn.net/Articles/626150/ cerca anche fexecve
+
% TODO: manca prototipo e motivazione di execveat, vedi
% http://man7.org/linux/man-pages/man2/execveat.2.html
+Infine trattiamo qui altre due funzioni che non attengono che in maniera
+indiretta all'uso dei file, ma sono comunque legate alla stessa interfaccia
+delle \textit{at-functions} per quanto riguarda l'accesso ad un file.
+
+
+
+
+
% TODO: trattare i nuovi AT_flags quando e se arriveranno, vedi
% https://lwn.net/Articles/767547/
% LocalWords: FIONREAD epoll FIOQSIZE side effects SAFE BYCALLER QUERY EACCES
% LocalWords: EBUSY OpenBSD syncfs futimes timespec only init ESRCH kill NTPL
% LocalWords: ENXIO NONBLOCK WRONLY EPERM NOATIME ETXTBSY EWOULDBLOCK PGRP SZ
-% LocalWords: EFAULT capabilities GETPIPE SETPIPE RESOURCE NFSv
-% LocalWords: Documentation Urlich Drepper futimesat times
-% LocalWords: futimens fs Tread TMPFILE EDQUOT extN Minix UDF XFS
+% LocalWords: EFAULT capabilities GETPIPE SETPIPE RESOURCE NFSv InitFile stx
+% LocalWords: Documentation Urlich Drepper futimesat times FullWrite major
+% LocalWords: futimens fs Tread TMPFILE EDQUOT extN Minix UDF XFS mask
% LocalWords: shmem Btrfs ubifs tmpfile fchmod fchown fsetxattr fchdir PF
% LocalWords: fstatfs SIGTTIN EDESTADDRREQ datagram connect seal pag
% LocalWords: dirty execveat execve scandirat statx AUTOMOUNT automount DAC
projects / gapil.git / commitdiff