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12 \chapter{La gestione di file e directory}
13 \label{cha:files_and_dirs}
15 In questo capitolo tratteremo in dettaglio le modalità con cui si gestiscono
16 file e directory, iniziando da un approfondimento dell'architettura del
17 sistema illustrata a grandi linee in sez.~\ref{sec:file_arch_overview} ed
18 illustrando le principali caratteristiche di un filesystem e le interfacce
19 che consentono di controllarne il montaggio e lo smontaggio.
21 Esamineremo poi le funzioni di libreria che si usano per copiare, spostare e
22 cambiare i nomi di file e directory e l'interfaccia che permette la
23 manipolazione dei loro attributi. Tratteremo inoltre la struttura di base del
24 sistema delle protezioni e del controllo dell'accesso ai file e le successive
25 estensioni (\textit{Extended Attributes}, ACL, quote disco,
26 \textit{capabilities}). Tutto quello che riguarda invece la gestione dell'I/O
27 sui file è lasciato al capitolo successivo.
31 \section{L'architettura della gestione dei file}
32 \label{sec:file_arch_func}
34 In questa sezione tratteremo con maggiori dettagli rispetto a quanto visto in
35 sez.~\ref{sec:file_arch_overview} il \textit{Virtual File System} di Linux e
36 come il kernel può gestire diversi tipi di filesystem, descrivendo prima le
37 caratteristiche generali di un filesystem di un sistema unix-like, per poi
38 fare una panoramica sul filesystem più usato con Linux, l'\acr{ext2} ed i suoi
42 \subsection{Il funzionamento del \textit{Virtual File System} di Linux}
43 \label{sec:file_vfs_work}
45 % NOTE articolo interessante:
46 % http://www.ibm.com/developerworks/linux/library/l-virtual-filesystem-switch/index.html?ca=dgr-lnxw97Linux-VFSdth-LXdW&S_TACT=105AGX59&S_CMP=GRlnxw97
48 \itindbeg{Virtual~File~System~(VFS)}
50 Come illustrato brevemente in sez.~\ref{sec:file_arch_overview} in Linux il
51 concetto di \textit{everything is a file} è stato implementato attraverso il
52 \textit{Virtual File System}, la cui struttura generale è illustrata in
53 fig.~\ref{fig:file_VFS_scheme}. Il VFS definisce un insieme di funzioni che
54 tutti i filesystem devono implementare per l'accesso ai file che contengono e
55 l'interfaccia che consente di eseguire l'I/O sui file, che questi siano di
60 L'interfaccia fornita dal VFS comprende in sostanza tutte le funzioni che
61 riguardano i file, le operazioni implementate dal VFS sono realizzate con una
62 astrazione che prevede quattro tipi di oggetti strettamente correlati: i
63 filesystem, le \textit{dentry}, gli \textit{inode} ed i file. A questi oggetti
64 corrispondono una serie di apposite strutture definite dal kernel che
65 contengono come campi le funzioni di gestione e realizzano l'infrastruttura
66 del VFS. L'interfaccia è molto complessa, ne faremo pertanto una trattazione
67 estremamente semplificata che consenta di comprenderne i principi
70 Il VFS usa una tabella mantenuta dal kernel che contiene il nome di ciascun
71 filesystem supportato, quando si vuole inserire il supporto di un nuovo
72 filesystem tutto quello che occorre è chiamare la funzione
73 \code{register\_filesystem} passando come argomento la struttura
74 \kstruct{file\_system\_type} (la cui definizione è riportata in
75 fig.~\ref{fig:kstruct_file_system_type}) relativa a quel filesystem. Questa
76 verrà inserita nella tabella, ed il nuovo filesystem comparirà in
77 \procfile{/proc/filesystems}.
80 \footnotesize \centering
81 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
82 \includestruct{listati/file_system_type.h}
85 \caption{Estratto della struttura \kstructd{file\_system\_type} usata dal
86 VFS (da \texttt{include/linux/fs.h}).}
87 \label{fig:kstruct_file_system_type}
90 La struttura \kstruct{file\_system\_type}, oltre ad una serie di dati interni,
91 come il nome del tipo di filesystem nel campo \var{name},\footnote{quello che
92 viene riportato in \procfile{/proc/filesystems} e che viene usato come
93 valore del parametro dell'opzione \texttt{-t} del comando \texttt{mount} che
94 indica il tipo di filesystem.} contiene i riferimenti alle funzioni di base
95 che consentono l'utilizzo di quel filesystem. In particolare la funzione
96 \code{mount} del quarto campo è quella che verrà invocata tutte le volte che
97 si dovrà effettuare il montaggio di un filesystem di quel tipo. Per ogni nuovo
98 filesystem si dovrà allocare una di queste strutture ed inizializzare i
99 relativi campi con i dati specifici di quel filesystem, ed in particolare si
100 dovrà creare anche la relativa versione della funzione \code{mount}.
103 \itindbeg{pathname~resolution}
105 Come illustrato in fig.~\ref{fig:kstruct_file_system_type} questa funzione
106 restituisce una \textit{dentry}, abbreviazione che sta per \textit{directory
107 entry}. Le \textit{dentry} sono gli oggetti che il kernel usa per eseguire
108 la \textit{pathname resolution}, ciascuna di esse corrisponde ad un
109 \textit{pathname} e contiene il riferimento ad un \textit{inode}, che come
110 vedremo a breve è l'oggetto usato dal kernel per identificare un un
111 file.\footnote{in questo caso si parla di file come di un qualunque oggetto
112 generico che sta sul filesystem e non dell'oggetto file del VFS cui
113 accennavamo prima.} La \textit{dentry} ottenuta dalla chiamata alla funzione
114 \code{mount} sarà inserita in corrispondenza al \textit{pathname} della
115 directory in cui il filesystem è stato montato.
117 % NOTA: struct dentry è dichiarata in include/linux/dcache.h
119 Le \textit{dentry} sono oggetti del VFS che vivono esclusivamente in memoria,
120 nella cosiddetta \textit{directory entry cache} (spesso chiamata in breve
121 \textit{dcache}). Ogni volta che una \textit{system call} specifica un
122 \textit{pathname} viene effettuata una ricerca nella \textit{dcache} per
123 ottenere immediatamente la \textit{dentry} corrispondente,\footnote{il buon
124 funzionamento della \textit{dcache} è in effetti di una delle parti più
125 critiche per le prestazioni del sistema.} che a sua volta ci darà, tramite
126 l'\textit{inode}, il riferimento al file.
128 Dato che normalmente non è possibile mantenere nella \textit{dcache} le
129 informazioni relative a tutto l'albero dei file la procedura della
130 \textit{pathname resolution} richiede un meccanismo con cui riempire gli
131 eventuali vuoti. Il meccanismo prevede che tutte le volte che si arriva ad una
132 \textit{dentry} mancante venga invocata la funzione \texttt{lookup}
133 dell'\textit{inode} associato alla \textit{dentry} precedente nella
134 risoluzione del \textit{pathname},\footnote{che a questo punto è una
135 directory, per cui si può cercare al suo interno il nome di un file.} il cui
136 scopo è risolvere il nome mancante e fornire la sua \textit{dentry} che a
137 questo punto verrà inserita nella cache.
139 Dato che tutte le volte che si monta un filesystem la funzione \texttt{mount}
140 (vedi sez.~\ref{sec:filesystem_mounting}) della corrispondente
141 \kstruct{file\_system\_type} inserisce la \textit{dentry} iniziale nel
142 \textit{mount point} dello stesso, si avrà comunque un punto di
143 partenza. Inoltre essendo questa \textit{dentry} relativa a quel tipo di
144 filesystem essa farà riferimento ad un \textit{inode} di quel filesystem, e
145 come vedremo questo farà sì che venga eseguita una \texttt{lookup} adatta per
146 effettuare la risoluzione dei nomi per quel filesystem.
149 \itindend{pathname~resolution}
151 % Un secondo effetto della chiamata funzione \texttt{mount} di
152 % \kstruct{file\_system\_type} è quello di allocare una struttura
153 % \kstruct{super\_block} per ciascuna istanza montata, che contiene le
154 % informazioni generali di un qualunque filesystem montato, come le opzioni di
155 % montaggio, le dimensioni dei blocchi, quando il filesystem è stato montato
156 % ecc. Fra queste però viene pure inserta, nel campo \var{s\_op}, una ulteriore
157 % struttura \kstruct{super\_operations}, il cui contenuto sono i puntatori
158 % alle funzioni di gestione di un filesystem, anche inizializzata in modo da
159 % utilizzare le versioni specifiche di quel filesystem.
161 L'oggetto più importante per il funzionamento del VFS è probabilmente
162 l'\textit{inode}, ma con questo nome si può fare riferimento a due cose
163 diverse. La prima è la struttura su disco (su cui torneremo anche in
164 sez.~\ref{sec:file_filesystem}) che fa parte della organizzazione dei dati
165 realizzata dal filesystem e che contiene le informazioni relative alle
166 proprietà (i cosiddetti \textsl{metadati}) di ogni oggetto presente su di esso
167 (si intende al solito uno qualunque dei tipi di file di
168 tab.~\ref{tab:file_file_types}).
170 La seconda è la corrispondente struttura \kstruct{inode}, della cui
171 definizione si è riportato un estratto in
172 fig.~\ref{fig:kstruct_inode}.\footnote{l'estratto fa riferimento alla versione
173 del kernel 2.6.37.} Questa struttura viene mantenuta in memoria ed è a
174 questa che facevamo riferimento quando parlavamo dell'\textit{inode} associato
175 a ciascuna \textit{dentry}. Nella struttura in memoria sono presenti gli
176 stessi \textsl{metadati} memorizzati su disco, che vengono letti quando questa
177 struttura viene allocata e trascritti all'indietro se modificati.
180 \footnotesize \centering
181 \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
182 \includestruct{listati/inode.h}
185 \caption{Estratto della struttura \kstructd{inode} del kernel (da
186 \texttt{include/linux/fs.h}).}
187 \label{fig:kstruct_inode}
190 Il fatto che la struttura \kstruct{inode} sia mantenuta in memoria,
191 direttamente associata ad una \textit{dentry}, rende sostanzialmente immediate
192 le operazioni che devono semplicemente effettuare un accesso ai dati in essa
193 contenuti: è così ad esempio che viene realizzata la \textit{system call}
194 \func{stat} che vedremo in sez.~\ref{sec:file_stat}. Rispetto ai dati salvati
195 sul disco questa struttura contiene però anche quanto necessario alla
196 implementazione del VFS, ed in particolare è importante il campo \var{i\_op}
197 che, come illustrato in fig.~\ref{fig:kstruct_inode}, contiene il puntatore ad
198 una struttura di tipo \kstruct{inode\_operation}, la cui definizione si può
199 trovare nel file \texttt{include/kernel/fs.h} dei sorgenti del kernel.
201 Questa struttura non è altro che una tabella di funzioni, ogni suo membro cioè
202 è un puntatore ad una funzione e, come suggerisce il nome della struttura
203 stessa, queste funzioni sono quelle che definiscono le operazioni che il VFS
204 può compiere su un \textit{inode}. Si sono riportate in
205 tab.~\ref{tab:file_inode_operations} le più rilevanti.
210 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
212 \textbf{Funzione} & \textbf{Operazione} \\
215 \textsl{\code{create}} & Chiamata per creare un nuovo file (vedi
216 sez.~\ref{sec:file_open_close}).\\
217 \textsl{\code{link}} & Crea un \textit{hard link} (vedi
218 sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}).\\
219 \textsl{\code{unlink}} & Cancella un \textit{hard link} (vedi
220 sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}).\\
221 \textsl{\code{symlink}}& Crea un collegamento simbolico (vedi
222 sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}).\\
223 \textsl{\code{mkdir}} & Crea una directory (vedi
224 sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}).\\
225 \textsl{\code{rmdir}} & Rimuove una directory (vedi
226 sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}).\\
227 \textsl{\code{mknod}} & Crea un file speciale (vedi
228 sez.~\ref{sec:file_mknod}).\\
229 \textsl{\code{rename}} & Cambia il nome di un file (vedi
230 sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}).\\
231 \textsl{\code{lookup}}& Risolve il nome di un file.\\
234 \caption{Le principali operazioni sugli \textit{inode} definite tramite
235 \kstruct{inode\_operation}.}
236 \label{tab:file_inode_operations}
239 Possiamo notare come molte di queste funzioni abbiano nomi sostanzialmente
240 identici alle varie \textit{system call} con le quali si gestiscono file e
241 directory, che tratteremo nel resto del capitolo. Quello che succede è che
242 tutte le volte che deve essere eseguita una \textit{system call}, o una
243 qualunque altra operazione su un \textit{inode} (come \texttt{lookup}) il VFS
244 andrà ad utilizzare la funzione corrispondente attraverso il puntatore
247 Sarà allora sufficiente che nella realizzazione di un filesystem si crei una
248 implementazione di queste funzioni per quel filesystem e si allochi una
249 opportuna istanza di \kstruct{inode\_operation} contenente i puntatori a dette
250 funzioni. A quel punto le strutture \kstruct{inode} usate per gli oggetti di
251 quel filesystem otterranno il puntatore alla relativa istanza di
252 \kstruct{inode\_operation} e verranno automaticamente usate le funzioni
255 Si noti però come in tab.~\ref{tab:file_inode_operations} non sia presente la
256 funzione \texttt{open} che invece è citata in
257 tab.~\ref{tab:file_file_operations}.\footnote{essa può essere comunque
258 invocata dato che nella struttura \kstruct{inode} è presente anche il
259 puntatore \var{i\_fop} alla struttura \kstruct{file\_operation} che fornisce
260 detta funzione.} Questo avviene perché su Linux l'apertura di un file
261 richiede comunque un'altra operazione che mette in gioco l'omonimo oggetto del
262 VFS: l'allocazione di una struttura di tipo \kstruct{file} che viene associata
263 ad ogni file aperto nel sistema. I motivi per cui viene usata una struttura a
264 parte sono diversi, anzitutto, come illustrato in sez.~\ref{sec:file_fd},
265 questa è necessaria per le operazioni eseguite dai processi con l'interfaccia
266 dei file descriptor. Ogni processo infatti mantiene il riferimento ad una
267 struttura \kstruct{file} per ogni file che ha aperto, ed è tramite essa che
268 esegue le operazioni di I/O. Inoltre il kernel mantiene un elenco di tutti i
269 file aperti nella \textit{file table} (torneremo su questo in
270 sez.~\ref{sec:file_fd}).
272 Inoltre se le operazioni relative agli \textit{inode} fanno riferimento ad
273 oggetti posti all'interno di un filesystem e vi si applicano quindi le
274 funzioni fornite nell'implementazione di quest'ultimo, quando si apre un file
275 questo può essere anche un file di dispositivo, ed in questo caso il VFS
276 invece di usare le operazioni fornite dal filesystem (come farebbe per un file
277 di dati) dovrà invece ricorrere a quelle fornite dal driver del dispositivo.
282 \footnotesize \centering
283 \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
284 \includestruct{listati/file.h}
287 \caption{Estratto della struttura \kstructd{file} del kernel (da
288 \texttt{include/linux/fs.h}).}
289 \label{fig:kstruct_file}
292 Come si può notare dall'estratto di fig.~\ref{fig:kstruct_file}, la struttura
293 \kstruct{file} contiene, oltre ad alcune informazioni usate dall'interfaccia
294 dei file descriptor il cui significato emergerà più avanti, il puntatore
295 \var{f\_op} ad una struttura \kstruct{file\_operation}. Questa è l'analoga per
296 i file di \kstruct{inode\_operation}, e definisce le operazioni generiche
297 fornite dal VFS per i file. Si sono riportate in
298 tab.~\ref{tab:file_file_operations} le più significative.
303 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
305 \textbf{Funzione} & \textbf{Operazione} \\
308 \textsl{\code{open}} & Apre il file (vedi
309 sez.~\ref{sec:file_open_close}).\\
310 \textsl{\code{read}} & Legge dal file (vedi sez.~\ref{sec:file_read}).\\
311 \textsl{\code{write}} & Scrive sul file (vedi
312 sez.~\ref{sec:file_write}).\\
313 \textsl{\code{llseek}} & Sposta la posizione corrente sul file (vedi
314 sez.~\ref{sec:file_lseek}).\\
315 \textsl{\code{ioctl}} & Accede alle operazioni di controllo
316 (vedi sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}).\\
317 \textsl{\code{readdir}}& Legge il contenuto di una directory (vedi
318 sez.~\ref{sec:file_dir_read}).\\
319 \textsl{\code{poll}} & Usata nell'I/O multiplexing (vedi
320 sez.~\ref{sec:file_multiplexing}).\\
321 \textsl{\code{mmap}} & Mappa il file in memoria (vedi
322 sez.~\ref{sec:file_memory_map}).\\
323 \textsl{\code{release}}& Chiamata quando l'ultimo riferimento a un file
325 \textsl{\code{fsync}} & Sincronizza il contenuto del file (vedi
326 sez.~\ref{sec:file_sync}).\\
327 \textsl{\code{fasync}} & Abilita l'I/O asincrono (vedi
328 sez.~\ref{sec:file_asyncronous_io}) sul file.\\
331 \caption{Operazioni sui file definite tramite \kstruct{file\_operation}.}
332 \label{tab:file_file_operations}
335 Anche in questo caso tutte le volte che deve essere eseguita una
336 \textit{system call} o una qualunque altra operazione sul file il VFS andrà ad
337 utilizzare la funzione corrispondente attraverso il puntatore
338 \var{f\_op}. Dato che è cura del VFS quando crea la struttura all'apertura del
339 file assegnare a \var{f\_op} il puntatore alla versione di
340 \kstruct{file\_operation} corretta per quel file, sarà possibile scrivere allo
341 stesso modo sulla porta seriale come su un normale file di dati, e lavorare
342 sui file allo stesso modo indipendentemente dal filesystem.
344 Il VFS realizza la quasi totalità delle operazioni relative ai file grazie
345 alle funzioni presenti nelle due strutture \kstruct{inode\_operation} e
346 \kstruct{file\_operation}. Ovviamente non è detto che tutte le operazioni
347 possibili siano poi disponibili in tutti i casi, ad esempio \code{llseek} non
348 sarà presente per un dispositivo come la porta seriale o per una fifo, mentre
349 sui file del filesystem \texttt{vfat} non saranno disponibili i permessi, ma
350 resta il fatto che grazie al VFS le \textit{system call} per le operazioni sui
351 file possono restare sempre le stesse nonostante le enormi differenze che
352 possono esserci negli oggetti a cui si applicano.
355 \itindend{Virtual~File~System~(VFS)}
357 % NOTE: documentazione interessante:
358 % * sorgenti del kernel: Documentation/filesystems/vfs.txt
359 % * http://thecoffeedesk.com/geocities/rkfs.html
360 % * http://www.linux.it/~rubini/docs/vfs/vfs.html
364 \subsection{Il funzionamento di un filesystem Unix}
365 \label{sec:file_filesystem}
367 Come già accennato in sez.~\ref{sec:file_arch_overview} Linux (ed ogni sistema
368 unix-like) organizza i dati che tiene su disco attraverso l'uso di un
369 filesystem. Una delle caratteristiche di Linux rispetto agli altri Unix è
370 quella di poter supportare, grazie al VFS, una enorme quantità di filesystem
371 diversi, ognuno dei quali avrà una sua particolare struttura e funzionalità
372 proprie. Per questo non entreremo nei dettagli di un filesystem specifico, ma
373 daremo una descrizione a grandi linee che si adatta alle caratteristiche
374 comuni di qualunque filesystem di un sistema unix-like.
376 \itindbeg{superblock}
378 Una possibile strutturazione dell'informazione su un disco è riportata in
379 fig.~\ref{fig:file_disk_filesys}, dove si hanno tre filesystem su tre
380 partizioni. In essa per semplicità si è fatto riferimento alla struttura del
381 filesystem \acr{ext2}, che prevede una suddivisione dei dati in \textit{block
382 group}. All'interno di ciascun \textit{block group} viene anzitutto
383 replicato il cosiddetto \textit{superblock}, (la struttura che contiene
384 l'indice iniziale del filesystem e che consente di accedere a tutti i dati
385 sottostanti) e creata una opportuna suddivisione dei dati e delle informazioni
386 per accedere agli stessi. Sulle caratteristiche di \acr{ext2} e derivati
387 torneremo in sez.~\ref{sec:file_ext2}.
389 \itindend{superblock}
392 È comunque caratteristica comune di tutti i filesystem per Unix,
393 indipendentemente da come poi viene strutturata nei dettagli questa
394 informazione, prevedere la presenza di due tipi di risorse: gli
395 \textit{inode}, cui abbiamo già accennato in sez.~\ref{sec:file_vfs_work}, che
396 sono le strutture che identificano i singoli oggetti sul filesystem, e i
397 blocchi, che invece attengono allo spazio disco che viene messo a disposizione
398 per i dati in essi contenuti.
402 \includegraphics[width=12cm]{img/disk_struct}
403 \caption{Organizzazione dello spazio su un disco in partizioni e
405 \label{fig:file_disk_filesys}
408 Se si va ad esaminare con maggiore dettaglio la strutturazione
409 dell'informazione all'interno del filesystem \textsl{ext2}, tralasciando i
410 dettagli relativi al funzionamento del filesystem stesso come la
411 strutturazione in gruppi dei blocchi, il \textit{superblock} e tutti i dati di
412 gestione possiamo esemplificare la situazione con uno schema come quello
413 esposto in fig.~\ref{fig:file_filesys_detail}.
417 \includegraphics[width=12cm]{img/filesys_struct}
418 \caption{Strutturazione dei dati all'interno di un filesystem.}
419 \label{fig:file_filesys_detail}
422 Da fig.~\ref{fig:file_filesys_detail} si evidenziano alcune delle
423 caratteristiche di base di un filesystem, che restano le stesse anche su
424 filesystem la cui organizzazione dei dati è totalmente diversa da quella
425 illustrata, e sulle quali è bene porre attenzione visto che sono fondamentali
426 per capire il funzionamento delle funzioni che manipolano i file e le
427 directory che tratteremo nel prosieguo del capitolo. In particolare è
428 opportuno tenere sempre presente che:
433 \item L'\textit{inode} contiene i cosiddetti \textsl{metadati}, vale dire le
434 informazioni riguardanti le proprietà del file come oggetto del filesystem:
435 il tipo di file, i permessi di accesso, le dimensioni, i puntatori ai
436 blocchi fisici che contengono i dati e così via. Le informazioni che la
437 funzione \func{stat} (vedi sez.~\ref{sec:file_stat}) fornisce provengono
438 dall'\textit{inode}. Dentro una directory si troverà solo il nome del file
439 e il numero dell'\textit{inode} ad esso associato; il nome non è una
440 proprietà del file e non viene mantenuto nell'\textit{inode}. Da da qui in
441 poi chiameremo il nome del file contenuto in una directory
442 ``\textsl{voce}'', come traduzione della nomenclatura inglese
443 \textit{directory entry} che non useremo per evitare confusione con le
444 \textit{dentry} del kernel viste in sez.~\ref{sec:file_vfs_work}.
446 \item Come mostrato in fig.~\ref{fig:file_filesys_detail} per i file
447 \texttt{macro.tex} e \texttt{gapil\_macro.tex}, ci possono avere più voci
448 che fanno riferimento allo stesso \textit{inode}. Fra le proprietà di un
449 file mantenute nell'\textit{inode} c'è anche il contatore con il numero di
450 riferimenti che sono stati fatti ad esso, il cosiddetto \textit{link
451 count}.\footnote{mantenuto anche nel campo \var{i\_nlink} della struttura
452 \kstruct{inode} di fig.~\ref{fig:kstruct_inode}.} Solo quando questo
453 contatore si annulla i dati del file possono essere effettivamente rimossi
454 dal disco. Per questo la funzione per cancellare un file si chiama
455 \func{unlink} (vedi sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}), ed in realtà non
456 cancella affatto i dati del file, ma si limita ad eliminare la relativa voce
457 da una directory e decrementare il numero di riferimenti
460 \item All'interno di ogni filesystem ogni \textit{inode} è identificato da un
461 numero univoco. Il numero di \textit{inode} associato ad una voce in una
462 directory si riferisce ad questo numero e non ci può essere una directory
463 che contiene riferimenti ad \textit{inode} relativi ad altri filesystem.
464 Questa è la ragione che limita l'uso del comando \cmd{ln}, che crea una
465 nuova voce per un file esistente con la funzione \func{link} (vedi
466 sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}), a operare su file nel filesystem
469 \item Quando si cambia nome ad un file senza cambiare filesystem il contenuto
470 del file non viene spostato fisicamente, viene semplicemente creata una
471 nuova voce per l'\textit{inode} in questione e rimossa la precedente, questa
472 è la modalità in cui opera normalmente il comando \cmd{mv} attraverso la
473 funzione \func{rename} (vedi sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}). Questa
474 operazione non modifica minimamente neanche l'\textit{inode} del file, dato
475 che non si opera sul file ma sulla directory che lo contiene.
477 \item Gli \textit{inode} dei file, che contengono i \textsl{metadati}, ed i
478 blocchi di spazio disco, che contengono i dati, sono risorse indipendenti ed
479 in genere vengono gestite come tali anche dai diversi filesystem; è pertanto
480 possibile esaurire sia lo spazio disco (il caso più comune) che lo spazio
481 per gli \textit{inode}. Nel primo caso non sarà possibile allocare ulteriore
482 spazio, ma si potranno creare file (vuoti), nel secondo non si potranno
483 creare nuovi file, ma si potranno estendere quelli che ci
484 sono.\footnote{questo comportamento non è generale, alcuni filesystem
485 evoluti possono evitare il problema dell'esaurimento degli \textit{inode}
486 riallocando lo spazio disco libero per i blocchi.}
492 \includegraphics[width=12cm]{img/dir_links}
493 \caption{Organizzazione dei \textit{link} per le directory.}
494 \label{fig:file_dirs_link}
497 Infine tenga presente che, essendo file pure loro, il numero di riferimenti
498 esiste anche per le directory. Per questo se a partire dalla situazione
499 mostrata in fig.~\ref{fig:file_filesys_detail} creiamo una nuova directory
500 \file{img} nella directory \file{gapil}, avremo una situazione come quella
501 illustrata in fig.~\ref{fig:file_dirs_link}.
503 La nuova directory avrà un numero di riferimenti pari a due, in quanto è
504 referenziata dalla directory da cui si era partiti (in cui è inserita la nuova
505 voce che fa riferimento a \texttt{img}) e dalla voce interna ``\texttt{.}''
506 che è presente in ogni directory. Questo è il valore che si troverà sempre
507 per ogni directory che non contenga a sua volta altre directory. Al contempo,
508 la directory da cui si era partiti avrà un numero di riferimenti di almeno
509 tre, in quanto adesso sarà referenziata anche dalla voce ``\texttt{..}'' di
510 \texttt{img}. L'aggiunta di una sottodirectory fa cioè crescere di uno il
511 \textit{link count} della directory genitrice.
516 \subsection{Alcuni dettagli sul filesystem \textsl{ext2} e successori}
517 \label{sec:file_ext2}
519 Benché non esista ``il'' filesystem di Linux, dato che esiste un supporto
520 nativo di diversi filesystem che sono in uso da anni, quello che gli avvicina
521 di più è la famiglia di filesystem evolutasi a partire dal \textit{second
522 extended filesystem}, o \acr{ext2}. Il filesystem \acr{ext2} ha subito un
523 grande sviluppo e diverse evoluzioni, fra cui l'aggiunta del
524 \textit{journaling} con il passaggio ad \acr{ext3}, che probabilmente è ancora
525 il filesystem più diffuso, ed una serie di ulteriori miglioramenti con il
526 successivo \acr{ext4}, che sta iniziando a sostituirlo gradualmente. In futuro
527 è previsto che questo debba essere sostituito da un filesystem completamente
528 diverso, \acr{btrfs}, che dovrebbe diventare il filesystem standard di Linux,
529 ma questo al momento è ancora in fase di sviluppo.\footnote{si fa riferimento
530 al momento dell'ultima revisione di di questo paragrafo, l'inizio del 2012.}
532 Il filesystem \acr{ext2} nasce come filesystem nativo per Linux a partire
533 dalle prime versioni del kernel e supporta tutte le caratteristiche di un
534 filesystem standard Unix: è in grado di gestire nomi di file lunghi (256
535 caratteri, estensibili a 1012) e supporta una dimensione massima dei file fino
536 a 4~Tb. I successivi filesystem \acr{ext3} ed \acr{ext4} sono evoluzioni di
537 questo filesystem, e sia pure con molti miglioramenti ed estensioni
538 significative ne mantengono le caratteristiche fondamentali.
540 Oltre alle caratteristiche standard, \acr{ext2} fornisce alcune estensioni che
541 non sono presenti su un classico filesystem di tipo Unix; le principali sono
544 \item gli attributi estesi (vedi sez.~\ref{sec:file_xattr}) che consentono di
545 estendere le informazioni salvabili come metadati e le ACL (vedi
546 sez.~\ref{sec:file_ACL}) che consentono di estendere il modello tradizionale
547 dei permessi sui file.
548 \item sono supportate entrambe le semantiche di BSD e SVr4 come opzioni di
549 montaggio. La semantica BSD comporta che i file in una directory sono creati
550 con lo stesso identificatore di gruppo della directory che li contiene. La
551 semantica SVr4 comporta che i file vengono creati con l'identificatore del
552 gruppo primario del processo, eccetto il caso in cui la directory ha il bit
553 di \acr{sgid} impostato (per una descrizione dettagliata del significato di
554 questi termini si veda sez.~\ref{sec:file_access_control}), nel qual caso
555 file e subdirectory ereditano sia il \ids{GID} che lo \acr{sgid}.
556 \item l'amministratore può scegliere la dimensione dei blocchi del filesystem
557 in fase di creazione, a seconda delle sue esigenze: blocchi più grandi
558 permettono un accesso più veloce, ma sprecano più spazio disco.
559 \item il filesystem implementa collegamenti simbolici veloci, in cui il nome
560 del file non è salvato su un blocco, ma tenuto all'interno
561 dell'\textit{inode} (evitando letture multiple e spreco di spazio), non
562 tutti i nomi però possono essere gestiti così per limiti di spazio (il
563 limite è 60 caratteri).
564 \item vengono supportati i cosiddetti \textit{file attributes} (vedi
565 sez.~\ref{sec:file_perm_overview}) che attivano comportamenti specifici per
566 i file su cui vengono attivati come marcarli come immutabili (che possono
567 cioè essere soltanto letti) per la protezione di file di configurazione
568 sensibili, o come \textit{append-only} (che possono essere aperti in
569 scrittura solo per aggiungere dati) per la protezione dei file di log.
572 La struttura di \acr{ext2} è stata ispirata a quella del filesystem di BSD: un
573 filesystem è composto da un insieme di blocchi, la struttura generale è quella
574 riportata in fig.~\ref{fig:file_filesys_detail}, in cui la partizione è divisa
575 in gruppi di blocchi.
577 Ciascun gruppo di blocchi contiene una copia delle informazioni essenziali del
578 filesystem (i \textit{superblock} sono quindi ridondati) per una maggiore
579 affidabilità e possibilità di recupero in caso di corruzione del
580 \textit{superblock} principale. L'utilizzo di raggruppamenti di blocchi ha
581 inoltre degli effetti positivi nelle prestazioni dato che viene ridotta la
582 distanza fra i dati e la tabella degli \textit{inode}.
586 \includegraphics[width=9cm]{img/dir_struct}
587 \caption{Struttura delle directory nel \textit{second extended filesystem}.}
588 \label{fig:file_ext2_dirs}
592 Le directory sono implementate come una \textit{linked list} con voci di
593 dimensione variabile. Ciascuna voce della lista contiene il numero di
594 \textit{inode}, la sua lunghezza, il nome del file e la sua lunghezza, secondo
595 lo schema in fig.~\ref{fig:file_ext2_dirs}; in questo modo è possibile
596 implementare nomi per i file anche molto lunghi (fino a 1024 caratteri) senza
597 sprecare spazio disco.
599 Con l'introduzione del filesystem \textit{ext3} sono state introdotte diverse
600 modifiche strutturali, la principale di queste è quella che \textit{ext3} è un
601 filesystem \textit{journaled}, è cioè in grado di eseguire una registrazione
602 delle operazioni di scrittura su un giornale (uno speciale file interno) in
603 modo da poter garantire il ripristino della coerenza dei dati del
604 filesystem\footnote{si noti bene che si è parlato di dati \textsl{del}
605 filesystem, non di dati \textsl{nel} filesystem, quello di cui viene
606 garantito un veloce ripristino è relativo ai dati della struttura interna
607 del filesystem, non di eventuali dati contenuti nei file che potrebbero
608 essere stati persi.} in brevissimo tempo in caso di interruzione improvvisa
609 della corrente o di crollo del sistema che abbia causato una interruzione
610 della scrittura dei dati sul disco.
612 Oltre a questo \textit{ext3} introduce ulteriori modifiche volte a migliorare
613 sia le prestazioni che la semplicità di gestione del filesystem, in
614 particolare per le directory si è passato all'uso di alberi binari con
615 indicizzazione tramite \textit{hash} al posto delle \textit{linked list} che
616 abbiamo illustrato, ottenendo un forte guadagno di prestazioni in caso di
617 directory contenenti un gran numero di file.
619 % TODO (bassa priorità) portare a ext3, ext4 e btrfs ed illustrare le
620 % problematiche che si possono incontrare (in particolare quelle relative alla
621 % perdita di contenuti in caso di crash del sistema)
622 % TODO (media priorità) trattare btrfs quando sarà usato come stabile
625 \subsection{La gestione dell'uso dei filesystem}
626 \label{sec:filesystem_mounting}
628 Come accennato in sez.~\ref{sec:file_arch_overview} per poter accedere ai file
629 occorre rendere disponibile al sistema il filesystem su cui essi sono
630 memorizzati. L'operazione di attivazione del filesystem è chiamata
631 \textsl{montaggio} e per far questo in Linux si usa la funzione di sistema
632 \funcd{mount}, il cui prototipo è:\footnote{la funzione è una versione
633 specifica di Linux che usa la omonima \textit{system call} e non è
638 \fdecl{mount(const char *source, const char *target, const char
640 \phantom{mount(}unsigned long mountflags, const void *data)}
641 \fdesc{Monta un filesystem.}
643 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
644 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
646 \item[\errcode{EACCES}] non si ha il permesso di accesso su uno dei
647 componenti del \textit{pathname}, o si è cercato di montare un filesystem
648 disponibile in sola lettura senza aver specificato \const{MS\_RDONLY} o il
649 device \param{source} è su un filesystem montato con l'opzione
651 \item[\errcode{EBUSY}] \param{source} è già montato, o non può essere
652 rimontato in sola lettura perché ci sono ancora file aperti in scrittura,
653 o non può essere montato su \param{target} perché la directory è ancora in
655 \item[\errcode{EINVAL}] il dispositivo \param{source} presenta un
656 \textit{superblock} non valido, o si è cercato di rimontare un filesystem
657 non ancora montato, o di montarlo senza che \param{target} sia un
658 \textit{mount point} o di spostarlo quando \param{target} non è un
659 \textit{mount point} o è la radice.
660 \item[\errcode{ELOOP}] si è cercato di spostare un \textit{mount point} su
661 una sottodirectory di \param{source} o si sono incontrati troppi
662 collegamenti simbolici nella risoluzione di un nome.
663 \item[\errcode{EMFILE}] in caso di filesystem virtuale, la tabella dei
664 dispositivi fittizi (chiamati \textit{dummy} nella documentazione inglese)
666 \item[\errcode{ENODEV}] il tipo \param{filesystemtype} non esiste o non è
667 configurato nel kernel.
668 \item[\errcode{ENOTBLK}] non si è usato un \textit{block device} per
669 \param{source} quando era richiesto.
670 \item[\errcode{ENXIO}] il \textit{major number} del
671 dispositivo \param{source} è sbagliato.
672 \item[\errcode{EPERM}] il processo non ha i privilegi di amministratore.
674 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENAMETOOLONG},
675 \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR} nel loro significato generico.}
678 \itindbeg{mount~point}
680 La funzione monta sulla directory indicata da \param{target}, detta
681 \textit{mount point}, il filesystem contenuto nel file di dispositivo indicato
682 da \param{source}. In entrambi i casi, come daremo per assunto da qui in
683 avanti tutte le volte che si parla di directory o file nel passaggio di un
684 argomento di una funzione, si intende che questi devono essere indicati con la
685 stringa contenente il loro \textit{pathname}.
687 Normalmente un filesystem è contenuto su un disco o una partizione, ma come
688 illustrato in sez.~\ref{sec:file_vfs_work} la struttura del \textit{Virtual
689 File System} è estremamente flessibile e può essere usata anche per oggetti
690 diversi da un disco. Ad esempio usando il \textit{loop device} si può montare
691 un file qualunque (come l'immagine di un CD-ROM o di un floppy) che contiene
692 l'immagine di un filesystem, inoltre alcuni tipi di filesystem, come
693 \texttt{proc} o \texttt{sysfs} sono virtuali e non hanno un supporto che ne
694 contenga i dati, che invece sono generati al volo ad ogni lettura, e passati
695 indietro al kernel ad ogni scrittura.\footnote{costituiscono quindi un
696 meccanismo di comunicazione, attraverso l'ordinaria interfaccia dei file,
699 Il tipo di filesystem che si vuole montare è specificato
700 dall'argomento \param{filesystemtype}, che deve essere una delle stringhe
701 riportate nel file \procfile{/proc/filesystems} che, come accennato in
702 sez.~\ref{sec:file_vfs_work}, contiene l'elenco dei filesystem supportati dal
703 kernel. Nel caso si sia indicato un filesystem virtuale, che non è associato a
704 nessun file di dispositivo, il contenuto di \param{source} viene ignorato.
706 L'argomento \param{data} viene usato per passare le impostazioni relative alle
707 caratteristiche specifiche di ciascun filesystem. Si tratta di una stringa di
708 parole chiave (separate da virgole e senza spazi) che indicano le cosiddette
709 ``\textsl{opzioni}'' del filesystem che devono essere impostate; in genere
710 viene usato direttamente il contenuto del parametro dell'opzione \texttt{-o}
711 del comando \texttt{mount}. I valori utilizzabili dipendono dal tipo di
712 filesystem e ciascuno ha i suoi, pertanto si rimanda alla documentazione della
713 pagina di manuale di questo comando e dei singoli filesystem.
715 Dopo l'esecuzione della funzione il contenuto del filesystem viene resto
716 disponibile nella directory specificata come \textit{mount point}, il
717 precedente contenuto di detta directory viene mascherato dal contenuto della
718 directory radice del filesystem montato. Fino ai kernel della serie 2.2.x non
719 era possibile montare un filesystem se un \textit{mount point} era già in uso.
721 A partire dal kernel 2.4.x inoltre è divenuto possibile sia spostare
722 atomicamente un \textit{mount point} da una directory ad un'altra, sia montare
723 lo stesso filesystem in diversi \textit{mount point}, sia montare più
724 filesystem sullo stesso \textit{mount point} impilandoli l'uno sull'altro, nel
725 qual caso vale comunque quanto detto in precedenza, e cioè che solo il
726 contenuto dell'ultimo filesystem montato sarà visibile.
728 \itindend{mount~point}
730 Oltre alle opzioni specifiche di ciascun filesystem, che si passano nella
731 forma della lista di parole chiave indicata con l'argomento \param{data},
732 esistono pure alcune opzioni che si possono applicare in generale, anche se
733 non è detto che tutti i filesystem le supportino, che si specificano tramite
734 l'argomento \param{mountflags}. L'argomento inoltre può essere utilizzato per
735 modificare il comportamento della funzione \func{mount}, facendole compiere
736 una operazione diversa (ad esempio un rimontaggio, invece che un montaggio).
738 In Linux \param{mountflags} deve essere un intero a 32 bit; fino ai kernel
739 della serie 2.2.x i 16 più significativi avevano un valore riservato che
740 doveva essere specificato obbligatoriamente,\footnote{il valore era il
741 \textit{magic number} \code{0xC0ED}, si può usare la costante
742 \const{MS\_MGC\_MSK} per ottenere la parte di \param{mountflags} riservata
743 al \textit{magic number}, mentre per specificarlo si può dare un OR
744 aritmetico con la costante \const{MS\_MGC\_VAL}.} e si potevano usare solo i
745 16 meno significativi. Oggi invece, con un numero di opzioni superiore, sono
746 utilizzati tutti e 32 i bit, ma qualora nei 16 più significativi sia presente
747 detto valore, che non esprime una combinazione valida, esso viene ignorato. Il
748 valore dell'argomento deve essere espresso come maschera binaria e i vari bit
749 che lo compongono, detti anche \textit{mount flags}, devono essere impostati
750 con un OR aritmetico dei valori dalle costanti riportate nell'elenco seguente:
752 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
753 \itindbeg{bind~mount}
754 \item[\const{MS\_BIND}] Effettua un cosiddetto \textit{bind mount}, in cui è
755 possibile montare una directory di un filesystem in un'altra directory,
756 l'opzione è disponibile a partire dai kernel della serie 2.4. In questo caso
757 verranno presi in considerazione solo gli argomenti \param{source}, che
758 stavolta indicherà la directory che si vuole montare e non un file di
759 dispositivo, e \param{target} che indicherà la directory su cui verrà
760 effettuato il \textit{bind mount}. Gli argomenti \param{filesystemtype}
761 e \param{data} vengono ignorati.
763 In sostanza quello che avviene è che in corrispondenza del \textit{pathname}
764 indicato da \param{target} viene montato l'\textit{inode} di \param{source},
765 così che la porzione di albero dei file presente sotto \param{source}
766 diventi visibile allo stesso modo sotto \param{target}. Trattandosi
767 esattamente dei dati dello stesso filesystem, ogni modifica fatta in uno
768 qualunque dei due rami di albero sarà visibile nell'altro, visto che
769 entrambi faranno riferimento agli stessi \textit{inode}.
771 Dal punto di vista del VFS l'operazione è analoga al montaggio di un
772 filesystem proprio nel fatto che anche in questo caso si inserisce in
773 corrispondenza della \textit{dentry} di \texttt{target} un diverso
774 \textit{inode}, che stavolta, invece di essere quello della radice del
775 filesystem indicato da un file di dispositivo, è quello di una directory già
778 Si tenga presente che proprio per questo sotto \param{target} comparirà il
779 contenuto che è presente sotto \param{source} all'interno del filesystem in
780 cui quest'ultima è contenuta. Questo potrebbe non corrispondere alla
781 porzione di albero che sta sotto \param{source} qualora in una
782 sottodirectory di quest'ultima si fosse effettuato un altro montaggio. In
783 tal caso infatti nella porzione di albero sotto \param{source} si troverebbe
784 il contenuto del nuovo filesystem (o di un altro \textit{bind mount}) mentre
785 sotto \param{target} ci sarebbe il contenuto presente nel filesystem
786 originale.\footnote{questo evita anche il problema dei \textit{loop} di
787 fig.~\ref{fig:file_link_loop}, dato che se anche si montasse su
788 \param{target} una directory in cui essa è contenuta, il cerchio non
789 potrebbe chiudersi perché ritornati a \param{target} dentro il
790 \textit{bind mount} vi si troverebbe solo il contenuto originale e non si
791 potrebbe tornare indietro.}
793 Fino al kernel 2.6.26 questo flag doveva essere usato da solo, in quanto il
794 \textit{bind mount} continuava ad utilizzare le stesse opzioni del montaggio
795 originale, dal 2.6.26 è stato introdotto il supporto per il cosiddetto
796 \textit{read-only bind mount} e viene onorata la presenza aggiuntiva del
797 flag \const{MS\_RDONLY}. In questo modo si ottiene che l'accesso ai file
798 sotto \param{target} sia effettuabile esclusivamente in sola lettura.
800 Il supporto per il \textit{bind mount} consente di superare i limiti
801 presenti per gli \textit{hard link} (di cui parleremo in
802 sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}) con la possibilità di fare riferimento
803 alla porzione dell'albero dei file di un filesystem presente a partire da
804 una certa directory, utilizzando una qualunque altra directory, anche se
805 questa sta su un filesystem diverso. Si può così fornire una alternativa
806 all'uso dei collegamenti simbolici (di cui parleremo in
807 sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}) che funziona correttamente anche
808 all'intero di un \textit{chroot} (argomento su cui torneremo in
809 sez.~\ref{sec:file_chroot}).
811 \itindend{bind~mount}
813 \item[\const{MS\_DIRSYNC}] Richiede che ogni modifica al contenuto di una
814 directory venga immediatamente registrata su disco in maniera sincrona
815 (introdotta a partire dai kernel della serie 2.6). L'opzione si applica a
816 tutte le directory del filesystem, ma su alcuni filesystem è possibile
817 impostarla a livello di singole directory o per i sottorami di una directory
818 con il comando \cmd{chattr}.\footnote{questo avviene tramite delle opportune
819 \texttt{ioctl} (vedi sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}).}
821 Questo consente di ridurre al minimo il rischio di perdita dei dati delle
822 directory in caso di crollo improvviso del sistema, al costo di una certa
823 perdita di prestazioni dato che le funzioni di scrittura relative ad
824 operazioni sulle directory non saranno più bufferizzate e si bloccheranno
825 fino all'arrivo dei dati sul disco prima che un programma possa proseguire.
827 \item[\const{MS\_MANDLOCK}] Consente l'uso del \textit{mandatory locking}
828 (vedi sez.~\ref{sec:file_mand_locking}) sui file del filesystem. Per poterlo
829 utilizzare effettivamente però esso dovrà essere comunque attivato
830 esplicitamente per i singoli file impostando i permessi come illustrato in
831 sez.~\ref{sec:file_mand_locking}.
833 \item[\const{MS\_MOVE}] Effettua uno del spostamento del \textit{mount point}
834 di un filesystem. La directory del \textit{mount point} originale deve
835 essere indicata nell'argomento \param{source}, e la sua nuova posizione
836 nell'argomento \param{target}. Tutti gli altri argomenti della funzione
839 Lo spostamento avviene atomicamente, ed il ramo di albero presente
840 sotto \param{source} sarà immediatamente visibile sotto \param{target}. Non
841 esiste cioè nessun momento in cui il filesystem non risulti montato in una o
842 nell'altra directory e pertanto è garantito che la risoluzione di
843 \itindsub{pathname}{relativo} \textit{pathname} relativi all'interno del
844 filesystem non possa fallire.
846 \item[\const{MS\_NOATIME}] Viene disabilitato sul filesystem l'aggiornamento
847 degli \textit{access time} (vedi sez.~\ref{sec:file_file_times}) per
848 qualunque tipo di file. Dato che l'aggiornamento degli \textit{access time}
849 è una funzionalità la cui utilità è spesso irrilevante ma comporta un costo
850 elevato visto che una qualunque lettura comporta comunque una scrittura su
851 disco,\footnote{e questo ad esempio ha conseguenze molto pesanti nell'uso
852 della batteria sui portatili.} questa opzione consente di disabilitarla
853 completamente. La soluzione può risultare troppo drastica dato che
854 l'informazione viene comunque utilizzata da alcuni programmi, per cui nello
855 sviluppo del kernel sono state introdotte altre opzioni che forniscono
856 soluzioni più appropriate e meno radicali.
858 \item[\const{MS\_NODEV}] Viene disabilitato sul filesystem l'accesso ai file
859 di dispositivo eventualmente presenti su di esso. L'opzione viene usata come
860 misura di precauzione per rendere inutile la presenza di eventuali file di
861 dispositivo su filesystem che non dovrebbero contenerne.\footnote{si ricordi
862 che le convenzioni del \textit{Linux Filesystem Hierarchy Standard}
863 richiedono che questi siano mantenuti esclusivamente sotto \texttt{/dev}.}
865 Viene utilizzata, assieme a \const{MS\_NOEXEC} e \const{MS\_NOSUID}, per
866 fornire un accesso più controllato a quei filesystem di cui gli utenti hanno
867 il controllo dei contenuti, in particolar modo quelli posti su dispositivi
868 rimuovibili. In questo modo si evitano alla radice possibili situazioni in
869 cui un utente malizioso inserisce su uno di questi filesystem dei file di
870 dispositivo con permessi ``opportunamente'' ampliati che gli consentirebbero
871 di accedere anche a risorse cui non dovrebbe.
873 \item[\const{MS\_NODIRATIME}] Viene disabilitato sul filesystem
874 l'aggiornamento degli \textit{access time} (vedi
875 sez.~\ref{sec:file_file_times}), ma soltanto per le directory. Costituisce
876 una alternativa per \const{MS\_NOATIME}, che elimina l'informazione per le
877 directory, che in pratica che non viene mai utilizzata, mantenendola per i
878 file in cui invece ha un impiego, sia pur limitato.
880 \item[\const{MS\_NOEXEC}] Viene disabilitata sul filesystem l'esecuzione di un
881 qualunque file eseguibile eventualmente presente su di esso. L'opzione viene
882 usata come misura di precauzione per rendere impossibile l'uso di programmi
883 posti su filesystem che non dovrebbero contenerne.
885 Anche in questo caso viene utilizzata per fornire un accesso più controllato
886 a quei filesystem di cui gli utenti hanno il controllo dei contenuti. Da
887 questo punto di vista l'opzione è meno importante delle analoghe
888 \const{MS\_NODEV} e \const{MS\_NOSUID} in quanto l'esecuzione di un
889 programma creato dall'utente pone un livello di rischio nettamente
890 inferiore, ed è in genere consentita per i file contenuti nella sua home
891 directory.\footnote{cosa che renderebbe superfluo l'attivazione di questa
892 opzione, il cui uso ha senso solo per ambienti molto controllati in cui si
893 vuole che gli utenti eseguano solo i programmi forniti
894 dall'amministratore.}
896 \item[\const{MS\_NOSUID}] Viene disabilitato sul filesystem l'effetto dei bit
897 dei permessi \acr{suid} e \acr{sgid} (vedi sez.~\ref{sec:file_special_perm})
898 eventualmente presenti sui file in esso contenuti. L'opzione viene usata
899 come misura di precauzione per rendere inefficace l'effetto di questi bit
900 per filesystem in cui non ci dovrebbero essere file dotati di questi
903 Di nuovo viene utilizzata, analogamente a \const{MS\_NOEXEC} e
904 \const{MS\_NODEV}, per fornire un accesso più controllato a quei filesystem
905 di cui gli utenti hanno il controllo dei contenuti. In questo caso si evita
906 che un utente malizioso possa inserire su uno di questi filesystem un
907 eseguibile con il bit \acr{suid} attivo e di proprietà dell'amministratore o
908 di un altro utente, che gli consentirebbe di eseguirlo per conto di
911 \item[\const{MS\_PRIVATE}] Marca un \textit{mount point} come privato. Si
912 tratta di una delle nuove opzioni (insieme a \const{MS\_SHARED},
913 \const{MS\_SLAVE} e \const{MS\_UNBINDABLE}) facenti parte
914 dell'infrastruttura degli \textit{shared subtree} introdotta a partire dal
915 kernel 2.6.15, che estendono le funzionalità dei \textit{bind mount}. In
916 questo caso \param{target} dovrà fare riferimento al \textit{mount point}
917 che si intende marcare, e tutti gli altri argomenti verranno ignorati.
919 Di default, finché non lo si marca altrimenti con una delle altre opzioni
920 dell'interfaccia come \textit{shared subtree}, ogni \textit{mount point} è
921 privato. Ogni \textit{bind mount} ottenuto da un \textit{mount point} di
922 tipo \textit{private} si comporta come descritto nella trattazione di
923 \const{MS\_BIND}. Si usa questo flag principalmente per revocare gli effetti
924 delle altre opzioni e riportare il comportamento a quello ordinario.
926 \item[\const{MS\_RDONLY}] Esegue il montaggio del filesystem in sola lettura,
927 non sarà possibile nessuna modifica ai suoi contenuti. Viene usato tutte le
928 volte che si deve accedere ai contenuti di un filesystem con la certezza che
929 questo non venga modificato (ad esempio per ispezionare un filesystem
930 corrotto). All'avvio di default il kernel monta la radice in questa
933 \item[\const{MS\_REC}] Applica ricorsivamente a tutti i \textit{mount point}
934 presenti al di sotto del \textit{mount point} indicato gli effetti della
935 opzione degli \textit{shared subtree} associata. Anche questo caso
936 l'argomento \param{target} deve fare riferimento ad un \textit{mount point}
937 e tutti gli altri argomenti sono ignorati, ed il flag deve essere indicato
938 assieme ad una fra \const{MS\_PRIVATE}, \const{MS\_SHARED},
939 \const{MS\_SLAVE} e \const{MS\_UNBINDABLE}.
941 % TODO trattare l'opzione \texttt{lazytime} introdotta con il kernel 4.0,
942 % vedi http://lwn.net/Articles/621046/
944 \item[\const{MS\_RELATIME}] Indica di effettuare l'aggiornamento degli
945 \textit{access time} sul filesystem soltanto quando questo risulti
946 antecedente il valore corrente del \textit{modification time} o del
947 \textit{change time} (per i tempi dei file si veda
948 sez.~\ref{sec:file_file_times}). L'opzione è disponibile a partire dal
949 kernel 2.6.20, mentre dal 2.6.30 questo è diventato il comportamento di
950 default del sistema, che può essere riportato a quello tradizionale con
951 l'uso di \const{MS\_STRICTATIME}. Sempre dal 2.6.30 il comportamento è stato
952 anche modificato e l'\textit{access time} viene comunque aggiornato se è più
953 vecchio di un giorno.
955 L'opzione consente di evitare i problemi di prestazioni relativi
956 all'aggiornamento dell'\textit{access time} senza avere impatti negativi
957 riguardo le funzionalità, il comportamento adottato infatti consente di
958 rendere evidente che vi è stato un accesso dopo la scrittura, ed evitando al
959 contempo ulteriori operazioni su disco negli accessi successivi. In questo
960 modo l'informazione relativa al fatto che un file sia stato letto resta
961 disponibile, ed i programmi che ne fanno uso continuano a funzionare. Con
962 l'introduzione di questo comportamento l'uso delle alternative
963 \const{MS\_NOATIME} e \const{MS\_NODIRATIME} è sostanzialmente inutile.
965 \item[\const{MS\_REMOUNT}] Consente di rimontare un filesystem già montato
966 cambiandone le opzioni di montaggio in maniera atomica. In questo modo si
967 possono modificare le opzioni del filesystem anche se questo è in uso. Gli
968 argomenti \param{source} e \param{target} devono essere gli stessi usati per
969 il montaggio originale, mentre sia \param{data} che \param{mountflags}
970 conterranno le nuove opzioni, \param{filesystemtype} viene ignorato.
972 Qualunque opzione specifica del filesystem indicata con \param{data} può
973 essere modificata, mentre con \param{mountflags} possono essere modificate
974 solo alcune opzioni generiche. Con i kernel più recenti queste sono soltanto
975 \const{MS\_MANDLOCK}, \const{MS\_RDONLY} e \const{MS\_SYNCHRONOUS}, prima
976 del kernel 2.6.16 potevano essere modificate anche le ulteriori
977 \const{MS\_NOATIME} e \const{MS\_NODIRATIME}, ed infine prima del kernel
978 2.4.10 anche \const{MS\_NODEV}, \const{MS\_NOEXEC} e \const{MS\_NOSUID}.
980 \itindbeg{shared~subtree}
982 \item[\const{MS\_SHARED}] Marca un \textit{mount point} come \textit{shared
983 mount}. Si tratta di una delle nuove opzioni (insieme a
984 \const{MS\_PRIVATE}, \const{MS\_SLAVE} e \const{MS\_UNBINDABLE}) facenti
985 parte dell'infrastruttura dei cosiddetti \textit{shared subtree} introdotta
986 a partire dal kernel 2.6.15, che estendono le funzionalità dei \textit{bind
987 mount}. In questo caso \param{target} dovrà fare riferimento al
988 \textit{mount point} che si intende marcare, e tutti gli altri argomenti
991 Lo scopo dell'opzione è ottenere che tutti i successivi \textit{bind mount}
992 effettuati da un \textit{mount point} marcato da essa siano di tipo
993 \textit{shared}, cioè ``\textsl{condividano}'' con l'originale e fra di loro
994 ogni ulteriore operazione di montaggio o smontaggio che avviene su una
995 directory al di sotto di uno qualunque di essi. Le operazioni di montaggio e
996 smontaggio effettuate al di sotto di un qualunque \textit{mount point} così
997 marcato verranno ``\textsl{propagate}'' a tutti i \textit{mount point} della
998 stessa condivisione, e la sezione di albero di file vista al di sotto di
999 ciascuno di essi sarà sempre identica.
1001 \itindbend{shared~subtree}
1003 \item[\const{MS\_SILENT}] Richiede la soppressione di alcuni messaggi di
1004 avvertimento nei log del kernel (vedi sez.~\ref{sec:sess_daemon}). L'opzione
1005 è presente a partire dal kernel 2.6.17 e sostituisce, utilizzando un nome
1006 non fuorviante, la precedente \const{MS\_VERBOSE}, introdotta nel kernel
1007 2.6.12, che aveva lo stesso effetto.
1009 \item[\const{MS\_SLAVE}] Marca un \textit{mount point} come \textit{slave
1010 mount}. Si tratta di una delle nuove opzioni (insieme a
1011 \const{MS\_PRIVATE}, \const{MS\_SHARED} e \const{MS\_UNBINDABLE}) facenti
1012 parte dell'infrastruttura degli \textit{shared subtree} introdotta a partire
1013 dal kernel 2.6.15, che estendono le funzionalità dei \textit{bind mount}.
1014 In questo caso \param{target} dovrà fare riferimento al \textit{mount point}
1015 che si intende marcare, e tutti gli altri argomenti verranno ignorati.
1017 Lo scopo dell'opzione è ottenere che tutti i successivi \textit{bind mount}
1018 effettuati da un \textit{mount point} marcato da essa siano di tipo
1019 \textit{slave}, cioè ``\textsl{condividano}'' ogni ulteriore operazione di
1020 montaggio o smontaggio che avviene su una directory al di sotto del
1021 \textit{mount point} originale. Le operazioni di montaggio e smontaggio in
1022 questo caso vengono ``\textsl{propagate}'' soltanto dal \textit{mount point}
1023 originale (detto anche \textit{master}) verso gli \textit{slave}, mentre
1024 essi potranno eseguire al loro interno ulteriori montaggi che non saranno
1025 propagati né negli altri né nel \textit{mount point} originale.
1027 \item[\const{MS\_STRICTATIME}] Ripristina il comportamento tradizionale per
1028 cui l'\textit{access time} viene aggiornato ad ogni accesso al
1029 file. L'opzione è disponibile solo a partire dal kernel 2.6.30 quando il
1030 comportamento di default del kernel è diventato quello fornito da
1031 \const{MS\_RELATIME}.
1033 \item[\const{MS\_SYNCHRONOUS}] Abilita la scrittura sincrona richiedendo che
1034 ogni modifica al contenuto del filesystem venga immediatamente registrata su
1035 disco. Lo stesso comportamento può essere ottenuto con il flag
1036 \const{O\_SYNC} di \func{open} (vedi sez.~\ref{sec:file_open_close}).
1038 Questa opzione consente di ridurre al minimo il rischio di perdita dei dati
1039 in caso di crollo improvviso del sistema, al costo di una pesante perdita di
1040 prestazioni dato che tutte le funzioni di scrittura non saranno più
1041 bufferizzate e si bloccheranno fino all'arrivo dei dati sul disco. Per un
1042 compromesso in cui questo comportamento avviene solo per le directory, ed ha
1043 quindi una incidenza nettamente minore, si può usare \const{MS\_DIRSYNC}.
1045 \item[\const{MS\_UNBINDABLE}] Marca un \textit{mount point} come
1046 \textit{unbindable mount}. Si tratta di una delle nuove opzioni (insieme a
1047 \const{MS\_PRIVATE}, \const{MS\_SHARED} e \const{MS\_SLAVE}) facenti parte
1048 dell'infrastruttura degli \textit{shared subtree} introdotta a partire dal
1049 kernel 2.6.15, che estendono le funzionalità dei \textit{bind mount}. In
1050 questo caso \param{target} dovrà fare riferimento al \textit{mount point}
1051 che si intende marcare, e tutti gli altri argomenti verranno ignorati.
1053 Un \textit{mount point} marcato in questo modo disabilita la capacità di
1054 eseguire dei \textit{bind mount} del suo contenuto. Si comporta cioè come
1055 allo stesso modo di un \textit{mount point} ordinario di tipo
1056 \textit{private} con in più la restrizione che nessuna sua sottodirectory
1057 (anche se relativa ad un ulteriore montaggio) possa essere utilizzata per un
1058 come sorgente di un \textit{bind mount}.
1062 % NOTE per \const{MS\_SLAVE},\const{MS\_SHARE}, \const{MS\_PRIVATE} e
1063 % \const{MS\_UNBINDABLE} dal 2.6.15 vedi shared subtrees, in particolare
1064 % * http://lwn.net/Articles/159077/ e
1065 % * Documentation/filesystems/sharedsubtree.txt
1067 % TODO: (bassa priorità) non documentati ma presenti in sys/mount.h:
1075 Una volta che non si voglia più utilizzare un certo filesystem è possibile
1076 ``\textsl{smontarlo}'' usando la funzione di sistema \funcd{umount}, il cui
1081 \fdecl{umount(const char *target)}
1082 \fdesc{Smonta un filesystem.}
1084 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
1085 nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
1087 \item[\errcode{EBUSY}] il filesystem è occupato.
1088 \item[\errcode{EINVAL}] \param{target} non è un \textit{mount point}.
1089 \item[\errcode{EPERM}] il processo non ha i privilegi di
1090 amministratore.\footnotemark
1092 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG},
1093 \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM} nel loro significato generico. }
1096 \footnotetext{più precisamente la capacità \const{CAP\_SYS\_ADMIN}, vedi
1097 sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.}
1099 La funzione prende il nome della directory su cui il filesystem è montato e
1100 non il file o il dispositivo che è stato montato,\footnote{questo è vero a
1101 partire dal kernel 2.3.99-pre7, prima esistevano due chiamate separate e la
1102 funzione poteva essere usata anche specificando il file di dispositivo.} in
1103 quanto a partire dai kernel della serie 2.4.x è possibile montare lo stesso
1104 dispositivo in più punti. Nel caso più di un filesystem sia stato montato
1105 sullo stesso \textit{mount point} viene smontato quello che è stato montato
1106 per ultimo. Si tenga presente che la funzione fallisce se il filesystem è
1107 ``\textsl{occupato}'', cioè quando ci sono ancora dei file aperti sul
1108 filesystem, se questo contiene la directory di lavoro (vedi
1109 sez.~\ref{sec:file_work_dir}) di un qualunque processo o il \textit{mount
1110 point} di un altro filesystem.
1112 Linux provvede inoltre una seconda funzione di sistema, \funcd{umount2}, che
1113 consente un maggior controllo delle operazioni, come forzare lo smontaggio di
1114 un filesystem anche quando questo risulti occupato; il suo prototipo è:
1118 \fdecl{umount2(const char *target, int flags)}
1119 \fdesc{Smonta un filesystem.}
1121 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
1122 nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
1124 \item[\errcode{EAGAIN}] si è chiamata la funzione con \const{MNT\_EXPIRE}
1125 ed il filesystem non era occupato.
1126 \item[\errcode{EBUSY}] \param{target} è la directory di lavoro di qualche
1127 processo, o contiene dei file aperti, o un altro \textit{mount point}.
1128 \item[\errcode{EINVAL}] \param{target} non è un \textit{mount point} o si
1129 è usato \const{MNT\_EXPIRE} con \const{MNT\_FORCE} o
1130 \const{MNT\_DETACH} o si è specificato un flag non esistente.
1132 e tutti gli altri valori visti per \func{umount} con lo stesso significato.}
1135 Il valore di \param{flags} è una maschera binaria dei flag che controllano le
1136 modalità di smontaggio, che deve essere specificato con un OR aritmetico delle
1137 costanti illustrate in tab.~\ref{tab:umount2_flags}. Specificando
1138 \const{MNT\_FORCE} la funzione cercherà di liberare il filesystem anche se è
1139 occupato per via di una delle condizioni descritte in precedenza. A seconda
1140 del tipo di filesystem alcune (o tutte) possono essere superate, evitando
1141 l'errore di \errcode{EBUSY}. In tutti i casi prima dello smontaggio viene
1142 eseguita una sincronizzazione dei dati.
1147 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
1149 \textbf{Costante} & \textbf{Descrizione}\\
1152 \const{MNT\_FORCE} & Forza lo smontaggio del filesystem anche se questo è
1153 occupato (presente dai kernel della serie 2.2).\\
1154 \const{MNT\_DETACH} & Esegue uno smontaggio ``\textsl{pigro}'', in cui si
1155 blocca l'accesso ma si aspetta che il filesystem si
1156 liberi (presente dal kernel 2.4.11 e dalla
1157 \acr{glibc} 2.11).\\
1158 \const{MNT\_EXPIRE} & Se non occupato marca un \textit{mount point} come
1159 ``\textsl{in scadenza}'' in modo che ad una
1160 successiva chiamata senza utilizzo del filesystem
1161 questo venga smontato (presente dal
1162 kernel 2.6.8 e dalla \acr{glibc} 2.11).\\
1163 \const{UMOUNT\_NOFOLLOW}& Non dereferenzia \param{target} se questo è un
1164 collegamento simbolico (vedi
1165 sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}) evitando
1166 problemi di sicurezza (presente dal kernel 2.6.34).\\
1169 \caption{Costanti che identificano i bit dell'argomento \param{flags}
1170 della funzione \func{umount2}.}
1171 \label{tab:umount2_flags}
1174 Con l'opzione \const{MNT\_DETACH} si richiede invece uno smontaggio
1175 ``\textsl{pigro}'' (o \textit{lazy umount}) in cui il filesystem diventa
1176 inaccessibile per i nuovi processi subito dopo la chiamata della funzione, ma
1177 resta accessibile per quelli che lo hanno ancora in uso e non viene smontato
1178 fintanto che resta occupato.
1180 Con \const{MNT\_EXPIRE}, che non può essere specificato insieme agli altri
1181 due, si marca il \textit{mount point} di un filesystem non occupato come
1182 ``\textsl{in scadenza}'', in tal caso \func{umount2} ritorna con un errore di
1183 \errcode{EAGAIN}, mentre in caso di filesystem occupato si sarebbe ricevuto
1184 \errcode{EBUSY}. Una volta marcato, se nel frattempo non viene fatto nessun
1185 uso del filesystem, ad una successiva chiamata con \const{MNT\_EXPIRE} questo
1186 verrà smontato. Questo flag consente di realizzare un meccanismo che smonti
1187 automaticamente i filesystem che restano inutilizzati per un certo periodo di
1190 Infine il flag \const{UMOUNT\_NOFOLLOW} non dereferenzia \param{target} se
1191 questo è un collegamento simbolico (vedi
1192 sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}). Questa è una misura di sicurezza
1193 introdotta per evitare, per quei filesystem per il quale è prevista una
1194 gestione diretta da parte degli utenti, come quelli basati su
1195 FUSE,\footnote{il \textit{Filesystem in USEr space} (FUSE) è una delle più
1196 interessanti applicazioni del VFS che consente, tramite un opportuno modulo,
1197 di implementarne le funzioni in \textit{user space}, così da rendere
1198 possibile l'implementazione di un qualunque filesystem (con applicazioni di
1199 grande interesse come il filesystem cifrato \textit{encfs} o il filesystem
1200 di rete \textit{sshfs}) che possa essere usato direttamente per conto degli
1201 utenti.} che si possano passare ai programmi che effettuano lo smontaggio
1202 dei filesystem, che in genere sono privilegiati ma consentono di agire solo
1203 sui propri \textit{mount point}, dei collegamenti simbolici che puntano ad
1204 altri \textit{mount point}, ottenendo così la possibilità di smontare
1205 qualunque filesystem.
1208 Altre due funzioni di sistema specifiche di Linux,\footnote{esse si trovano
1209 anche su BSD, ma con una struttura diversa.} utili per ottenere in maniera
1210 diretta informazioni riguardo al filesystem su cui si trova un certo file,
1211 sono \funcd{statfs} e \funcd{fstatfs}, i cui prototipi sono:
1215 \fdecl{int statfs(const char *path, struct statfs *buf)}
1216 \fdecl{int fstatfs(int fd, struct statfs *buf)}
1217 \fdesc{Restituiscono informazioni relative ad un filesystem.}
1219 {Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
1220 nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
1222 \item[\errcode{ENOSYS}] il filesystem su cui si trova il file specificato
1223 non supporta la funzione.
1224 \end{errlist} ed inoltre \errval{EFAULT} ed \errval{EIO} per entrambe,
1225 \errval{EBADF} per \func{fstatfs}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENAMETOOLONG},
1226 \errval{ENOENT}, \errval{EACCES}, \errval{ELOOP} per \func{statfs} nel loro
1227 significato generico.}
1230 Queste funzioni permettono di ottenere una serie di informazioni generali
1231 riguardo al filesystem su cui si trova il file specificato con un
1232 \textit{pathname} per \func{statfs} e con un file descriptor (vedi
1233 sez.~\ref{sec:file_fd}) per \func{statfs}. Le informazioni vengono restituite
1234 all'indirizzo \param{buf} di una struttura \struct{statfs} definita come in
1235 fig.~\ref{fig:sys_statfs}, ed i campi che sono indefiniti per il filesystem in
1236 esame sono impostati a zero. I valori del campo \var{f\_type} sono definiti
1237 per i vari filesystem nei relativi file di header dei sorgenti del kernel da
1238 costanti del tipo \var{XXX\_SUPER\_MAGIC}, dove \var{XXX} in genere è il nome
1239 del filesystem stesso.
1241 \begin{figure}[!htb]
1242 \footnotesize \centering
1243 \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
1244 \includestruct{listati/statfs.h}
1247 \caption{La struttura \structd{statfs}.}
1248 \label{fig:sys_statfs}
1251 La \acr{glibc} provvede infine una serie di funzioni per la gestione dei due
1252 file \conffile{/etc/fstab}\footnote{più precisamente \funcm{setfsent},
1253 \funcm{getfsent}, \funcm{getfsfile}, \funcm{getfsspec}, \funcm{endfsent}.}
1254 ed \conffile{/etc/mtab}\footnote{più precisamente \funcm{setmntent},
1255 \funcm{getmntent},\funcm{getmntent\_r}, \funcm{addmntent},\funcm{endmntent},
1256 \funcm{hasmntopt}.} che convenzionalmente sono usati in quasi tutti i
1257 sistemi unix-like per mantenere rispettivamente le informazioni riguardo ai
1258 filesystem da montare e a quelli correntemente montati. Le funzioni servono a
1259 leggere il contenuto di questi file in opportune strutture \struct{fstab} e
1260 \struct{mntent}, e, nel caso di \conffile{/etc/mtab}, per inserire e rimuovere
1261 le voci presenti nel file.
1263 In generale si dovrebbero usare queste funzioni, in particolare quelle
1264 relative a \conffile{/etc/mtab}, quando si debba scrivere un programma che
1265 effettua il montaggio di un filesystem. In realtà in questi casi è molto più
1266 semplice invocare direttamente il programma \cmd{mount}. Inoltre l'uso stesso
1267 di \conffile{/etc/mtab} è considerato una pratica obsoleta, in quanto se non
1268 aggiornato correttamente (cosa che è impossibile se la radice è montata in
1269 sola lettura) il suo contenuto diventa fuorviante.
1271 Per questo motivo il suo utilizzo viene deprecato ed in molti casi viene già
1272 oggi sostituito da un collegamento simbolico a \procfile{/proc/mounts}, che
1273 contiene una versione degli stessi contenuti (vale a dire l'elenco dei
1274 filesystem montati) generata direttamente dal kernel, e quindi sempre
1275 disponibile e sempre aggiornata. Per questo motivo tralasceremo la
1276 trattazione, di queste funzioni, rimandando al manuale della \acr{glibc}
1277 \cite{GlibcMan} per la documentazione completa.
1279 % TODO (bassa priorità) scrivere delle funzioni (getfsent e getmntent &C)
1280 % TODO (bassa priorità) documentare ? swapon e swapoff (man 2 ...)
1284 \section{La gestione di file e directory}
1285 \label{sec:file_dir}
1287 In questa sezione esamineremo le funzioni usate per la manipolazione dei nomi
1288 file e directory, per la creazione di collegamenti simbolici e diretti, per la
1289 gestione e la lettura delle directory. In particolare ci soffermeremo sulle
1290 conseguenze che derivano dalla architettura di un filesystem unix-like
1291 illustrata in sez.~\ref{sec:file_filesystem} per quanto attiene il
1292 comportamento e gli effetti delle varie funzioni. Tratteremo infine la
1293 directory di lavoro e le funzioni per la gestione di file speciali e
1297 \subsection{La gestione dei nomi dei file}
1298 \label{sec:link_symlink_rename}
1300 % \subsection{Le funzioni \func{link} e \func{unlink}}
1301 % \label{sec:file_link}
1303 Una caratteristica comune a diversi sistemi operativi è quella di poter creare
1304 dei nomi alternativi, come gli alias del vecchio MacOS o i collegamenti di
1305 Windows o i nomi logici del VMS, che permettono di fare riferimento allo
1306 stesso file chiamandolo con nomi diversi o accedendovi da directory diverse.
1307 Questo è possibile anche in ambiente Unix, dove un nome alternativo viene
1308 usualmente chiamato ``\textsl{collegamento}'' (o \textit{link}). Data
1309 l'architettura del sistema riguardo la gestione dei file vedremo però che ci
1310 sono due metodi sostanzialmente diversi per fare questa operazione.
1312 \itindbeg{hard~link}
1313 \index{collegamento!diretto|(}
1315 In sez.~\ref{sec:file_filesystem} abbiamo spiegato come la capacità di
1316 chiamare un file con nomi diversi sia connaturata con l'architettura di un
1317 filesystem per un sistema Unix, in quanto il nome del file che si trova in una
1318 directory è solo un'etichetta associata ad un puntatore che permette di
1319 ottenere il riferimento ad un \textit{inode}, e che è quest'ultimo che viene
1320 usato dal kernel per identificare univocamente gli oggetti sul filesystem.
1322 Questo significa che fintanto che si resta sullo stesso filesystem la
1323 realizzazione di un \textit{link} è immediata: uno stesso file può avere tanti
1324 nomi diversi, dati da altrettante associazioni diverse allo stesso
1325 \textit{inode} effettuate tramite ``etichette'' diverse in directory
1326 diverse. Si noti anche come nessuno di questi nomi possa assumere una
1327 particolare preferenza o originalità rispetto agli altri, in quanto tutti
1328 fanno comunque riferimento allo stesso \textit{inode} e quindi tutti
1329 otterranno lo stesso file.
1331 Quando si vuole aggiungere ad una directory una voce che faccia riferimento ad
1332 un file già esistente nella modalità appena descritta, per ottenere quello che
1333 viene denominato ``\textsl{collegamento diretto}'' (o \textit{hard link}), si
1334 deve usare la funzione di sistema \funcd{link}, il cui prototipo è:
1338 \fdecl{int link(const char *oldpath, const char *newpath)}
1339 \fdesc{Crea un nuovo collegamento diretto (\textit{hard link}).}
1341 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
1342 nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
1344 \item[\errcode{EEXIST}] un file (o una directory) di nome \param{newpath}
1346 \item[\errcode{EMLINK}] ci sono troppi collegamenti al file \param{oldpath}
1347 (il numero massimo è specificato dalla variabile \const{LINK\_MAX}, vedi
1348 sez.~\ref{sec:sys_limits}).
1349 \item[\errcode{EPERM}] il filesystem che contiene \param{oldpath} e
1350 \param{newpath} non supporta i collegamenti diretti o è una directory.
1351 \item[\errcode{EXDEV}] i file \param{oldpath} e \param{newpath} non fanno
1352 riferimento ad un filesystem montato sullo stesso
1353 \textit{mount point}.
1354 \end{errlist} ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{EFAULT}, \errval{EIO},
1355 \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM},
1356 \errval{ENOSPC}, \errval{ENOTDIR}, \errval{EROFS} nel loro significato
1360 La funzione crea in \param{newpath} un collegamento diretto al file indicato
1361 da \param{oldpath}. Per quanto detto la creazione di un nuovo collegamento
1362 diretto non copia il contenuto del file, ma si limita a creare la voce
1363 specificata da \param{newpath} nella directory corrispondente e l'unica
1364 proprietà del file che verrà modificata sarà il numero di riferimenti al file
1365 (il campo \var{i\_nlink} della struttura \kstruct{inode}, vedi
1366 fig.~\ref{fig:kstruct_inode}) che verrà aumentato di di uno. In questo modo lo
1367 stesso file potrà essere acceduto sia con \param{newpath} che
1368 con \param{oldpath}.
1370 Per quanto dicevamo in sez.~\ref{sec:file_filesystem} la creazione di un
1371 collegamento diretto è possibile solo se entrambi i \textit{pathname} sono
1372 nello stesso filesystem ed inoltre esso deve supportare gli \textit{hard link}
1373 (il meccanismo non è disponibile ad esempio con il filesystem \acr{vfat} di
1374 Windows). In realtà la funzione ha un ulteriore requisito, e cioè che non solo
1375 che i due file siano sullo stesso filesystem, ma anche che si faccia
1376 riferimento ad essi all'interno dello stesso \textit{mount point}.\footnote{si
1377 tenga presente infatti, come detto in sez.~\ref{sec:filesystem_mounting},
1378 che a partire dal kernel 2.4 uno stesso filesystem può essere montato più
1379 volte su directory diverse.}
1381 La funzione inoltre opera sia sui file ordinari che sugli altri oggetti del
1382 filesystem, con l'eccezione delle directory. In alcune versioni di Unix solo
1383 l'amministratore è in grado di creare un collegamento diretto ad un'altra
1384 directory: questo viene fatto perché con una tale operazione è possibile
1385 creare dei \textit{loop} nel filesystem (vedi fig.~\ref{fig:file_link_loop})
1386 che molti programmi non sono in grado di gestire e la cui rimozione
1387 diventerebbe piuttosto complicata.\footnote{in genere per questo tipo di
1388 errori occorre eseguire il programma \cmd{fsck} per riparare il filesystem,
1389 in quanto in caso di \textit{loop} la directory creata non sarebbe vuota e
1390 non si potrebbe più rimuoverla.}
1392 Data la pericolosità di questa operazione e la disponibilità dei collegamenti
1393 simbolici (che vedremo a breve) e dei \textit{bind mount}
1394 (già visti in sez.~\ref{sec:filesystem_mounting}) che possono fornire la
1395 stessa funzionalità senza questi problemi, nel caso di Linux questa capacità è
1396 stata completamente disabilitata, e al tentativo di creare un collegamento
1397 diretto ad una directory la funzione \func{link} restituisce sempre l'errore
1400 Un ulteriore comportamento peculiare di Linux è quello in cui si crea un
1401 \textit{hard link} ad un collegamento simbolico. In questo caso lo standard
1402 POSIX.1-2001 prevederebbe che quest'ultimo venga risolto e che il collegamento
1403 sia effettuato rispetto al file cui esso punta, e che venga riportato un
1404 errore qualora questo non esista o non sia un file. Questo era anche il
1405 comportamento iniziale di Linux ma a partire dai kernel della serie
1406 2.0.x\footnote{per la precisione il comportamento era quello previsto dallo
1407 standard POSIX fino al kernel di sviluppo 1.3.56, ed è stato temporaneamente
1408 ripristinato anche durante lo sviluppo della serie 2.1.x, per poi tornare al
1409 comportamento attuale fino ad oggi (per riferimento si veda
1410 \url{http://lwn.net/Articles/293902}).} è stato adottato un comportamento
1411 che non segue più lo standard per cui l'\textit{hard link} viene creato nei
1412 confronti del collegamento simbolico, e non del file cui questo punta. La
1413 revisione POSIX.1-2008 lascia invece il comportamento dipendente
1414 dall'implementazione, cosa che rende Linux conforme a questa versione
1415 successiva dello standard.
1417 \itindbeg{symbolic~link}
1418 \index{collegamento!simbolico|(}
1420 La ragione di questa differenza rispetto al vecchio standard, presente anche
1421 in altri sistemi unix-like, è dovuta al fatto che un collegamento simbolico
1422 può fare riferimento anche ad un file non esistente o a una directory, per i
1423 quali l'\textit{hard link} non può essere creato, per cui la scelta di seguire
1424 il collegamento simbolico è stata ritenuta una scelta scorretta nella
1425 progettazione dell'interfaccia. Infatti se non ci fosse il comportamento
1426 adottato da Linux sarebbe impossibile creare un \textit{hard link} ad un
1427 collegamento simbolico, perché la funzione lo risolverebbe e l'\textit{hard
1428 link} verrebbe creato verso la destinazione. Invece evitando di seguire lo
1429 standard l'operazione diventa possibile, ed anche il comportamento della
1430 funzione risulta molto più comprensibile. Tanto più che se proprio se si vuole
1431 creare un \textit{hard link} rispetto alla destinazione di un collegamento
1432 simbolico è sempre possibile farlo direttamente.\footnote{ciò non toglie che
1433 questo comportamento possa causare problemi, come nell'esempio descritto
1434 nell'articolo citato nella nota precedente, a programmi che non si aspettano
1435 questa differenza rispetto allo standard POSIX.}
1437 Dato che \func{link} crea semplicemente dei nomi che fanno riferimenti agli
1438 \textit{inode}, essa può funzionare soltanto per file che risiedono sullo
1439 stesso filesystem e solo per un filesystem di tipo Unix. Inoltre abbiamo
1440 visto che in Linux non è consentito eseguire un collegamento diretto ad una
1443 Per ovviare a queste limitazioni, come accennato all'inizio, i sistemi
1444 unix-like supportano un'altra forma di collegamento, detta
1445 ``\textsl{collegamento simbolico}'' (o anche \textit{soft link} o
1446 \textit{symbolic link}). In questo caso si tratta, come avviene in altri
1447 sistemi operativi, di file speciali che contengono semplicemente il
1448 riferimento ad un altro file (o directory). In questo modo è possibile
1449 effettuare \textit{link} anche attraverso filesystem diversi, a file posti in
1450 filesystem che non supportano i collegamenti diretti, a delle directory, ed
1451 anche a file che non esistono ancora.
1453 \itindend{hard~link}
1454 \index{collegamento!diretto|)}
1456 Il meccanismo funziona in quanto i \textit{symbolic link} sono riconosciuti
1457 come tali dal kernel\footnote{è uno dei diversi tipi di file visti in
1458 tab.~\ref{tab:file_file_types}, contrassegnato come tale nell'\textit{inode}
1459 e riconoscibile dal valore del campo \var{st\_mode} della struttura
1460 \struct{stat} (vedi sez.~\ref{sec:file_stat}).} e tutta una serie di
1461 funzioni di sistema (come \func{open} o \func{stat}) quando ricevono come
1462 argomento il \textit{pathname} di un collegamento simbolico vanno
1463 automaticamente ad operare sul file da esso specificato. La funzione di
1464 sistema che permette di creare un nuovo collegamento simbolico è
1465 \funcd{symlink}, ed il suo prototipo è:
1469 \fdecl{int symlink(const char *oldpath, const char *newpath)}
1470 \fdesc{Crea un nuovo collegamento simbolico (\textit{symbolic link}).}
1472 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
1473 nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
1475 \item[\errcode{EEXIST}] esiste già un file \param{newpath}.
1476 \item[\errcode{ENOENT}] una componente di \param{newpath} non esiste o
1477 \param{oldpath} è una stringa vuota.
1478 \item[\errcode{EPERM}] il filesystem che contiene \param{newpath} non
1479 supporta i collegamenti simbolici.
1480 \item[\errcode{EROFS}] \param{newpath} è su un filesystem montato in sola
1482 \end{errlist} ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{EFAULT}, \errval{EIO},
1483 \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOSPC} e
1484 \errval{ENOTDIR} nel loro significato generico.}
1487 La funzione crea un nuovo collegamento simbolico \param{newpath} che fa
1488 riferimento ad \param{oldpath}. Si tenga presente che la funzione non
1489 effettua nessun controllo sull'esistenza di un file di nome \param{oldpath},
1490 ma si limita ad inserire il \textit{pathname} nel collegamento
1491 simbolico. Pertanto un collegamento simbolico può anche riferirsi ad un file
1492 che non esiste ed in questo caso si ha quello che viene chiamato un
1493 \itindex{dangling~link} \textit{dangling link}, letteralmente un
1494 \index{collegamento!ciondolante} ``\textsl{collegamento ciondolante}''.
1496 Come accennato i collegamenti simbolici sono risolti automaticamente dal
1497 kernel all'invocazione delle varie \textit{system call}. In
1498 tab.~\ref{tab:file_symb_effect} si è riportato un elenco dei comportamenti
1499 delle varie funzioni di sistema che operano sui file nei confronti della
1500 risoluzione dei collegamenti simbolici, specificando quali li seguono e quali
1501 invece possono operare direttamente sui loro contenuti.
1505 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|}
1507 \textbf{Funzione} & \textbf{Segue il link} & \textbf{Non segue il link} \\
1510 \func{access} & $\bullet$ & -- \\
1511 \func{chdir} & $\bullet$ & -- \\
1512 \func{chmod} & $\bullet$ & -- \\
1513 \func{chown} & -- & $\bullet$ \\
1514 \func{creat} & $\bullet$ & -- \\
1515 \func{exec} & $\bullet$ & -- \\
1516 \func{lchown} & $\bullet$ & -- \\
1517 \func{link}\footnotemark & -- & $\bullet$ \\
1518 \func{lstat} & -- & $\bullet$ \\
1519 \func{mkdir} & $\bullet$ & -- \\
1520 \func{mkfifo} & $\bullet$ & -- \\
1521 \func{mknod} & $\bullet$ & -- \\
1522 \func{open} & $\bullet$ & -- \\
1523 \func{opendir} & $\bullet$ & -- \\
1524 \func{pathconf} & $\bullet$ & -- \\
1525 \func{readlink} & -- & $\bullet$ \\
1526 \func{remove} & -- & $\bullet$ \\
1527 \func{rename} & -- & $\bullet$ \\
1528 \func{stat} & $\bullet$ & -- \\
1529 \func{truncate} & $\bullet$ & -- \\
1530 \func{unlink} & -- & $\bullet$ \\
1533 \caption{Uso dei collegamenti simbolici da parte di alcune funzioni.}
1534 \label{tab:file_symb_effect}
1537 \footnotetext{a partire dalla serie 2.0, e contrariamente a quanto indicato
1538 dallo standard POSIX.1-2001.}
1540 Si noti che non si è specificato il comportamento delle funzioni che operano
1541 con i file descriptor (che tratteremo nel prossimo capitolo), in quanto la
1542 risoluzione del collegamento simbolico viene in genere effettuata dalla
1543 funzione che restituisce il file descriptor (normalmente la \func{open}, vedi
1544 sez.~\ref{sec:file_open_close}) e tutte le operazioni seguenti fanno
1545 riferimento solo a quest'ultimo.
1547 Dato che, come indicato in tab.~\ref{tab:file_symb_effect}, funzioni come la
1548 \func{open} seguono i collegamenti simbolici, occorrono funzioni apposite per
1549 accedere alle informazioni del collegamento invece che a quelle del file a cui
1550 esso fa riferimento. Quando si vuole leggere il contenuto di un collegamento
1551 simbolico si usa la funzione di sistema \funcd{readlink}, il cui prototipo è:
1555 \fdecl{int readlink(const char *path, char *buff, size\_t size)}
1556 \fdesc{Legge il contenuto di un collegamento simbolico.}
1558 {La funzione ritorna il numero di caratteri letti dentro \param{buff} in caso
1559 di successo e $-1$ per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno
1562 \item[\errcode{EINVAL}] \param{path} non è un collegamento simbolico
1563 o \param{size} non è positiva.
1564 \end{errlist} ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{EFAULT}, \errval{EIO},
1565 \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM} e
1566 \errval{ENOTDIR} nel loro significato generico.}
1569 La funzione legge il \textit{pathname} a cui fa riferimento il collegamento
1570 simbolico indicato dall'argomento \param{path} scrivendolo sul
1571 buffer \param{buff} di dimensione \param{size}. Si tenga presente che la
1572 funzione non termina la stringa con un carattere nullo e che se questa è
1573 troppo lunga la tronca alla dimensione specificata da \param{size} per evitare
1574 di sovrascrivere oltre le dimensioni del buffer.
1578 \includegraphics[width=8.5cm]{img/link_loop}
1579 \caption{Esempio di loop nel filesystem creato con un collegamento
1581 \label{fig:file_link_loop}
1584 Come accennato uno dei motivi per cui non sono consentiti \textit{hard link}
1585 alle directory è che questi possono creare dei \textit{loop} nella risoluzione
1586 dei nomi che non possono essere eliminati facilmente. Invece è sempre
1587 possibile, ed in genere anche molto utile, creare un collegamento simbolico ad
1588 una directory, anche se in questo caso si potranno ottenere anche dei
1589 \textit{loop}. La situazione è illustrata in fig.~\ref{fig:file_link_loop},
1590 che riporta la struttura della directory \file{/boot}. Come si vede si è
1591 creato al suo interno un collegamento simbolico che punta di nuovo a
1592 \file{/boot}.\footnote{il \textit{loop} mostrato in
1593 fig.~\ref{fig:file_link_loop} è stato usato per poter permettere a
1594 \cmd{grub} (un bootloader in grado di leggere direttamente da vari
1595 filesystem il file da lanciare come sistema operativo) di vedere i file
1596 contenuti nella directory \file{/boot} con lo stesso \textit{pathname} con
1597 cui verrebbero visti dal sistema operativo, anche se essi si trovano, come
1598 accade spesso, su una partizione separata (che \cmd{grub} all'avvio vedrebbe
1601 Questo però può causare problemi per tutti quei programmi che effettuano la
1602 scansione di una directory senza tener conto dei collegamenti simbolici, ad
1603 esempio se lanciassimo un comando del tipo \code{grep -r linux *}, il loop
1604 nella directory porterebbe il comando ad esaminare \file{/boot},
1605 \file{/boot/boot}, \file{/boot/boot/boot} e così via.
1607 Per questo motivo il kernel e le librerie prevedono che nella risoluzione di
1608 un \textit{pathname} possano essere seguiti fino ad un certo numero massimo di
1609 collegamenti simbolici, il cui valore limite è specificato dalla costante
1610 \const{MAXSYMLINKS}. Qualora questo limite venga superato viene generato un
1611 errore ed \var{errno} viene impostata al valore \errcode{ELOOP}, che nella
1612 quasi totalità dei casi indica appunto che si è creato un collegamento
1613 simbolico che fa riferimento ad una directory del suo stesso
1616 Un altro punto da tenere sempre presente è che, come abbiamo accennato, un
1617 collegamento simbolico può fare riferimento anche ad un file che non esiste;
1618 ad esempio possiamo usare il comando \cmd{ln} per creare un collegamento
1619 simbolico nella nostra directory con:
1621 piccardi@hain:~/gapil$ \textbf{ln -s /tmp/tmp_file symlink}
1624 e questo avrà successo anche se \file{/tmp/tmp\_file} non esiste:
1626 piccardi@hain:~/gapil$ \textbf{ls symlink}
1630 ma questo può generare confusione, perché accedendo in sola lettura a
1631 \file{symlink}, ad esempio con \cmd{cat}, otterremmo un errore:
1633 piccardi@hain:~/gapil$ \textbf{cat symlink}
1634 cat: symlink: No such file or directory
1637 con un errore che può sembrare sbagliato, dato che \cmd{ls} ci ha mostrato
1638 l'esistenza di \file{symlink}, se invece scrivessimo su \file{symlink}
1639 otterremmo la creazione di \file{/tmp/tmp\_file} senza errori.
1642 \itindend{symbolic~link}
1643 \index{collegamento!simbolico|)}
1645 Un'altra funzione relativa alla gestione dei nomi dei file, anche se a prima
1646 vista parrebbe riguardare un argomento completamente diverso, è quella che per
1647 la cancellazione di un file. In realtà una \textit{system call} che serva
1648 proprio a cancellare un file non esiste neanche perché, come accennato in
1649 sez.~\ref{sec:file_filesystem}, quando in un sistema unix-like si richiede la
1650 rimozione di un file quella che si va a cancellare è soltanto la voce che
1651 referenzia il suo \textit{inode} all'interno di una directory.
1653 La funzione di sistema che consente di effettuare questa operazione, il cui
1654 nome come si può notare ha poco a che fare con il concetto di rimozione, è
1655 \funcd{unlink}, ed il suo prototipo è:
1659 \fdecl{int unlink(const char *pathname)}
1660 \fdesc{Cancella un file.}
1662 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
1663 nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:\footnotemark
1665 \item[\errcode{EACCES}] non si ha il permesso di scrittura sulla directory
1666 che contiene \param{pathname} o di attraversamento di una delle directory
1668 \item[\errcode{EISDIR}] \param{pathname} si riferisce ad una
1670 \item[\errcode{EPERM}] il filesystem non consente l'operazione, o la
1671 directory che contiene \param{pathname} ha lo \textit{sticky bit} e non si
1672 è il proprietario o non si hanno privilegi amministrativi.
1673 \end{errlist} ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EIO}, \errval{ELOOP},
1674 \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR}, \errval{EROFS} nel loro
1675 significato generico.}
1678 \footnotetext{questa funzione su Linux ha alcune peculiarità nei codici di
1679 errore, in particolare riguardo la rimozione delle directory che non è mai
1680 permessa e che causa l'errore \errcode{EISDIR}; questo è un valore specifico
1681 di Linux non conforme allo standard POSIX che prescrive invece l'uso di
1682 \errcode{EPERM} in caso l'operazione non sia consentita o il processo non
1683 abbia privilegi sufficienti, valore che invece Linux usa anche se il
1684 filesystem non supporta la funzione, inoltre il codice \errcode{EBUSY} nel
1685 caso la directory sia occupata su Linux non esiste.}
1687 La funzione elimina il nome specificato dall'argomento \param{pathname} nella
1688 directory che lo contiene e decrementa il numero di riferimenti nel relativo
1689 \textit{inode}.\footnote{come per \func{link} queste due operazioni sono
1690 effettuate all'interno della \textit{system call} in maniera atomica.} Nel
1691 caso di socket, fifo o file di dispositivo rimuove il nome, ma come per i file
1692 normali i processi che hanno aperto uno di questi oggetti possono continuare
1693 ad utilizzarli. Nel caso di cancellazione di un collegamento simbolico, che
1694 consiste solo nel rimando ad un altro file, questo viene immediatamente
1697 Per cancellare una voce in una directory è necessario avere il permesso di
1698 scrittura su di essa, dato che si va a rimuovere una voce dal suo contenuto, e
1699 il diritto di esecuzione/attraversamento sulla directory che la contiene
1700 (affronteremo in dettaglio l'argomento dei permessi di file e directory in
1701 sez.~\ref{sec:file_access_control}). Se inoltre lo \textit{sticky bit} (vedi
1702 sez.~\ref{sec:file_special_perm}) è impostato occorrerà anche essere
1703 proprietari del file o proprietari della directory o avere i privilegi di
1706 Si ricordi inoltre che anche se se ne è rimosso il nome da una directory, un
1707 file non viene eliminato dal disco fintanto che tutti i riferimenti ad esso
1708 sono stati cancellati: solo quando il numero di collegamenti mantenuto
1709 nell'\textit{inode} diventa nullo, questo viene disallocato e lo spazio
1710 occupato su disco viene liberato. Si tenga presente comunque che a questo si
1711 aggiunge sempre un'ulteriore condizione e cioè che non ci siano processi che
1712 abbiano il suddetto file aperto.\footnote{come vedremo in
1713 sez.~\ref{sec:file_unix_interface} il kernel mantiene anche una tabella dei
1714 file aperti nei vari processi, che a sua volta contiene i riferimenti agli
1715 \textit{inode} ad essi relativi; prima di procedere alla cancellazione dello
1716 spazio occupato su disco dal contenuto di un file il kernel controlla anche
1717 questa tabella, per verificare che anche in essa non ci sia più nessun
1718 riferimento all'\textit{inode} in questione.}
1720 Questa caratteristica del sistema può essere usata per essere sicuri di non
1721 lasciare file temporanei su disco in caso di crash di un programma. La tecnica
1722 è quella di aprire un nuovo file e chiamare \func{unlink} su di esso subito
1723 dopo, in questo modo il contenuto del file sarà sempre disponibile all'interno
1724 del processo attraverso il suo file descriptor (vedi sez.~\ref{sec:file_fd}),
1725 ma non ne resta traccia in nessuna directory, e lo spazio occupato su disco
1726 viene immediatamente rilasciato alla conclusione del processo, quando tutti i
1727 file vengono chiusi.
1729 Al contrario di quanto avviene con altri Unix, in Linux non è possibile usare
1730 la funzione \func{unlink} sulle directory, nel qual caso si otterrebbe un
1731 errore di \errcode{EISDIR}. Per cancellare una directory si deve usare la
1732 apposita funzione di sistema \func{rmdir} (che vedremo in
1733 sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}), oppure la funzione \func{remove}.
1734 Quest'ultima è la funzione prevista dallo standard ANSI C per effettuare una
1735 cancellazione generica di un file o di una directory e funziona anche per i
1736 sistemi operativo che non supportano gli \textit{hard link}. Nei sistemi
1737 unix-like \funcd{remove} è equivalente ad usare in maniera trasparente
1738 \func{unlink} per i file ed \func{rmdir} per le directory; il suo prototipo è:
1742 \fdecl{int remove(const char *pathname)}
1743 \fdesc{Cancella un file o una directory.}
1745 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
1746 caso \var{errno} assumerà uno dei valori relativi alla chiamata utilizzata,
1747 pertanto si può fare riferimento a quanto illustrato nelle descrizioni di
1748 \func{unlink} e \func{rmdir}.}
1751 La funzione utilizza la funzione \func{unlink} per cancellare i file e la
1752 funzione \func{rmdir} (vedi sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}) per cancellare
1753 le directory.\footnote{questo vale usando la \acr{glibc}; nella libc4 e nella
1754 libc5 la funzione \func{remove} era un semplice alias alla funzione
1755 \func{unlink} e quindi non poteva essere usata per le directory.} Si tenga
1756 presente che per alcune implementazioni del protocollo NFS utilizzare questa
1757 funzione può comportare la scomparsa di file ancora in uso.
1759 Infine per cambiare nome ad un file o a una directory si usa la funzione di
1760 sistema \funcd{rename},\footnote{la funzione è definita dallo standard ANSI C,
1761 ma si applica solo per i file, lo standard POSIX estende la funzione anche
1762 alle directory.} il cui prototipo è:
1766 \fdecl{int rename(const char *oldpath, const char *newpath)}
1767 \fdesc{Rinomina un file o una directory.}
1769 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
1770 nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
1772 \item[\errcode{EACCESS}] non c'è permesso di scrivere nelle directory
1773 contenenti \param{oldpath} e \param{newpath} o di attraversare
1774 quelle dei loro \textit{pathname} o di scrivere su \param{newpath}
1775 se questa è una directory.
1776 \item[\errcode{EBUSY}] o \param{oldpath} o \param{newpath} sono in uso da
1777 parte di qualche processo (come directory di lavoro o come radice) o del
1778 sistema (come \textit{mount point}) ed il sistema non riesce a risolvere
1780 \item[\errcode{EEXIST}] \param{newpath} è una directory già esistente e
1781 non è vuota (anche \errcode{ENOTEMPTY}).
1782 \item[\errcode{EINVAL}] \param{newpath} contiene un prefisso di
1783 \param{oldpath} o più in generale si è cercato di creare una directory come
1784 sotto-directory di sé stessa.
1785 \item[\errcode{EISDIR}] \param{newpath} è una directory mentre
1786 \param{oldpath} non è una directory.
1787 \item[\errcode{ENOTDIR}] uno dei componenti dei \textit{pathname} non è una
1788 directory o \param{oldpath} è una directory e
1789 \param{newpath} esiste e non è una directory.
1790 \item[\errval{EPERM}] la directory contenente \param{oldpath} o quella
1791 contenente un \param{newpath} esistente hanno lo \textit{sticky bit} e non
1792 si è i proprietari dei rispettivi file (o non si hanno privilegi
1793 amministrativi) oppure il filesystem non supporta l'operazione.
1794 \item[\errcode{EXDEV}] \param{oldpath} e \param{newpath} non sono sullo
1795 stesso filesystem e sotto lo stesso \textit{mount point}.
1796 \end{errlist} ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP}, \errval{EMLINK},
1797 \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOSPC} e
1798 \errval{EROFS} nel loro significato generico.}
1801 La funzione rinomina in \param{newpath} il file o la directory indicati
1802 dall'argomento \param{oldpath}. Il nome viene eliminato nella directory
1803 originale e ricreato nella directory di destinazione mantenendo il riferimento
1804 allo stesso \textit{inode}. Non viene spostato nessun dato e l'\textit{inode}
1805 del file non subisce nessuna modifica in quanto le modifiche sono eseguite
1806 sulle directory che contengono \param{newpath} ed \param{oldpath}.
1808 Il vantaggio nell'uso di questa funzione al posto della chiamata successiva di
1809 \func{link} e \func{unlink} è che l'operazione è eseguita atomicamente, non
1810 c'è modifica, per quanto temporanea, al \textit{link count} del file e non può
1811 esistere un istante in cui un altro processo possa trovare attivi entrambi i
1812 nomi per lo stesso file se la destinazione non esiste o in cui questa sparisca
1813 temporaneamente se già esiste.
1815 Dato che opera in maniera analoga la funzione è soggetta alle stesse
1816 restrizioni di \func{link}, quindi è necessario che \param{oldpath}
1817 e \param{newpath} siano nello stesso filesystem e facciano riferimento allo
1818 stesso \textit{mount point}, e che il filesystem supporti questo tipo di
1819 operazione. Qualora questo non avvenga si dovrà effettuare l'operazione in
1820 maniera non atomica copiando il file a destinazione e poi cancellando
1823 Il comportamento della funzione è diverso a seconda che si voglia rinominare
1824 un file o una directory. Se ci riferisce ad un file allora \param{newpath}, se
1825 esiste, non deve essere una directory, altrimenti si avrà un errore di
1826 \errcode{EISDIR}. Se \param{newpath} indica un file già esistente questo verrà
1827 rimpiazzato atomicamente, ma nel caso in cui \func{rename} fallisca il kernel
1828 assicura che esso non sarà toccato. I caso di sovrascrittura però potrà
1829 esistere una breve finestra di tempo in cui sia \param{oldpath}
1830 che \param{newpath} potranno fare entrambi riferimento al file che viene
1833 Se \param{oldpath} è una directory allora \param{newpath}, se esistente, deve
1834 essere una directory vuota, altrimenti si avranno gli errori \errcode{ENOTDIR}
1835 (se non è una directory) o \errcode{ENOTEMPTY} o \errcode{EEXIST} (se non è
1836 vuota). Chiaramente \param{newpath} non potrà contenere \param{oldpath} nel
1837 suo \textit{pathname}, non essendo possibile rendere una directory una
1838 sottodirectory di sé stessa, se questo fosse il caso si otterrebbe un errore
1839 di \errcode{EINVAL}.
1841 Se \param{oldpath} si riferisce ad un collegamento simbolico questo sarà
1842 rinominato restando tale senza nessun effetto sul file a cui fa riferimento.
1843 Se invece \param{newpath} esiste ed è un collegamento simbolico verrà
1844 cancellato come qualunque altro file. Infine qualora \param{oldpath}
1845 e \param{newpath} siano due nomi che già fanno riferimento allo stesso file lo
1846 standard POSIX prevede che la funzione non ritorni un errore, e semplicemente
1847 non faccia nulla, lasciando entrambi i nomi. Linux segue questo standard,
1848 anche se, come fatto notare dal manuale della \acr{glibc}, il comportamento
1849 più ragionevole sarebbe quello di cancellare \param{oldpath}.
1851 In tutti i casi si dovranno avere i permessi di scrittura nelle directory
1852 contenenti \param{oldpath} e \param{newpath}, e nel caso \param{newpath} sia
1853 una directory vuota già esistente anche su di essa (perché dovrà essere
1854 aggiornata la voce ``\texttt{..}''). Se poi le directory
1855 contenenti \param{oldpath} o \param{newpath} hanno lo \textit{sticky bit}
1856 attivo (vedi sez.~\ref{sec:file_special_perm}) si dovrà essere i proprietari
1857 dei file (o delle directory) che si vogliono rinominare, o avere i permessi di
1861 \subsection{La creazione e la cancellazione delle directory}
1862 \label{sec:file_dir_creat_rem}
1864 Benché in sostanza le directory non siano altro che dei file contenenti
1865 elenchi di nomi con riferimenti ai rispettivi \textit{inode}, non è possibile
1866 trattarle come file ordinari e devono essere create direttamente dal kernel
1867 attraverso una opportuna \textit{system call}.\footnote{questo è quello che
1868 permette anche, attraverso l'uso del VFS, l'utilizzo di diversi formati per
1869 la gestione dei suddetti elenchi, dalle semplici liste a strutture complesse
1870 come alberi binari, hash, ecc. che consentono una ricerca veloce quando il
1871 numero di file è molto grande.} La funzione di sistema usata per creare una
1872 directory è \funcd{mkdir}, ed il suo prototipo è:
1877 \fdecl{int mkdir(const char *dirname, mode\_t mode)}
1878 \fdesc{Crea una nuova directory.}
1880 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
1881 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
1883 \item[\errcode{EACCES}] non c'è il permesso di scrittura per la directory in
1884 cui si vuole inserire la nuova directory o di attraversamento per le
1885 directory al di sopra di essa.
1886 \item[\errcode{EEXIST}] un file o una directory o un collegamento simbolico
1887 con quel nome esiste già.
1888 \item[\errcode{EMLINK}] la directory in cui si vuole creare la nuova
1889 directory contiene troppi file; sotto Linux questo normalmente non avviene
1890 perché il filesystem standard consente la creazione di un numero di file
1891 maggiore di quelli che possono essere contenuti nel disco, ma potendo
1892 avere a che fare anche con filesystem di altri sistemi questo errore può
1894 \item[\errcode{ENOSPC}] non c'è abbastanza spazio sul file system per creare
1895 la nuova directory o si è esaurita la quota disco dell'utente.
1897 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG},
1898 \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR}, \errval{EPERM},
1899 \errval{EROFS} nel loro significato generico.}
1902 La funzione crea una nuova directory vuota, che contiene cioè solo le due voci
1903 standard presenti in ogni directory (``\file{.}'' e ``\file{..}''), con il
1904 nome indicato dall'argomento \param{dirname}.
1906 I permessi di accesso (vedi sez.~\ref{sec:file_access_control}) con cui la
1907 directory viene creata sono specificati dall'argomento \param{mode}, i cui
1908 possibili valori sono riportati in tab.~\ref{tab:file_permission_const}; si
1909 tenga presente che questi sono modificati dalla maschera di creazione dei file
1910 (si veda sez.~\ref{sec:file_perm_management}). La titolarità della nuova
1911 directory è impostata secondo quanto illustrato in
1912 sez.~\ref{sec:file_ownership_management}.
1914 Come accennato in precedenza per eseguire la cancellazione di una directory è
1915 necessaria una specifica funzione di sistema, \funcd{rmdir}, il suo prototipo
1920 \fdecl{int rmdir(const char *dirname)}
1921 \fdesc{Cancella una directory.}
1923 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
1924 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
1926 \item[\errcode{EACCES}] non c'è il permesso di scrittura per la directory
1927 che contiene la directory che si vuole cancellare, o non c'è il permesso
1928 di attraversare (esecuzione) una delle directory specificate in
1930 \item[\errcode{EBUSY}] la directory specificata è la directory di lavoro o
1931 la radice di qualche processo o un \textit{mount point}.
1932 \item[\errcode{EINVAL}] si è usato ``\texttt{.}'' come ultimo componente
1934 \item[\errcode{EPERM}] il filesystem non supporta la cancellazione di
1935 directory, oppure la directory che contiene \param{dirname} ha lo
1936 \textit{sticky bit} impostato e non si è i proprietari della directory o
1937 non si hanno privilegi amministrativi.
1939 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG},
1940 \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR}, \errcode{ENOTEMPTY} e
1941 \errval{EROFS} nel loro significato generico.}
1945 La funzione cancella la directory \param{dirname}, che deve essere vuota, la
1946 directory deve cioè contenere le due voci standard ``\file{.}'' e
1947 ``\file{..}'' e niente altro. Il nome può essere indicato con un
1948 \textit{pathname} assoluto o relativo, ma si deve fare riferimento al nome
1949 nella directory genitrice, questo significa che \textit{pathname} terminanti
1950 in ``\file{.}'' e ``\file{..}'' anche se validi in altri contesti, causeranno
1951 il fallimento della funzione.
1953 Se la directory cancellata risultasse aperta in qualche processo per una
1954 lettura dei suoi contenuti (vedi sez.~\ref{sec:file_dir_read}), pur
1955 scomparendo dal filesystem e non essendo più possibile accedervi o crearvi
1956 altri file, le risorse ad essa associate verrebbero disallocate solo alla
1957 chiusura di tutti questi ulteriori riferimenti.
1960 \subsection{Lettura e scansione delle directory}
1961 \label{sec:file_dir_read}
1963 Benché le directory alla fine non siano altro che dei file che contengono
1964 delle liste di nomi associati ai relativi \textit{inode}, per il ruolo che
1965 rivestono nella struttura del sistema non possono essere trattate come dei
1966 normali file di dati. Ad esempio, onde evitare inconsistenze all'interno del
1967 filesystem, solo il kernel può scrivere il contenuto di una directory, e non
1968 può essere un processo a inserirvi direttamente delle voci con le usuali
1969 funzioni di scrittura.
1971 Ma se la scrittura e l'aggiornamento dei dati delle directory è compito del
1972 kernel, sono molte le situazioni in cui i processi necessitano di poterne
1973 leggere il contenuto. Benché questo possa essere fatto direttamente (vedremo
1974 in sez.~\ref{sec:file_open_close} che è possibile aprire una directory come se
1975 fosse un file, anche se solo in sola lettura) in generale il formato con cui
1976 esse sono scritte può dipendere dal tipo di filesystem, tanto che, come
1977 riportato in tab.~\ref{tab:file_file_operations}, il VFS prevede una apposita
1978 funzione per la lettura delle directory.
1980 \itindbeg{directory~stream}
1982 Tutto questo si riflette nello standard POSIX\footnote{le funzioni erano
1983 presenti in SVr4 e 4.3BSD, la loro specifica è riportata in POSIX.1-2001.}
1984 che ha introdotto una apposita interfaccia per la lettura delle directory,
1985 basata sui cosiddetti \textit{directory stream}, chiamati così per l'analogia
1986 con i \textit{file stream} dell'interfaccia standard ANSI C che vedremo in
1987 sez.~\ref{sec:files_std_interface}. La prima funzione di questa interfaccia è
1988 \funcd{opendir}, il cui prototipo è:
1993 \fdecl{DIR *opendir(const char *dirname)}
1994 \fdesc{Apre un \textit{directory stream}.}
1996 {La funzione ritorna un puntatore al \textit{directory stream} in caso di
1997 successo e \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno
1998 dei valori \errval{EACCES}, \errval{EMFILE}, \errval{ENFILE},
1999 \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM} e \errval{ENOTDIR} nel loro significato
2003 La funzione apre un \textit{directory stream} per la directory
2004 \param{dirname}, ritornando il puntatore ad un oggetto di tipo \type{DIR} (che
2005 è il tipo opaco usato dalle librerie per gestire i \textit{directory stream})
2006 da usare per tutte le operazioni successive, la funzione inoltre posiziona lo
2007 \textit{stream} sulla prima voce contenuta nella directory.
2009 Si tenga presente che comunque la funzione opera associando il
2010 \textit{directory stream} ad un opportuno file descriptor sottostante, sul
2011 quale vengono compiute le operazioni. Questo viene sempre aperto impostando il
2012 flag di \textit{close-on-exec} (si ricordi quanto detto in
2013 sez.~\ref{sec:proc_exec}), così da evitare che resti aperto in caso di
2014 esecuzione di un altro programma.
2016 Nel caso in cui sia necessario conoscere il \textit{file descriptor} associato
2017 ad un \textit{directory stream} si può usare la funzione
2018 \funcd{dirfd},\footnote{questa funzione è una estensione introdotta con BSD
2019 4.3-Reno ed è presente in Linux con le libc5 (a partire dalla versione
2020 5.1.2) e con la \acr{glibc} ma non presente in POSIX fino alla revisione
2021 POSIX.1-2008, per questo per poterla utilizzare fino alla versione 2.10
2022 della \acr{glibc} era necessario definire le macro \macro{\_BSD\_SOURCE} o
2023 \macro{\_SVID\_SOURCE}, dalla versione 2.10 si possono usare anche
2024 \texttt{\macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} >= 200809L} o
2025 \texttt{\macro{\_XOPEN\_SOURCE} >= 700}.} il cui prototipo è:
2030 \fdecl{int dirfd(DIR *dir)}
2031 \fdesc{Legge il file descriptor associato ad un \textit{directory stream}.}
2033 {La funzione ritorna un valore positivo corrispondente al file descriptor in
2034 caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà
2037 \item[\errcode{EINVAL}] \param{dir} non è un puntatore ad un
2038 \textit{directory stream}.
2039 \item[\errcode{ENOTSUP}] l'implementazione non supporta l'uso di un file
2040 descriptor per la directory.
2045 La funzione restituisce il file descriptor associato al \textit{directory
2046 stream} \param{dir}. Di solito si utilizza questa funzione in abbinamento a
2047 funzioni che operano sui file descriptor, ad esempio si potrà usare
2048 \func{fstat} per ottenere le proprietà della directory, o \func{fchdir} per
2049 spostare su di essa la directory di lavoro (vedi sez.~\ref{sec:file_work_dir}).
2051 Viceversa se si è aperto un file descriptor corrispondente ad una directory è
2052 possibile associarvi un \textit{directory stream} con la funzione
2053 \funcd{fdopendir},\footnote{questa funzione è però disponibile solo a partire
2054 dalla versione 2.4 della \acr{glibc}, ed è stata introdotta nello standard
2055 POSIX solo a partire dalla revisione POSIX.1-2008, prima della versione 2.10
2056 della \acr{glibc} per poterla utilizzare era necessario definire la macro
2057 \macro{\_GNU\_SOURCE}, dalla versione 2.10 si possono usare anche
2058 \texttt{\macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} >= 200809L} o \texttt{\_XOPEN\_SOURCE >=
2059 700} .} il cui prototipo è:
2064 \fdecl{DIR *fdopendir(int fd)}
2065 \fdesc{Associa un \textit{directory stream} ad un file descriptor.}
2067 {La funzione ritorna un puntatore al \textit{directory stream} in caso di
2068 successo e \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno
2069 dei valori \errval{EBADF} o \errval{ENOMEM} nel loro significato generico.}
2072 La funzione è identica a \func{opendir}, ma ritorna un \textit{directory
2073 stream} facendo riferimento ad un file descriptor \param{fd} che deve essere
2074 stato aperto in precedenza; la funzione darà un errore qualora questo non
2075 corrisponda ad una directory. L'uso di questa funzione permette di rispondere
2076 agli stessi requisiti delle funzioni ``\textit{at}'' che vedremo in
2077 sez.~\ref{sec:file_openat}.
2079 Una volta utilizzata il file descriptor verrà usato internamente dalle
2080 funzioni che operano sul \textit{directory stream} e non dovrà essere più
2081 utilizzato all'interno del proprio programma. In particolare dovrà essere
2082 chiuso attraverso il \textit{directory stream} con \func{closedir} e non
2083 direttamente. Si tenga presente inoltre che \func{fdopendir} non modifica lo
2084 stato di un eventuale flag di \textit{close-on-exec}, che pertanto dovrà
2085 essere impostato esplicitamente in fase di apertura del file descriptor.
2087 Una volta che si sia aperto un \textit{directory stream} la lettura del
2088 contenuto della directory viene effettuata attraverso la funzione
2089 \funcd{readdir}, il cui prototipo è:
2094 \fdecl{struct dirent *readdir(DIR *dir)}
2095 \fdesc{Legge una voce dal \textit{directory stream}.}
2097 {La funzione ritorna il puntatore alla struttura contenente i dati in caso di
2098 successo e \val{NULL} per un errore o se si è raggiunta la fine dello
2099 \textit{stream}. Il solo codice di errore restituito in \var{errno} è
2100 \errval{EBADF} qualora \param{dir} non indichi un \textit{directory stream}
2104 La funzione legge la voce corrente nella directory, posizionandosi sulla voce
2105 successiva. Pertanto se si vuole leggere l'intero contenuto di una directory
2106 occorrerà ripetere l'esecuzione della funzione fintanto che non si siano
2107 esaurite tutte le voci in essa presenti, che viene segnalata dalla
2108 restituzione di \val{NULL} come valore di ritorno. Si può distinguere questa
2109 condizione da un errore in quanto in questo caso \var{errno} non verrebbe
2112 I dati letti da \func{readdir} vengono memorizzati in una struttura
2113 \struct{dirent}, la cui definizione è riportata in
2114 fig.~\ref{fig:file_dirent_struct}.\footnote{la definizione è quella usata da
2115 Linux, che si trova nel file \file{/usr/include/bits/dirent.h}, essa non
2116 contempla la presenza del campo \var{d\_namlen} che indica la lunghezza del
2117 nome del file.} La funzione non è rientrante e restituisce il puntatore ad
2118 una struttura allocata staticamente, che viene sovrascritta tutte le volte che
2119 si ripete la lettura di una voce sullo stesso \textit{directory stream}.
2121 Di questa funzione esiste anche una versione rientrante,
2122 \funcd{readdir\_r},\footnote{per usarla è necessario definire una qualunque
2123 delle macro \texttt{\macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} >= 1},
2124 \macro{\_XOPEN\_SOURCE}, \macro{\_BSD\_SOURCE}, \macro{\_SVID\_SOURCE},
2125 \macro{\_POSIX\_SOURCE}.} che non usa una struttura allocata staticamente, e
2126 può essere utilizzata anche con i \textit{thread}, il suo prototipo è:
2131 \fdecl{int readdir\_r(DIR *dir, struct dirent *entry, struct dirent **result)}
2132 \fdesc{Legge una voce dal \textit{directory stream}.}
2134 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo ed un numero positivo per un
2135 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà gli stessi valori di
2139 La funzione restituisce in \param{result} come \textit{value result argument}
2140 l'indirizzo della struttura \struct{dirent} dove sono stati salvati i dati,
2141 che deve essere allocata dal chiamante, ed il cui indirizzo deve essere
2142 indicato con l'argomento \param{entry}. Se si è raggiunta la fine del
2143 \textit{directory stream} invece in \param{result} viene restituito il valore
2146 \begin{figure}[!htb]
2147 \footnotesize \centering
2148 \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
2149 \includestruct{listati/dirent.c}
2152 \caption{La struttura \structd{dirent} per la lettura delle informazioni dei
2154 \label{fig:file_dirent_struct}
2157 % Lo spazio per la \struct{dirent} dove vengono restituiti i dati della
2158 % directory deve essere allocato a cura del chiamante, dato che la dimensione
2161 I vari campi di \struct{dirent} contengono le informazioni relative alle voci
2162 presenti nella directory. Sia BSD che SVr4 che POSIX.1-2001\footnote{il
2163 vecchio standard POSIX prevedeva invece solo la presenza del campo
2164 \var{d\_fileno}, identico \var{d\_ino}, che in Linux era definito come alias
2165 di quest'ultimo, mentre il campo \var{d\_name} era considerato dipendente
2166 dall'implementazione.} prevedono che siano sempre presenti il campo
2167 \var{d\_name}, che contiene il nome del file nella forma di una stringa
2168 terminata da uno zero, ed il campo \var{d\_ino}, che contiene il numero di
2169 \textit{inode} cui il file è associato e corrisponde al campo \var{st\_ino} di
2170 \struct{stat}. La presenza di ulteriori campi opzionali oltre i due citati è
2171 segnalata dalla definizione di altrettante macro nella forma
2172 \code{\_DIRENT\_HAVE\_D\_XXX} dove \code{XXX} è il nome del relativo
2173 campo. Come si può evincere da fig.~\ref{fig:file_dirent_struct} nel caso di
2174 Linux sono pertanto definite le macro \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_TYPE},
2175 \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_OFF} e \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_RECLEN}, mentre non
2176 è definita la macro \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_NAMLEN}.
2178 Dato che possono essere presenti campi opzionali e che lo standard
2179 POSIX.1-2001 non specifica una dimensione definita per il nome dei file (che
2180 può variare a seconda del filesystem), ma solo un limite superiore pari a
2181 \const{NAME\_MAX} (vedi tab.~\ref{tab:sys_file_macro}), in generale per
2182 allocare una struttura \struct{dirent} in maniera portabile occorre eseguire
2183 un calcolo per ottenere le dimensioni appropriate per il proprio
2184 sistema.\footnote{in SVr4 la lunghezza del campo è definita come
2185 \code{NAME\_MAX+1} che di norma porta al valore di 256 byte usato anche in
2186 fig.~\ref{fig:file_dirent_struct}.} Lo standard però richiede che il campo
2187 \var{d\_name} sia sempre l'ultimo della struttura, questo ci consente di
2188 ottenere la dimensione della prima parte con la macro di utilità generica
2189 \macro{offsetof}, che si può usare con il seguente prototipo:
2195 \fdecl{size\_t \macro{offsetof}(type, member)}
2196 \fdesc{Restituisce la posizione del campo \param{member} nella
2197 struttura \param{type}.}
2202 Ottenuta allora con \code{offsetof(struct dirent, d\_name)} la dimensione
2203 della parte iniziale della struttura, basterà sommarci la dimensione massima
2204 dei nomi dei file nel filesystem che si sta usando, che si può ottenere
2205 attraverso la funzione \func{pathconf} (per la quale si rimanda a
2206 sez.~\ref{sec:sys_file_limits}) più un ulteriore carattere per la terminazione
2209 Per quanto riguarda il significato dei campi opzionali, il campo \var{d\_type}
2210 indica il tipo di file (se fifo, directory, collegamento simbolico, ecc.), e
2211 consente di evitare una successiva chiamata a \func{lstat} (vedi
2212 sez.~\ref{sec:file_stat}) per determinarlo. I suoi possibili valori sono
2213 riportati in tab.~\ref{tab:file_dtype_macro}. Si tenga presente che questo
2214 valore è disponibile solo per i filesystem che ne supportano la restituzione
2215 (fra questi i più noti sono \textsl{btrfs}, \textsl{ext2}, \textsl{ext3}, e
2216 \textsl{ext4}), per gli altri si otterrà sempre il valore
2217 \const{DT\_UNKNOWN}.\footnote{inoltre fino alla versione 2.1 della
2218 \acr{glibc}, pur essendo il campo \var{d\_type} presente, il suo uso non era
2219 implementato, e veniva restituito comunque il valore \const{DT\_UNKNOWN}.}
2224 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
2226 \textbf{Valore} & \textbf{Tipo di file} \\
2229 \const{DT\_UNKNOWN} & Tipo sconosciuto.\\
2230 \const{DT\_REG} & File normale.\\
2231 \const{DT\_DIR} & Directory.\\
2232 \const{DT\_LNK} & Collegamento simbolico.\\
2233 \const{DT\_FIFO} & Fifo.\\
2234 \const{DT\_SOCK} & Socket.\\
2235 \const{DT\_CHR} & Dispositivo a caratteri.\\
2236 \const{DT\_BLK} & Dispositivo a blocchi.\\
2239 \caption{Costanti che indicano i vari tipi di file nel campo \var{d\_type}
2240 della struttura \struct{dirent}.}
2241 \label{tab:file_dtype_macro}
2244 Per la conversione da e verso l'analogo valore mantenuto dentro il campo
2245 \var{st\_mode} di \struct{stat} (vedi fig.~\ref{fig:file_stat_struct}) sono
2246 definite anche due macro di conversione, \macro{IFTODT} e \macro{DTTOIF}:
2252 \fdecl{int \macro{IFTODT}(mode\_t MODE)}
2253 \fdesc{Converte il tipo di file dal formato di \var{st\_mode} a quello di
2255 \fdecl{mode\_t \macro{DTTOIF}(int DTYPE)}
2256 \fdesc{Converte il tipo di file dal formato di \var{d\_type} a quello di
2262 Il campo \var{d\_off} contiene invece la posizione della voce successiva della
2263 directory, mentre il campo \var{d\_reclen} la lunghezza totale della voce
2264 letta. Con questi due campi diventa possibile, determinando la posizione delle
2265 varie voci, spostarsi all'interno dello \textit{stream} usando la funzione
2266 \funcd{seekdir},\footnote{sia questa funzione che \func{telldir}, sono
2267 estensioni prese da BSD, ed introdotte nello standard POSIX solo a partire
2268 dalla revisione POSIX.1-2001, per poterle utilizzare deve essere definita
2269 una delle macro \macro{\_XOPEN\_SOURCE}, \macro{\_BSD\_SOURCE} o
2270 \macro{\_SVID\_SOURCE}.} il cui prototipo è:
2274 \fdecl{void seekdir(DIR *dir, off\_t offset)}
2275 \fdesc{Cambia la posizione all'interno di un \textit{directory stream}.}
2277 {La funzione non ritorna niente e non imposta errori.}
2280 La funzione non ritorna nulla e non segnala errori, è però necessario che il
2281 valore dell'argomento \param{offset} sia valido per lo
2282 \textit{stream} \param{dir}; esso pertanto deve essere stato ottenuto o dal
2283 valore di \var{d\_off} di \struct{dirent} o dal valore restituito dalla
2284 funzione \funcd{telldir}, che legge la posizione corrente; il cui prototipo
2285 è:\footnote{prima della \acr{glibc} 2.1.1 la funzione restituiva un valore di
2286 tipo \type{off\_t}, sostituito a partire dalla versione 2.1.2 da \ctyp{long}
2287 per conformità a POSIX.1-2001.}
2291 \fdecl{long telldir(DIR *dir)}
2292 \fdesc{Ritorna la posizione corrente in un \textit{directory stream}.}
2294 {La funzione ritorna la posizione corrente nello \textit{stream} (un numero
2295 positivo) in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual caso
2296 \var{errno} assume solo il valore di \errval{EBADF}, corrispondente ad un
2297 valore errato per \param{dir}. }
2300 La sola funzione di posizionamento per un \textit{directory stream} prevista
2301 originariamente dallo standard POSIX è \funcd{rewinddir}, che riporta la
2302 posizione a quella iniziale; il suo prototipo è:
2307 \fdecl{void rewinddir(DIR *dir)}
2308 \fdesc{Si posiziona all'inizio di un \textit{directory stream}.}
2310 {La funzione non ritorna niente e non imposta errori.}
2313 Una volta completate le operazioni si può chiudere il \textit{directory
2314 stream}, ed il file descriptor ad esso associato, con la funzione
2315 \funcd{closedir}, il cui prototipo è:
2320 \fdecl{int closedir(DIR *dir)}
2321 \fdesc{Chiude un \textit{directory stream}.}
2323 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
2324 caso \var{errno} assume solo il valore \errval{EBADF}.}
2327 A parte queste funzioni di base in BSD 4.3 venne introdotta un'altra funzione
2328 che permette di eseguire una scansione completa, con tanto di ricerca ed
2329 ordinamento, del contenuto di una directory; la funzione è
2330 \funcd{scandir}\footnote{in Linux questa funzione è stata introdotta fin dalle
2331 \acr{libc4} e richiede siano definite le macro \macro{\_BSD\_SOURCE} o
2332 \macro{\_SVID\_SOURCE}.} ed il suo prototipo è:
2336 \fdecl{int scandir(const char *dir, struct dirent ***namelist, \\
2337 \phantom{int scandir(}int(*filter)(const struct dirent *), \\
2338 \phantom{int scandir(}int(*compar)(const struct dirent **, const struct dirent **))}
2339 \fdesc{Esegue una scansione di un \textit{directory stream}.}
2341 {La funzione ritorna il numero di voci trovate in caso di successo e $-1$ per
2342 un errore, nel qual caso \var{errno} può assumere solo il valore
2346 Al solito, per la presenza fra gli argomenti di due puntatori a funzione, il
2347 prototipo non è molto comprensibile; queste funzioni però sono quelle che
2348 controllano rispettivamente la selezione di una voce, passata con
2349 l'argomento \param{filter}, e l'ordinamento di tutte le voci selezionate,
2350 specificata dell'argomento \param{compar}.
2352 La funzione legge tutte le voci della directory indicata dall'argomento
2353 \param{dir}, passando un puntatore a ciascuna di esse (una struttura
2354 \struct{dirent}) come argomento della funzione di selezione specificata da
2355 \param{filter}; se questa ritorna un valore diverso da zero il puntatore viene
2356 inserito in un vettore che viene allocato dinamicamente con \func{malloc}.
2357 Qualora si specifichi un valore \val{NULL} per l'argomento \param{filter} non
2358 viene fatta nessuna selezione e si ottengono tutte le voci presenti.
2360 Le voci selezionate possono essere riordinate tramite \funcm{qsort}, le
2361 modalità del riordinamento possono essere personalizzate usando la funzione
2362 \param{compar} come criterio di ordinamento di \funcm{qsort}, la funzione
2363 prende come argomenti le due strutture \struct{dirent} da confrontare
2364 restituendo un valore positivo, nullo o negativo per indicarne l'ordinamento;
2365 alla fine l'indirizzo della lista ordinata dei puntatori alle strutture
2366 \struct{dirent} viene restituito nell'argomento
2367 \param{namelist}.\footnote{la funzione alloca automaticamente la lista, e
2368 restituisce, come \textit{value result argument}, l'indirizzo della stessa;
2369 questo significa che \param{namelist} deve essere dichiarato come
2370 \code{struct dirent **namelist} ed alla funzione si deve passare il suo
2373 \itindend{directory~stream}
2375 Per l'ordinamento, vale a dire come valori possibili per l'argomento
2376 \param{compar}, sono disponibili due funzioni predefinite, \funcd{alphasort} e
2377 \funcd{versionsort}, i cui prototipi sono:
2381 \fdecl{int alphasort(const void *a, const void *b)}
2382 \fdecl{int versionsort(const void *a, const void *b)}
2383 \fdesc{Riordinano le voci di \textit{directory stream}.}
2385 {Le funzioni restituiscono un valore minore, uguale o maggiore di zero qualora
2386 il primo argomento sia rispettivamente minore, uguale o maggiore del secondo
2387 e non forniscono errori.}
2390 La funzione \func{alphasort} deriva da BSD ed è presente in Linux fin dalle
2391 \acr{libc4}\footnote{la versione delle \acr{libc4} e \acr{libc5} usa però come
2392 argomenti dei puntatori a delle strutture \struct{dirent}; la glibc usa il
2393 prototipo originario di BSD, mostrato anche nella definizione, che prevede
2394 puntatori a \ctyp{void}.} e deve essere specificata come argomento
2395 \param{compar} per ottenere un ordinamento alfabetico secondo il valore del
2396 campo \var{d\_name} delle varie voci. La \acr{glibc} prevede come
2397 estensione\footnote{la \acr{glibc}, a partire dalla versione 2.1, effettua
2398 anche l'ordinamento alfabetico tenendo conto delle varie localizzazioni,
2399 usando \funcm{strcoll} al posto di \funcm{strcmp}.} anche
2400 \func{versionsort}, che ordina i nomi tenendo conto del numero di versione,
2401 cioè qualcosa per cui \texttt{file10} viene comunque dopo \texttt{file4}.
2403 \begin{figure}[!htbp]
2404 \footnotesize \centering
2405 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2406 \includecodesample{listati/my_ls.c}
2408 \caption{Esempio di codice per eseguire la lista dei file contenuti in una
2410 \label{fig:file_my_ls}
2413 Un semplice esempio dell'uso di queste funzioni è riportato in
2414 fig.~\ref{fig:file_my_ls}, dove si è riportata la sezione principale di un
2415 programma che, usando la funzione di scansione illustrata in
2416 fig.~\ref{fig:file_dirscan}, stampa i nomi dei file contenuti in una directory
2417 e la relativa dimensione, in sostanza una versione semplificata del comando
2420 Il programma è estremamente semplice; in fig.~\ref{fig:file_my_ls} si è omessa
2421 la parte di gestione delle opzioni, che prevede solo l'uso di una funzione per
2422 la stampa della sintassi, anch'essa omessa, ma il codice completo può essere
2423 trovato coi sorgenti allegati alla guida nel file \file{myls.c}.
2425 In sostanza tutto quello che fa il programma, dopo aver controllato
2426 (\texttt{\small 12-15}) di avere almeno un argomento, che indicherà la
2427 directory da esaminare, è chiamare (\texttt{\small 16}) la funzione
2428 \myfunc{dir\_scan} per eseguire la scansione, usando la funzione \code{do\_ls}
2429 (\texttt{\small 22-29}) per fare tutto il lavoro.
2431 Quest'ultima si limita (\texttt{\small 26}) a chiamare \func{stat} sul file
2432 indicato dalla directory entry passata come argomento (il cui nome è appunto
2433 \var{direntry->d\_name}), memorizzando in una opportuna struttura \var{data} i
2434 dati ad esso relativi, per poi provvedere (\texttt{\small 27}) a stampare il
2435 nome del file e la dimensione riportata in \var{data}.
2437 Dato che la funzione verrà chiamata all'interno di \myfunc{dir\_scan} per ogni
2438 voce presente questo è sufficiente a stampare la lista completa dei file e
2439 delle relative dimensioni. Si noti infine come si restituisca sempre 0 come
2440 valore di ritorno per indicare una esecuzione senza errori.
2442 \begin{figure}[!htbp]
2443 \footnotesize \centering
2444 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2445 \includecodesample{listati/dir_scan.c}
2447 \caption{Codice della funzione di scansione di una directory contenuta nel
2448 file \file{dir\_scan.c}.}
2449 \label{fig:file_dirscan}
2452 Tutto il grosso del lavoro è svolto dalla funzione \myfunc{dir\_scan},
2453 riportata in fig.~\ref{fig:file_dirscan}. La funzione è volutamente generica e
2454 permette di eseguire una funzione, passata come secondo argomento, su tutte le
2455 voci di una directory. La funzione inizia con l'aprire (\texttt{\small
2456 18-22}) uno \textit{stream} sulla directory passata come primo argomento,
2457 stampando un messaggio in caso di errore.
2459 Il passo successivo (\texttt{\small 23-24}) è cambiare directory di lavoro
2460 (vedi sez.~\ref{sec:file_work_dir}), usando in sequenza le funzioni
2461 \func{dirfd} e \func{fchdir} (in realtà si sarebbe potuto usare direttamente
2462 \func{chdir} su \var{dirname}), in modo che durante il successivo ciclo
2463 (\texttt{\small 26-30}) sulle singole voci dello \textit{stream} ci si trovi
2464 all'interno della directory.\footnote{questo è essenziale al funzionamento
2465 della funzione \code{do\_ls}, e ad ogni funzione che debba usare il campo
2466 \var{d\_name}, in quanto i nomi dei file memorizzati all'interno di una
2467 struttura \struct{dirent} sono sempre relativi alla directory in questione,
2468 e senza questo posizionamento non si sarebbe potuto usare \func{stat} per
2469 ottenere le dimensioni.}
2471 Avendo usato lo stratagemma di fare eseguire tutte le manipolazioni necessarie
2472 alla funzione passata come secondo argomento, il ciclo di scansione della
2473 directory è molto semplice; si legge una voce alla volta (\texttt{\small 26})
2474 all'interno di una istruzione di \code{while} e fintanto che si riceve una
2475 voce valida, cioè un puntatore diverso da \val{NULL}, si esegue
2476 (\texttt{\small 27}) la funzione di elaborazione \var{compare} (che nel nostro
2477 caso sarà \code{do\_ls}), ritornando con un codice di errore (\texttt{\small
2478 28}) qualora questa presenti una anomalia, identificata da un codice di
2479 ritorno negativo. Una volta terminato il ciclo la funzione si conclude con la
2480 chiusura (\texttt{\small 32}) dello \textit{stream}\footnote{nel nostro caso,
2481 uscendo subito dopo la chiamata, questo non servirebbe, in generale però
2482 l'operazione è necessaria, dato che la funzione può essere invocata molte
2483 volte all'interno dello stesso processo, per cui non chiudere i
2484 \textit{directory stream} comporterebbe un consumo progressivo di risorse,
2485 con conseguente rischio di esaurimento delle stesse.} e la restituzione
2486 (\texttt{\small 32}) del codice di operazioni concluse con successo.
2490 \subsection{La directory di lavoro}
2491 \label{sec:file_work_dir}
2493 \index{directory~di~lavoro|(}
2495 Come accennato in sez.~\ref{sec:proc_fork} a ciascun processo è associata una
2496 directory nel filesystem,\footnote{questa viene mantenuta all'interno dei dati
2497 della sua \kstruct{task\_struct} (vedi fig.~\ref{fig:proc_task_struct}), più
2498 precisamente nel campo \texttt{pwd} della sotto-struttura
2499 \kstruct{fs\_struct}.} che è chiamata \textsl{directory corrente} o
2500 \textsl{directory di lavoro} (in inglese \textit{current working directory}).
2501 La directory di lavoro è quella da cui si parte quando un
2502 \itindsub{pathname}{relativo} \textit{pathname} è espresso in forma relativa,
2503 dove il ``\textsl{relativa}'' fa riferimento appunto a questa directory.
2505 Quando un utente effettua il login, questa directory viene impostata alla
2506 \textit{home directory} del suo account. Il comando \cmd{cd} della shell
2507 consente di cambiarla a piacere, spostandosi da una directory ad un'altra, il
2508 comando \cmd{pwd} la stampa sul terminale. Siccome la directory di lavoro
2509 resta la stessa quando viene creato un processo figlio (vedi
2510 sez.~\ref{sec:proc_fork}), la directory di lavoro della shell diventa anche la
2511 directory di lavoro di qualunque comando da essa lanciato.
2513 Dato che è il kernel che tiene traccia per ciascun processo
2514 dell'\textit{inode} della directory di lavoro, per ottenerne il
2515 \textit{pathname} occorre usare una apposita funzione,
2516 \funcd{getcwd},\footnote{con Linux \func{getcwd} è una \textit{system call}
2517 dalla versione 2.1.9, in precedenza il valore doveva essere ottenuto tramite
2518 il filesystem \texttt{/proc} da \procfile{/proc/self/cwd}.} il cui prototipo
2523 \fdecl{char *getcwd(char *buffer, size\_t size)}
2524 \fdesc{Legge il \textit{pathname} della directory di lavoro corrente.}
2526 {La funzione ritorna il puntatore a \param{buffer} in caso di successo e
2527 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
2529 \item[\errcode{EACCES}] manca il permesso di lettura o di attraversamento su
2530 uno dei componenti del \textit{pathname} (cioè su una delle directory
2531 superiori alla corrente).
2532 \item[\errcode{EINVAL}] l'argomento \param{size} è zero e \param{buffer} non
2534 \item[\errcode{ENOENT}] la directory di lavoro è stata eliminata.
2535 \item[\errcode{ERANGE}] l'argomento \param{size} è più piccolo della
2536 lunghezza del \textit{pathname}.
2538 ed inoltre \errcode{EFAULT} nel suo significato generico.}
2541 La funzione restituisce il \textit{pathname} completo della directory di
2542 lavoro corrente nella stringa puntata da \param{buffer}, che deve essere
2543 precedentemente allocata, per una dimensione massima di \param{size}. Il
2544 buffer deve essere sufficientemente largo da poter contenere il
2545 \textit{pathname} completo più lo zero di terminazione della stringa. Qualora
2546 esso ecceda le dimensioni specificate con \param{size} la funzione restituisce
2549 Si può anche specificare un puntatore nullo come
2550 \param{buffer},\footnote{questa è un'estensione allo standard POSIX.1,
2551 supportata da Linux e dalla \acr{glibc}.} nel qual caso la stringa sarà
2552 allocata automaticamente per una dimensione pari a \param{size} qualora questa
2553 sia diversa da zero, o della lunghezza esatta del \textit{pathname}
2554 altrimenti. In questo caso ci si deve ricordare di disallocare la stringa con
2555 \func{free} una volta cessato il suo utilizzo.
2557 Un uso comune di \func{getcwd} è quello di salvarsi la directory di lavoro
2558 all'avvio del programma per poi potervi tornare in un tempo successivo, un
2559 metodo alternativo più veloce, se non si è a corto di file descriptor, è
2560 invece quello di aprire all'inizio la directory corrente (vale a dire
2561 ``\texttt{.}'') e tornarvi in seguito con \func{fchdir}.
2563 Di questa funzione esiste una versione alternativa per compatibilità
2564 all'indietro con BSD, \funcm{getwd}, che non prevede l'argomento \param{size}
2565 e quindi non consente di specificare la dimensione di \param{buffer} che
2566 dovrebbe essere allocato in precedenza ed avere una dimensione sufficiente
2567 (per BSD maggiore \const{PATH\_MAX}, che di solito 256 byte, vedi
2568 sez.~\ref{sec:sys_limits}). Il problema è che su Linux non esiste una
2569 dimensione superiore per la lunghezza di un \textit{pathname}, per cui non è
2570 detto che il buffer sia sufficiente a contenere il nome del file, e questa è
2571 la ragione principale per cui questa funzione è deprecata, e non la tratteremo.
2573 Una seconda funzione usata per ottenere la directory di lavoro è
2574 \funcm{get\_current\_dir\_name},\footnote{la funzione è una estensione GNU e
2575 presente solo nella \acr{glibc}.} che non prende nessun argomento ed è
2576 sostanzialmente equivalente ad una \code{getcwd(NULL, 0)}, con la differenza
2577 che se disponibile essa ritorna il valore della variabile di ambiente
2578 \envvar{PWD}, che essendo costruita dalla shell può contenere un
2579 \textit{pathname} comprendente anche dei collegamenti simbolici. Usando
2580 \func{getcwd} infatti, essendo il \textit{pathname} ricavato risalendo
2581 all'indietro l'albero della directory, si perderebbe traccia di ogni passaggio
2582 attraverso eventuali collegamenti simbolici.
2584 Per cambiare la directory di lavoro si può usare la funzione di sistema
2585 \funcd{chdir}, equivalente del comando di shell \cmd{cd}, il cui nome sta
2586 appunto per \textit{change directory}, il suo prototipo è:
2590 \fdecl{int chdir(const char *pathname)}
2591 \fdesc{Cambia la directory di lavoro per \textit{pathname}.}
2593 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
2594 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
2596 \item[\errcode{EACCES}] manca il permesso di ricerca su uno dei componenti
2597 di \param{pathname}.
2598 \item[\errcode{ENOTDIR}] non si è specificata una directory.
2600 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EIO}, \errval{ELOOP},
2601 \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT} e \errval{ENOMEM} nel loro
2602 significato generico.}
2605 La funzione cambia la directory di lavoro in \param{pathname} ed
2606 ovviamente \param{pathname} deve indicare una directory per la quale si hanno
2607 i permessi di accesso.
2609 Dato che ci si può riferire ad una directory anche tramite un file descriptor,
2610 per cambiare directory di lavoro è disponibile anche la funzione di sistema
2611 \funcd{fchdir}, il cui prototipo è:
2615 \fdecl{int fchdir(int fd)}
2616 \fdesc{Cambia la directory di lavoro per file descriptor.}
2618 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
2619 caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o \errval{EACCES} nel loro
2620 significato generico.}
2623 La funzione è identica a \func{chdir}, ma prende come argomento un file
2624 descriptor \param{fd} invece di un \textit{pathname}. Anche in questo
2625 caso \param{fd} deve essere un file descriptor valido che fa riferimento ad
2626 una directory. Inoltre l'unico errore di accesso possibile (tutti gli altri
2627 sarebbero occorsi all'apertura di \param{fd}), è quello in cui il processo non
2628 ha il permesso di attraversamento alla directory specificata da \param{fd}.
2630 \index{directory~di~lavoro|)}
2633 \subsection{La creazione dei \textsl{file speciali}}
2634 \label{sec:file_mknod}
2636 \index{file!di~dispositivo|(}
2637 \index{file!speciali|(}
2639 Finora abbiamo parlato esclusivamente di file, directory e collegamenti
2640 simbolici, ma in sez.~\ref{sec:file_file_types} abbiamo visto che il sistema
2641 prevede anche degli altri tipi di file, che in genere vanno sotto il nome
2642 generico di \textsl{file speciali}, come i file di dispositivo, le fifo ed i
2645 La manipolazione delle caratteristiche di questi file speciali, il cambiamento
2646 di nome o la loro cancellazione può essere effettuata con le stesse funzioni
2647 che operano sugli altri file, ma quando li si devono creare sono necessarie,
2648 come per le directory, delle funzioni apposite. La prima di queste è la
2649 funzione di sistema \funcd{mknod}, il cui prototipo è:
2656 \fdecl{int mknod(const char *pathname, mode\_t mode, dev\_t dev)}
2657 \fdesc{Crea un file speciale sul filesystem.}
2659 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
2660 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
2662 \item[\errcode{EEXIST}] \param{pathname} esiste già o è un collegamento
2664 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{mode} non indica un file, una
2665 fifo, un socket o un dispositivo.
2666 \item[\errcode{EPERM}] non si hanno privilegi sufficienti a creare
2667 l'\texttt{inode}, o il filesystem su cui si è cercato di
2668 creare \param{pathname} non supporta l'operazione.
2670 ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP},
2671 \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOSPC},
2672 \errval{ENOTDIR} e \errval{EROFS} nel loro significato generico.}
2675 La funzione permette di creare un \textit{inode} di tipo generico sul
2676 filesystem, e viene in genere utilizzata per creare i file di dispositivo, ma
2677 si può usare anche per creare qualunque tipo di file speciale ed anche file
2678 regolari. L'argomento \param{mode} specifica sia il tipo di file che si vuole
2679 creare che i relativi permessi, secondo i valori riportati in
2680 tab.~\ref{tab:file_mode_flags}, che vanno combinati con un OR aritmetico. I
2681 permessi sono comunque modificati nella maniera usuale dal valore di
2682 \textit{umask} (si veda sez.~\ref{sec:file_perm_management}).
2684 Per il tipo di file può essere specificato solo uno fra i seguenti valori:
2685 \const{S\_IFREG} per un file regolare (che sarà creato vuoto),
2686 \const{S\_IFBLK} per un dispositivo a blocchi, \const{S\_IFCHR} per un
2687 dispositivo a caratteri, \const{S\_IFSOCK} per un socket e \const{S\_IFIFO}
2688 per una fifo;\footnote{con Linux la funzione non può essere usata per creare
2689 directory o collegamenti simbolici, si dovranno usare le funzioni
2690 \func{mkdir} e \func{symlink} a questo dedicate.} un valore diverso
2691 comporterà l'errore \errcode{EINVAL}. Inoltre \param{pathname} non deve
2692 esistere, neanche come collegamento simbolico.
2694 Qualora si sia specificato in \param{mode} un file di dispositivo (vale a dire
2695 o \const{S\_IFBLK} o \const{S\_IFCHR}), il valore di \param{dev} dovrà essere
2696 usato per indicare a quale dispositivo si fa riferimento, altrimenti il suo
2697 valore verrà ignorato. Solo l'amministratore può creare un file di
2698 dispositivo usando questa funzione (il processo deve avere la capacità
2699 \const{CAP\_MKNOD}), ma in Linux\footnote{questo è un comportamento specifico
2700 di Linux, la funzione non è prevista dallo standard POSIX.1 originale,
2701 mentre è presente in SVr4 e 4.4BSD, ma esistono differenze nei comportamenti
2702 e nei codici di errore, tanto che questa è stata introdotta in POSIX.1-2001
2703 con una nota che la definisce portabile solo quando viene usata per creare
2704 delle fifo, ma comunque deprecata essendo utilizzabile a tale scopo la
2705 specifica \func{mkfifo}.} l'uso per la creazione di un file ordinario, di
2706 una fifo o di un socket è consentito anche agli utenti normali.
2708 I nuovi \textit{inode} creati con \func{mknod} apparterranno al proprietario e
2709 al gruppo del processo (usando \ids{UID} e \ids{GID} del gruppo effettivo) che
2710 li ha creati a meno non sia presente il bit \acr{sgid} per la directory o sia
2711 stata attivata la semantica BSD per il filesystem (si veda
2712 sez.~\ref{sec:file_ownership_management}) in cui si va a creare
2713 l'\textit{inode}, nel qual caso per il gruppo verrà usato il \ids{GID} del
2714 proprietario della directory.
2716 \itindbeg{major~number}
2717 \itindbeg{minor~number}
2719 Nella creazione di un file di dispositivo occorre poi specificare
2720 correttamente il valore di \param{dev}; questo infatti è di tipo
2721 \type{dev\_t}, che è un tipo primitivo (vedi
2722 tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}) riservato per indicare un
2723 \textsl{numero} di dispositivo. Il kernel infatti identifica ciascun
2724 dispositivo con un valore numerico, originariamente questo era un intero a 16
2725 bit diviso in due parti di 8 bit chiamate rispettivamente \textit{major
2726 number} e \textit{minor number}, che sono poi i due numeri mostrati dal
2727 comando \texttt{ls -l} al posto della dimensione quando lo si esegue su un
2728 file di dispositivo.
2730 Il \textit{major number} identifica una classe di dispositivi (ad esempio la
2731 seriale, o i dischi IDE) e serve in sostanza per indicare al kernel quale è il
2732 modulo che gestisce quella classe di dispositivi. Per identificare uno
2733 specifico dispositivo di quella classe (ad esempio una singola porta seriale,
2734 o uno dei dischi presenti) si usa invece il \textit{minor number}. L'elenco
2735 aggiornato di questi numeri con le relative corrispondenze ai vari dispositivi
2736 può essere trovato nel file \texttt{Documentation/devices.txt} allegato alla
2737 documentazione dei sorgenti del kernel.
2739 Data la crescita nel numero di dispositivi supportati, ben presto il limite
2740 massimo di 256 si è rivelato troppo basso, e nel passaggio dai kernel della
2741 serie 2.4 alla serie 2.6 è stata aumentata a 32 bit la dimensione del tipo
2742 \type{dev\_t}, con delle dimensioni passate a 12 bit per il \textit{major
2743 number} e 20 bit per il \textit{minor number}. La transizione però ha
2744 comportato il fatto che \type{dev\_t} è diventato un tipo opaco, e la
2745 necessità di specificare il numero tramite delle opportune macro, così da non
2746 avere problemi di compatibilità con eventuali ulteriori estensioni.
2748 Le macro sono definite nel file \headfile{sys/sysmacros.h},\footnote{se si usa
2749 la \acr{glibc} dalla versione 2.3.3 queste macro sono degli alias alle
2750 versioni specifiche di questa libreria, \macro{gnu\_dev\_major},
2751 \macro{gnu\_dev\_minor} e \macro{gnu\_dev\_makedev} che si possono usare
2752 direttamente, al costo di una minore portabilità.} che viene automaticamente
2753 incluso quando si include \headfile{sys/types.h}. Si possono pertanto ottenere
2754 i valori del \textit{major number} e \textit{minor number} di un dispositivo
2755 rispettivamente con le macro \macro{major} e \macro{minor}:
2761 \fdecl{int \macro{major}(dev\_t dev)}
2762 \fdesc{Restituisce il \textit{major number} del dispositivo \param{dev}.}
2763 \fdecl{int \macro{minor}(dev\_t dev)}
2764 \fdesc{Restituisce il \textit{minor number} del dispositivo \param{dev}.}
2769 \noindent mentre una volta che siano noti \textit{major number} e
2770 \textit{minor number} si potrà costruire il relativo identificativo con la
2771 macro \macro{makedev}:
2777 \fdecl{dev\_t \macro{makedev}(int major, int minor)}
2778 \fdesc{Dati \textit{major number} e \textit{minor number} restituisce
2779 l'identificativo di un dispositivo.}
2785 \itindend{major~number}
2786 \itindend{minor~number}
2787 \index{file!di~dispositivo|)}
2789 Dato che la funzione di sistema \func{mknod} presenta diverse varianti nei
2790 vari sistemi unix-like, lo standard POSIX.1-2001 la dichiara portabile solo in
2791 caso di creazione delle fifo, ma anche in questo caso alcune combinazioni
2792 degli argomenti restano non specificate, per cui nello stesso standard è stata
2793 introdotta una funzione specifica per creare una fifo deprecando l'uso di
2794 \func{mknod} a tale riguardo. La funzione è \funcd{mkfifo} ed il suo
2800 \fdecl{int mkfifo(const char *pathname, mode\_t mode)}
2801 \fdesc{Crea una fifo.}
2803 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
2804 caso \var{errno} assumerà \errval{EACCES}, \errval{EEXIST},
2805 \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOSPC}, \errval{ENOTDIR} e
2806 \errval{EROFS} nel loro significato generico.}
2809 La funzione crea la fifo \param{pathname} con i permessi \param{mode}. Come
2810 per \func{mknod} il file \param{pathname} non deve esistere (neanche come
2811 collegamento simbolico); al solito i permessi specificati da \param{mode}
2812 vengono modificati dal valore di \textit{umask} (vedi
2813 sez.~\ref{sec:file_perm_management}).
2815 \index{file!speciali|)}
2818 \subsection{I file temporanei}
2819 \label{sec:file_temp_file}
2821 In molte occasioni è utile poter creare dei file temporanei; benché la cosa
2822 sembri semplice, in realtà il problema è più sottile di quanto non appaia a
2823 prima vista. Infatti anche se sembrerebbe banale generare un nome a caso e
2824 creare il file dopo aver controllato che questo non esista, nel momento fra il
2825 controllo e la creazione si ha giusto lo spazio per una possibile \textit{race
2826 condition} (si ricordi quanto visto in sez.~\ref{sec:proc_race_cond}).
2828 \itindbeg{symlink~attack}
2830 Molti problemi di sicurezza derivano proprio da una creazione non accorta di
2831 file temporanei che lascia aperta questa \textit{race condition}. Un
2832 attaccante allora potrà sfruttarla con quello che viene chiamato
2833 ``\textit{symlink attack}'' dove nell'intervallo fra la generazione di un nome
2834 e l'accesso allo stesso, viene creato un collegamento simbolico con quel nome
2835 verso un file diverso, ottenendo, se il programma sotto attacco ne ha la
2836 capacità, un accesso privilegiato.
2838 \itindend{symlink~attack}
2840 La \acr{glibc} provvede varie funzioni per generare nomi di file temporanei,
2841 di cui si abbia certezza di unicità al momento della generazione; storicamente
2842 la prima di queste funzioni create a questo scopo era
2843 \funcd{tmpnam},\footnote{la funzione è stata deprecata nella revisione
2844 POSIX.1-2008 dello standard POSIX.} il cui prototipo è:
2848 \fdecl{char *tmpnam(char *string)}
2849 \fdesc{Genera un nome univoco per un file temporaneo.}
2851 {La funzione ritorna il puntatore alla stringa con il nome in caso di successo
2852 e \val{NULL} in caso di fallimento, non sono definiti errori.}
2855 La funzione restituisce il puntatore ad una stringa contente un nome di file
2856 valido e non esistente al momento dell'invocazione. Se si è passato come
2857 argomento \param{string} un puntatore non nullo ad un buffer di caratteri
2858 questo deve essere di dimensione \const{L\_tmpnam} ed il nome generato vi
2859 verrà copiato automaticamente, altrimenti il nome sarà generato in un buffer
2860 statico interno che verrà sovrascritto ad una chiamata successiva. Successive
2861 invocazioni della funzione continueranno a restituire nomi unici fino ad un
2862 massimo di \const{TMP\_MAX} volte, limite oltre il quale il comportamento è
2863 indefinito. Al nome viene automaticamente aggiunto come prefisso la directory
2864 specificata dalla costante \const{P\_tmpdir}.\footnote{le costanti
2865 \const{L\_tmpnam}, \const{P\_tmpdir} e \const{TMP\_MAX} sono definite in
2866 \headfile{stdio.h}.}
2868 Di questa funzione esiste una versione \ rientrante,
2869 \funcm{tmpnam\_r}, che non fa nulla quando si passa \val{NULL} come argomento.
2870 Una funzione simile, \funcd{tempnam}, permette di specificare un prefisso per
2871 il file esplicitamente, il suo prototipo è:
2875 \fdecl{char *tempnam(const char *dir, const char *pfx)}
2876 \fdesc{Genera un nome univoco per un file temporaneo.}
2878 {La funzione ritorna il puntatore alla stringa con il nome in caso di successo
2879 e \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} potrà assumere solo il
2880 valore \errval{ENOMEM} qualora fallisca l'allocazione della stringa.}
2883 La funzione alloca con \code{malloc} la stringa in cui restituisce il nome,
2884 per cui è sempre \ rientrante, occorre però
2885 ricordarsi di disallocare con \code{free} il puntatore che restituisce.
2886 L'argomento \param{pfx} specifica un prefisso di massimo 5 caratteri per il
2887 nome provvisorio. La funzione assegna come directory per il file temporaneo,
2888 verificando che esista e sia accessibile, la prima valida fra le seguenti:
2890 \item la variabile di ambiente \envvar{TMPDIR} (non ha effetto se non è
2891 definita o se il programma chiamante è \acr{suid} o \acr{sgid}, vedi
2892 sez.~\ref{sec:file_special_perm}),
2893 \item il valore dell'argomento \param{dir} (se diverso da \val{NULL}),
2894 \item il valore della costante \const{P\_tmpdir},
2895 \item la directory \file{/tmp}.
2898 In ogni caso, anche se con queste funzioni la generazione del nome è casuale,
2899 ed è molto difficile ottenere un nome duplicato, nulla assicura che un altro
2900 processo non possa avere creato, fra l'ottenimento del nome e l'apertura del
2901 file, un altro file o un collegamento simbolico con lo stesso nome. Per questo
2902 motivo quando si usa il nome ottenuto da una di queste funzioni occorre sempre
2903 assicurarsi che non si stia usando un collegamento simbolico e aprire il nuovo
2904 file in modalità di esclusione (cioè con l'opzione \const{O\_EXCL} per i file
2905 descriptor o con il flag ``\texttt{x}'' per gli \textit{stream}) che fa
2906 fallire l'apertura in caso il file sia già esistente. Essendo disponibili
2907 alternative migliori l'uso di queste funzioni è deprecato.
2909 Per evitare di dovere effettuare a mano tutti questi controlli, lo standard
2910 POSIX definisce la funzione \funcd{tmpfile}, che permette di ottenere in
2911 maniera sicura l'accesso ad un file temporaneo, il suo prototipo è:
2915 \fdecl{FILE *tmpfile(void)}
2916 \fdesc{Apre un file temporaneo in lettura/scrittura.}
2918 {La funzione ritorna il puntatore allo \textit{stream} associato al file
2919 temporaneo in caso di successo e \val{NULL} per un errore, nel qual caso
2920 \var{errno} assumerà uno dei valori:
2922 \item[\errcode{EEXIST}] non è stato possibile generare un nome univoco.
2923 \item[\errcode{EINTR}] la funzione è stata interrotta da un segnale.
2925 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EMFILE}, \errval{ENFILE},
2926 \errval{ENOSPC}, \errval{EROFS} e \errval{EACCES} nel loro significato
2931 La funzione restituisce direttamente uno \textit{stream} già aperto (in
2932 modalità \code{w+b}, si veda sez.~\ref{sec:file_fopen}) e pronto per l'uso,
2933 che viene automaticamente cancellato alla sua chiusura o all'uscita dal
2934 programma. Lo standard non specifica in quale directory verrà aperto il file,
2935 ma la \acr{glibc} prima tenta con \const{P\_tmpdir} e poi con
2936 \file{/tmp}. Questa funzione è rientrante e non soffre di problemi di
2937 \textit{race condition}.
2939 Alcune versioni meno recenti di Unix non supportano queste funzioni; in questo
2940 caso si possono usare le vecchie funzioni \funcd{mktemp} e \func{mkstemp} che
2941 modificano una stringa di input che serve da modello e che deve essere
2942 conclusa da 6 caratteri ``\texttt{X}'' che verranno sostituiti da un codice
2943 unico. La prima delle due è analoga a \func{tmpnam} e genera soltanto un nome
2944 casuale, il suo prototipo è:
2948 \fdecl{char *mktemp(char *template)}
2949 \fdesc{Genera un nome univoco per un file temporaneo.}
2951 {La funzione ritorna il puntatore a \param{template} in caso di successo e
2952 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
2954 \item[\errcode{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
2958 La funzione genera un nome univoco sostituendo le \code{XXXXXX} finali di
2959 \param{template}; dato che \param{template} deve poter essere modificata dalla
2960 funzione non si può usare una stringa costante. Tutte le avvertenze riguardo
2961 alle possibili \textit{race condition} date per \func{tmpnam} continuano a
2962 valere; inoltre in alcune vecchie implementazioni il valore usato per
2963 sostituire le \code{XXXXXX} viene formato con il \ids{PID} del processo più
2964 una lettera, il che mette a disposizione solo 26 possibilità diverse per il
2965 nome del file, e rende il nome temporaneo facile da indovinare. Per tutti
2966 questi motivi la funzione è deprecata e non dovrebbe mai essere usata.
2968 La seconda funzione, \funcd{mkstemp} è sostanzialmente equivalente a
2969 \func{tmpfile}, ma restituisce un file descriptor invece di un nome; il suo
2974 \fdecl{int mkstemp(char *template)}
2975 \fdesc{Apre un file temporaneo.}
2978 {La funzione ritorna il file descriptor in caso di successo e $-1$ per un
2980 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
2982 \item[\errcode{EEXIST}] non è riuscita a creare un file temporaneo, il
2983 contenuto di \param{template} è indefinito.
2984 \item[\errcode{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
2989 Come per \func{mktemp} anche in questo caso \param{template} non può essere
2990 una stringa costante. La funzione apre un file in lettura/scrittura con la
2991 funzione \func{open}, usando l'opzione \const{O\_EXCL} (si veda
2992 sez.~\ref{sec:file_open_close}), in questo modo al ritorno della funzione si
2993 ha la certezza di essere stati i creatori del file, i cui permessi (si veda
2994 sez.~\ref{sec:file_perm_overview}) sono impostati al valore \code{0600}
2995 (lettura e scrittura solo per il proprietario).\footnote{questo è vero a
2996 partire dalla \acr{glibc} 2.0.7, le versioni precedenti della \acr{glibc} e
2997 le vecchie \acr{libc5} e \acr{libc4} usavano il valore \code{0666} che
2998 permetteva a chiunque di leggere e scrivere i contenuti del file.} Di
2999 questa funzione esiste una variante \funcd{mkostemp}, introdotta
3000 specificamente dalla \acr{glibc},\footnote{la funzione è stata introdotta
3001 nella versione 2.7 delle librerie e richiede che sia definita la macro
3002 \macro{\_GNU\_SOURCE}.} il cui prototipo è:
3006 \fdecl{int mkostemp(char *template, int flags)}
3007 \fdesc{Apre un file temporaneo.}
3009 {La funzione ritorna un file descriptor in caso di successo e $-1$ per un
3010 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà gli stessi valori di
3013 \noindent la cui sola differenza è la presenza dell'ulteriore argomento
3014 \var{flags} che consente di specificare i flag da passare ad \func{open}
3015 nell'apertura del file.
3018 In OpenBSD è stata introdotta un'altra funzione simile alle precedenti,
3019 \funcd{mkdtemp}, che crea invece una directory temporanea;\footnote{la
3020 funzione è stata introdotta nella \acr{glibc} a partire dalla versione
3021 2.1.91 ed inserita nello standard POSIX.1-2008.} il suo prototipo è:
3025 \fdecl{char *mkdtemp(char *template)}
3026 \fdesc{Crea una directory temporanea.}
3028 {La funzione ritorna il puntatore al nome della directory in caso di successo
3029 e \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei
3032 \item[\errcode{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
3034 più gli altri eventuali codici di errore di \func{mkdir}.}
3037 La funzione crea una directory temporanea il cui nome è ottenuto sostituendo
3038 le \code{XXXXXX} finali di \param{template} con permessi \code{0700} (si veda
3039 sez.~\ref{sec:file_perm_overview} per i dettagli). Dato che la creazione della
3040 directory è sempre esclusiva i precedenti problemi di \textit{race condition}
3047 \section{La manipolazione delle caratteristiche dei file}
3048 \label{sec:file_infos}
3050 Come spiegato in sez.~\ref{sec:file_filesystem} tutte le informazioni generali
3051 relative alle caratteristiche di ciascun file, a partire dalle informazioni
3052 relative al controllo di accesso, sono mantenute nell'\textit{inode}. Vedremo
3053 in questa sezione come sia possibile leggere tutte queste informazioni usando
3054 la funzione \func{stat}, che permette l'accesso a tutti i dati memorizzati
3055 nell'\textit{inode}; esamineremo poi le varie funzioni usate per manipolare
3056 tutte queste informazioni, eccetto quelle che riguardano la gestione del
3057 controllo di accesso, trattate in in sez.~\ref{sec:file_access_control}.
3060 \subsection{La lettura delle caratteristiche dei file}
3061 \label{sec:file_stat}
3063 La lettura delle informazioni relative ai file è fatta attraverso la famiglia
3064 delle funzioni \func{stat} che sono quelle che usa il comando \cmd{ls} per
3065 poter ottenere e mostrare tutti i dati relativi ad un file; ne fanno parte le
3066 funzioni di sistema \funcd{stat}, \funcd{fstat} e \funcd{lstat}, i cui
3073 \fdecl{int stat(const char *file\_name, struct stat *buf)}
3074 \fdecl{int lstat(const char *file\_name, struct stat *buf)}
3075 \fdecl{int fstat(int filedes, struct stat *buf)}
3076 \fdesc{Leggono le informazioni di un file.}
3078 {Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
3079 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
3081 \item[\errcode{EOVERFLOW}] il file ha una dimensione che non può essere
3082 rappresentata nel tipo \type{off\_t} (può avvenire solo in caso di
3083 programmi compilati su piattaforme a 32 bit senza le estensioni
3084 (\texttt{-D \_FILE\_OFFSET\_BITS=64}) per file a 64 bit).
3086 ed inoltre \errval{EFAULT} ed \errval{ENOMEM}, per \func{stat} e
3087 \func{lstat} anche \errval{EACCES}, \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG},
3088 \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, per \func{fstat} anche \errval{EBADF},
3089 nel loro significato generico.}
3092 La funzione \func{stat} legge le informazioni del file indicato
3093 da \param{file\_name} e le inserisce nel buffer puntato
3094 dall'argomento \param{buf}; la funzione \func{lstat} è identica a \func{stat}
3095 eccetto che se \param{file\_name} è un collegamento simbolico vengono lette le
3096 informazioni relative ad esso e non al file a cui fa riferimento. Infine
3097 \func{fstat} esegue la stessa operazione su un file già aperto, specificato
3098 tramite il suo file descriptor \param{filedes}.
3100 La struttura \struct{stat} usata da queste funzioni è definita nell'header
3101 \headfile{sys/stat.h} e in generale dipende dall'implementazione; la versione
3102 usata da Linux è mostrata in fig.~\ref{fig:file_stat_struct}, così come
3103 riportata dalla pagina di manuale di \func{stat}. In realtà la definizione
3104 effettivamente usata nel kernel dipende dall'architettura e ha altri campi
3105 riservati per estensioni come tempi dei file più precisi (vedi
3106 sez.~\ref{sec:file_file_times}).
3108 \begin{figure}[!htb]
3111 \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
3112 \includestruct{listati/stat.h}
3115 \caption{La struttura \structd{stat} per la lettura delle informazioni dei
3117 \label{fig:file_stat_struct}
3120 Si noti come i vari membri della struttura siano specificati come tipi
3121 primitivi del sistema, di quelli definiti in
3122 tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}, e dichiarati in \headfile{sys/types.h},
3123 con l'eccezione di \type{blksize\_t} e \type{blkcnt\_t} che sono nuovi tipi
3124 introdotti per rendersi indipendenti dalla piattaforma.
3126 Benché la descrizione dei commenti di fig.~\ref{fig:file_stat_struct} sia
3127 abbastanza chiara, vale la pena illustrare maggiormente il significato dei
3128 campi di \struct{stat} su cui non torneremo in maggior dettaglio nel resto di
3132 \item Il campo \var{st\_nlink} contiene il numero di \textit{hard link} che
3133 fanno riferimento al file (il cosiddetto \textit{link count}) di cui abbiamo
3134 già parlato in numerose occasioni.
3136 \item Il campo \var{st\_ino} contiene il numero di \textit{inode} del file,
3137 quello viene usato all'interno del filesystem per identificarlo e che può
3138 essere usato da un programma per determinare se due \textit{pathname} fanno
3139 riferimento allo stesso file.
3141 \item Il campo \var{st\_dev} contiene il numero del dispositivo su cui risiede
3142 il file (o meglio il suo filesystem). Si tratta dello stesso numero che si
3143 usa con \func{mknod} e che può essere decomposto in \textit{major number} e
3144 \textit{minor number} con le macro \macro{major} e \macro{minor} viste in
3145 sez.~\ref{sec:file_mknod}.
3147 \item Il campo \var{st\_rdev} contiene il numero di dispositivo associato al
3148 file stesso ed ovviamente ha un valore significativo soltanto quando il file
3149 è un dispositivo a caratteri o a blocchi.
3151 \item Il campo \var{st\_blksize} contiene la dimensione dei blocchi di dati
3152 usati nell'I/O su disco, che è anche la dimensione usata per la
3153 bufferizzazione dei dati dalle librerie del C per l'interfaccia degli
3154 \textit{stream}. Leggere o scrivere blocchi di dati in dimensioni inferiori
3155 a questo valore è inefficiente in quanto le operazioni su disco usano
3156 comunque trasferimenti di questa dimensione.
3162 \subsection{I tipi di file}
3163 \label{sec:file_types}
3165 Abbiamo sottolineato fin dall'introduzione che Linux, come ogni sistema
3166 unix-like, supporta oltre ai file ordinari e alle directory una serie di altri
3167 ``\textsl{tipi}'' di file che possono stare su un filesystem (elencati in
3168 tab.~\ref{tab:file_file_types}). Il tipo di file viene ritornato dalle
3169 funzioni della famiglia \func{stat} all'interno del campo \var{st\_mode} di
3170 una struttura \struct{stat}.
3172 Il campo \var{st\_mode} è una maschera binaria in cui l'informazione viene
3173 suddivisa nei vari bit che compongono, ed oltre a quelle sul tipo di file,
3174 contiene anche le informazioni relative ai permessi su cui torneremo in
3175 sez.~\ref{sec:file_perm_overview}. Dato che i valori numerici usati per
3176 definire il tipo di file possono variare a seconda delle implementazioni, lo
3177 standard POSIX definisce un insieme di macro che consentono di verificare il
3178 tipo di file in maniera standardizzata.
3183 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
3185 \textbf{Macro} & \textbf{Tipo del file} \\
3188 \macro{S\_ISREG}\texttt{(m)} & File normale.\\
3189 \macro{S\_ISDIR}\texttt{(m)} & Directory.\\
3190 \macro{S\_ISCHR}\texttt{(m)} & Dispositivo a caratteri.\\
3191 \macro{S\_ISBLK}\texttt{(m)} & Dispositivo a blocchi.\\
3192 \macro{S\_ISFIFO}\texttt{(m)} & Fifo.\\
3193 \macro{S\_ISLNK}\texttt{(m)} & Collegamento simbolico.\\
3194 \macro{S\_ISSOCK}\texttt{(m)} & Socket.\\
3197 \caption{Macro per i tipi di file (definite in \headfile{sys/stat.h}).}
3198 \label{tab:file_type_macro}
3201 Queste macro vengono usate anche da Linux che supporta pure le estensioni allo
3202 standard per i collegamenti simbolici e i socket definite da BSD.\footnote{le
3203 ultime due macro di tab.~\ref{tab:file_type_macro}, che non sono presenti
3204 nello standard POSIX fino alla revisione POSIX.1-1996.} L'elenco completo
3205 delle macro con cui è possibile estrarre da \var{st\_mode} l'informazione
3206 relativa al tipo di file è riportato in tab.~\ref{tab:file_type_macro}, tutte
3207 le macro restituiscono un valore intero da usare come valore logico e prendono
3208 come argomento il valore di \var{st\_mode}.
3213 \begin{tabular}[c]{|l|c|l|}
3215 \textbf{Flag} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
3218 \const{S\_IFMT} & 0170000 & Maschera per i bit del tipo di file.\\
3219 \const{S\_IFSOCK} & 0140000 & Socket.\\
3220 \const{S\_IFLNK} & 0120000 & Collegamento simbolico.\\
3221 \const{S\_IFREG} & 0100000 & File regolare.\\
3222 \const{S\_IFBLK} & 0060000 & Dispositivo a blocchi.\\
3223 \const{S\_IFDIR} & 0040000 & Directory.\\
3224 \const{S\_IFCHR} & 0020000 & Dispositivo a caratteri.\\
3225 \const{S\_IFIFO} & 0010000 & Fifo.\\
3227 \const{S\_ISUID} & 0004000 & Set user ID (\acr{suid}) bit, vedi
3228 sez.~\ref{sec:file_special_perm}).\\
3229 \const{S\_ISGID} & 0002000 & Set group ID (\acr{sgid}) bit, vedi
3230 sez.~\ref{sec:file_special_perm}).\\
3231 \const{S\_ISVTX} & 0001000 & \acr{Sticky} bit, vedi
3232 sez.~\ref{sec:file_special_perm}).\\
3234 \const{S\_IRWXU} & 00700 & Maschera per i permessi del proprietario.\\
3235 \const{S\_IRUSR} & 00400 & Il proprietario ha permesso di lettura.\\
3236 \const{S\_IWUSR} & 00200 & Il proprietario ha permesso di scrittura.\\
3237 \const{S\_IXUSR} & 00100 & Il proprietario ha permesso di esecuzione.\\
3239 \const{S\_IRWXG} & 00070 & Maschera per i permessi del gruppo.\\
3240 \const{S\_IRGRP} & 00040 & Il gruppo ha permesso di lettura.\\
3241 \const{S\_IWGRP} & 00020 & Il gruppo ha permesso di scrittura.\\
3242 \const{S\_IXGRP} & 00010 & Il gruppo ha permesso di esecuzione.\\
3244 \const{S\_IRWXO} & 00007 & Maschera per i permessi di tutti gli altri\\
3245 \const{S\_IROTH} & 00004 & Gli altri hanno permesso di lettura.\\
3246 \const{S\_IWOTH} & 00002 & Gli altri hanno permesso di esecuzione.\\
3247 \const{S\_IXOTH} & 00001 & Gli altri hanno permesso di esecuzione.\\
3250 \caption{Costanti per l'identificazione dei vari bit che compongono il campo
3251 \var{st\_mode} (definite in \headfile{sys/stat.h}).}
3252 \label{tab:file_mode_flags}
3255 Oltre alle macro di tab.~\ref{tab:file_type_macro}, che semplificano
3256 l'operazione, è possibile usare direttamente il valore di \var{st\_mode} per
3257 ricavare il tipo di file controllando direttamente i vari bit in esso
3258 memorizzati. Per questo sempre in \headfile{sys/stat.h} sono definite le varie
3259 costanti numeriche riportate in tab.~\ref{tab:file_mode_flags}, che
3260 definiscono le maschere che consentono di selezionare non solo i dati relativi
3261 al tipo di file, ma anche le informazioni relative ai permessi su cui
3262 torneremo in sez.~\ref{sec:file_access_control}, ed identificare i rispettivi
3265 Le costanti che servono per la identificazione del tipo di file sono riportate
3266 nella prima sezione di tab.~\ref{tab:file_mode_flags}, mentre le sezioni
3267 successive attengono alle costanti usate per i permessi. Il primo valore
3268 dell'elenco è la maschera binaria \const{S\_IFMT} che permette di estrarre da
3269 \var{st\_mode} (con un AND aritmetico) il blocco di bit nei quali viene
3270 memorizzato il tipo di file. I valori successivi sono le costanti
3271 corrispondenti ai vari tipi di file, e possono essere usate per verificare la
3272 presenza del tipo di file voluto ed anche, con opportune combinazioni,
3273 alternative fra più tipi di file.
3275 Si tenga presente però che a differenza dei permessi, l'informazione relativa
3276 al tipo di file non è una maschera binaria, per questo motivo se si volesse
3277 impostare una condizione che permetta di controllare se un file è una
3278 directory o un file ordinario non si possono controllare dei singoli bit, ma
3279 si dovrebbe usare una macro di preprocessore come:
3280 \includecodesnip{listati/is_regdir.h}
3281 in cui si estraggono ogni volta da \var{st\_mode} i bit relativi al tipo di
3282 file e poi si effettua il confronto con i due possibili tipi di file.
3285 \subsection{Le dimensioni dei file}
3286 \label{sec:file_file_size}
3288 Abbiamo visto in fig.~\ref{fig:file_stat_struct} che campo \var{st\_size} di
3289 una struttura \struct{stat} contiene la dimensione del file in byte. Questo
3290 però è vero solo se si tratta di un file regolare, mentre nel caso di un
3291 collegamento simbolico la dimensione è quella del \textit{pathname} che il
3292 collegamento stesso contiene, infine per le fifo ed i file di dispositivo
3293 questo campo è sempre nullo.
3295 Il campo \var{st\_blocks} invece definisce la lunghezza del file in blocchi di
3296 512 byte. La differenza con \var{st\_size} è che in questo caso si fa
3297 riferimento alla quantità di spazio disco allocata per il file, e non alla
3298 dimensione dello stesso che si otterrebbe leggendolo sequenzialmente.
3300 Si deve tener presente infatti che la lunghezza del file riportata in
3301 \var{st\_size} non è detto che corrisponda all'occupazione dello spazio su
3302 disco, e non solo perché la parte finale del file potrebbe riempire
3303 parzialmente un blocco. In un sistema unix-like infatti è possibile
3304 l'esistenza dei cosiddetti \textit{sparse file}, cioè file in cui sono
3305 presenti dei ``\textsl{buchi}'' (\textit{holes} nella nomenclatura inglese)
3306 che si formano tutte le volte che si va a scrivere su un file dopo aver
3307 eseguito uno spostamento oltre la sua fine (tratteremo in dettaglio
3308 l'argomento in sez.~\ref{sec:file_lseek}).
3310 In questo caso si avranno risultati differenti a seconda del modo in cui si
3311 calcola la lunghezza del file, ad esempio il comando \cmd{du}, (che riporta il
3312 numero di blocchi occupati) potrà dare una dimensione inferiore, mentre se si
3313 legge dal file (ad esempio usando il comando \cmd{wc -c}), dato che in tal
3314 caso per i ``\textsl{buchi}'' vengono restituiti degli zeri, si avrà lo stesso
3315 risultato di \cmd{ls}.
3317 Se è sempre possibile allargare un file, scrivendoci sopra o usando la
3318 funzione \func{lseek} (vedi sez.~\ref{sec:file_lseek}) per spostarsi oltre la
3319 sua fine, esistono anche casi in cui si può avere bisogno di effettuare un
3320 troncamento, scartando i dati presenti al di là della dimensione scelta come
3321 nuova fine del file.
3323 Un file può sempre essere troncato a zero aprendolo con il flag
3324 \const{O\_TRUNC}, ma questo è un caso particolare; per qualunque altra
3325 dimensione si possono usare le due funzioni di sistema \funcd{truncate} e
3326 \funcd{ftruncate}, i cui prototipi sono:
3330 \fdecl{int ftruncate(int fd, off\_t length))}
3331 \fdecl{int truncate(const char *file\_name, off\_t length)}
3332 \fdesc{Troncano un file.}
3334 {Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
3335 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
3337 \item[\errcode{EINTR}] si è stati interrotti da un segnale.
3338 \item[\errcode{EINVAL}] \param{length} è negativa o maggiore delle
3339 dimensioni massime di un file.
3340 \item[\errcode{EPERM}] il filesystem non supporta il troncamento di un file.
3341 \item[\errcode{ETXTBSY}] il file è un programma in esecuzione.
3343 per entrambe, mentre per \func{ftruncate} si avranno anche:
3345 \item[\errcode{EBADF}] \param{fd} non è un file descriptor.
3346 \item[\errcode{EINVAL}] \param{fd} non è un riferimento a un file o non è
3347 aperto in scrittura.
3349 e per \func{truncate} si avranno anche:
3351 \item[\errcode{EACCES}] non si ha il permesso di scrittura sul file o il
3352 permesso di attraversamento di una delle componenti del \textit{pathname}.
3353 \item[\errcode{EISDIR}] \param{file\_name} fa riferimento ad una directory.
3355 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EIO}, \errval{ELOOP},
3356 \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR} e \errval{EROFS}
3357 nel loro significato generico.}
3360 Entrambe le funzioni fan sì che la dimensione del file sia troncata ad un
3361 valore massimo specificato da \param{length}, e si distinguono solo per il
3362 fatto che il file viene indicato con un \textit{pathname} per \func{truncate}
3363 e con un file descriptor per \funcd{ftruncate}. Si tenga presente che se il
3364 file è più lungo della lunghezza specificata i dati in eccesso saranno
3367 Il comportamento in caso di lunghezza del file inferiore a \param{length} non
3368 è specificato e dipende dall'implementazione: il file può essere lasciato
3369 invariato o esteso fino alla lunghezza scelta. Nel caso di Linux viene esteso
3370 con la creazione di un \textsl{buco} nel file e ad una lettura si otterranno
3371 degli zeri, si tenga presente però che questo comportamento è supportato solo
3372 per filesystem nativi, ad esempio su un filesystem non nativo come il VFAT di
3373 Windows questo non è possibile.
3376 \subsection{I tempi dei file}
3377 \label{sec:file_file_times}
3379 Il sistema mantiene per ciascun file tre tempi, che sono registrati
3380 nell'\textit{inode} insieme agli altri attributi del file. Questi possono
3381 essere letti tramite la funzione \func{stat}, che li restituisce attraverso
3382 tre campi della struttura \struct{stat} di fig.~\ref{fig:file_stat_struct}. Il
3383 significato di questi tempi e dei relativi campi della struttura \struct{stat}
3384 è illustrato nello schema di tab.~\ref{tab:file_file_times}, dove è anche
3385 riportato un esempio delle funzioni che effettuano cambiamenti su di essi. Il
3386 valore del tempo è espresso nel cosiddetto \textit{calendar time}, su cui
3387 torneremo in dettaglio in sez.~\ref{sec:sys_time}.
3392 \begin{tabular}[c]{|c|l|l|c|}
3394 \textbf{Membro} & \textbf{Significato} & \textbf{Funzione}
3395 & \textbf{Opzione di \cmd{ls}} \\
3398 \var{st\_atime}& ultimo accesso ai dati del file &
3399 \func{read}, \func{utime} & \cmd{-u}\\
3400 \var{st\_mtime}& ultima modifica ai dati del file &
3401 \func{write}, \func{utime} & default\\
3402 \var{st\_ctime}& ultima modifica ai dati dell'\textit{inode} &
3403 \func{chmod}, \func{utime} & \cmd{-c}\\
3406 \caption{I tre tempi associati a ciascun file.}
3407 \label{tab:file_file_times}
3410 Il primo punto da tenere presente è la differenza fra il cosiddetto tempo di
3411 ultima modifica (il \textit{modification time}) riportato in \var{st\_mtime},
3412 ed il tempo di ultimo cambiamento di stato (il \textit{change status time})
3413 riportato in \var{st\_ctime}. Il primo infatti fa riferimento ad una modifica
3414 del contenuto di un file, mentre il secondo ad una modifica dei metadati
3415 dell'\textit{inode}. Dato che esistono molte operazioni, come la funzione
3416 \func{link} e altre che vedremo in seguito, che modificano solo le
3417 informazioni contenute nell'\textit{inode} senza toccare il contenuto del
3418 file, diventa necessario l'utilizzo di questo secondo tempo.
3420 Il tempo di ultima modifica viene usato ad esempio da programmi come
3421 \cmd{make} per decidere quali file necessitano di essere ricompilati perché
3422 più recenti dei loro sorgenti oppure dai programmi di backup, talvolta insieme
3423 anche al tempo di cambiamento di stato, per decidere quali file devono essere
3424 aggiornati nell'archiviazione. Il tempo di ultimo accesso viene di solito
3425 usato per identificare i file che non vengono più utilizzati per un certo
3426 lasso di tempo. Ad esempio un programma come \texttt{leafnode} lo usa per
3427 cancellare gli articoli letti più vecchi, mentre \texttt{mutt} lo usa per
3428 marcare i messaggi di posta che risultano letti.
3430 Il sistema non tiene mai conto dell'ultimo accesso all'\textit{inode},
3431 pertanto funzioni come \func{access} o \func{stat} non hanno alcuna influenza
3432 sui tre tempi. Il comando \cmd{ls} (quando usato con le opzioni \cmd{-l} o
3433 \cmd{-t}) mostra i tempi dei file secondo lo schema riportato nell'ultima
3434 colonna di tab.~\ref{tab:file_file_times}. Si noti anche come non esista, a
3435 differenza di altri sistemi operativi, un \textsl{tempo di creazione} di un
3438 L'aggiornamento del tempo di ultimo accesso è stato a lungo considerato un
3439 difetto progettuale di Unix, questo infatti comporta la necessità di
3440 effettuare un accesso in scrittura sul disco anche in tutti i casi in cui
3441 questa informazione non interessa e sarebbe possibile avere un semplice
3442 accesso in lettura sui dati bufferizzati. Questo comporta un ovvio costo sia
3443 in termini di prestazioni, che di consumo di risorse come la batteria per i
3444 portatili, o i cicli di riscrittura per i dischi su memorie riscrivibili.
3447 Per questo motivo abbiamo visto in sez.~\ref{sec:filesystem_mounting} come
3448 nello sviluppo del kernel siano stati introdotti degli opportuni \textit{mount
3449 flag} che consentissero di evitare di aggiornare continuamente una
3450 informazione che nella maggior parte dei casi non interessa. Per questo i
3451 valori che si possono trovare per l'\textit{access time} dipendono dalle
3452 opzioni di montaggio, ed anche, essendo stato cambiato il comportamento di
3453 default a partire dalla versione 2.6.30, dal kernel che si sta usando.
3455 In generale quello che si ha con i kernel più recenti è che il tempo di ultimo
3456 accesso viene aggiornato solo se è precedente al tempo di ultima modifica o
3457 cambiamento, o se è passato più di un giorno dall'ultimo accesso. Così si può
3458 rendere evidente che vi è stato un accesso dopo una modifica e che il file
3459 viene comunque osservato regolarmente, conservando tutte le informazioni
3460 veramente utili senza dover consumare risorse in scritture continue per
3461 mantenere costantemente aggiornata una informazione che a questo punto non ha
3462 più nessuna rilevanza pratica.\footnote{qualora ce ne fosse la necessità è
3463 comunque possibile, tramite l'opzione di montaggio \texttt{strictatime},
3464 richiedere in ogni caso il comportamento tradizionale.}
3469 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|c|c|c|l|}
3471 \multicolumn{1}{|p{2.8cm}|}{\centering{\vspace{6pt}\textbf{Funzione}}} &
3472 \multicolumn{3}{|p{3.2cm}|}{\centering{
3473 \textbf{File o directory del riferimento}}}&
3474 \multicolumn{3}{|p{3.2cm}|}{\centering{
3475 \textbf{Directory contenente il riferimento}}}
3476 &\multicolumn{1}{|p{3.4cm}|}{\centering{\vspace{6pt}\textbf{Note}}} \\
3479 \multicolumn{1}{|p{2.8cm}|}{}
3480 &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(a)}}}
3481 &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(m)}}}
3482 &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(c)}}}
3483 &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(a)}}}
3484 &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(m)}}}
3485 &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(c)}}}
3486 &\multicolumn{1}{|p{3cm}|}{} \\
3489 \func{chmod}, \func{fchmod}
3490 & -- & -- &$\bullet$& -- & -- & -- &\\
3491 \func{chown}, \func{fchown}
3492 & -- & -- &$\bullet$& -- & -- & -- &\\
3494 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
3495 con \const{O\_CREATE} \\
3497 & -- &$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
3498 con \const{O\_TRUNC} \\
3500 &$\bullet$& -- & -- & -- & -- & -- &\\
3502 & -- & -- &$\bullet$& -- & -- & -- &\\
3504 & -- & -- &$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
3506 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
3508 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
3510 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
3512 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
3513 con \const{O\_CREATE} \\
3515 & -- &$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &
3516 con \const{O\_TRUNC} \\
3518 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
3520 &$\bullet$& -- & -- & -- & -- & -- &\\
3522 & -- & -- &$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
3523 se esegue \func{unlink}\\
3525 & -- & -- & -- & -- &$\bullet$&$\bullet$&
3526 se esegue \func{rmdir}\\
3528 & -- & -- &$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
3529 per entrambi gli argomenti\\
3531 & -- & -- & -- & -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
3532 \func{truncate}, \func{ftruncate}
3533 & -- &$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
3535 & -- & -- &$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
3537 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
3539 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
3541 & -- &$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
3544 \caption{Prospetto dei cambiamenti effettuati sui tempi di ultimo
3545 accesso \textsl{(a)}, ultima modifica \textsl{(m)} e ultimo cambiamento di
3546 stato \textsl{(c)} dalle varie funzioni operanti su file e directory.}
3547 \label{tab:file_times_effects}
3551 L'effetto delle varie funzioni di manipolazione dei file sui relativi tempi è
3552 illustrato in tab.~\ref{tab:file_times_effects}, facendo riferimento al
3553 comportamento classico per quanto riguarda \var{st\_atime}. Si sono riportati
3554 gli effetti sia per il file a cui si fa riferimento, sia per la directory che
3555 lo contiene. Questi ultimi possono essere capiti immediatamente se si tiene
3556 conto di quanto già detto e ripetuto a partire da
3557 sez.~\ref{sec:file_filesystem}, e cioè che anche le directory sono anch'esse
3558 file che contengono una lista di nomi, che il sistema tratta in maniera del
3559 tutto analoga a tutti gli altri.
3561 Per questo motivo tutte le volte che compiremo un'operazione su un file che
3562 comporta una modifica del nome contenuto nella directory, andremo anche a
3563 scrivere sulla directory che lo contiene cambiandone il tempo di ultima
3564 modifica. Un esempio di questo tipo di operazione può essere la cancellazione
3565 di un file, invece leggere o scrivere o cambiare i permessi di un file ha
3566 effetti solo sui tempi di quest'ultimo.
3568 Si ricordi infine come \var{st\_ctime} non è il tempo di creazione del file,
3569 che in Unix non esiste, anche se può corrispondervi per file che non sono mai
3570 stati modificati. Per questo motivo, a differenza di quanto avviene con altri
3571 sistemi operativi, quando si copia un file, a meno di preservare
3572 esplicitamente i tempi (ad esempio con l'opzione \cmd{-p} di \cmd{cp}) esso
3573 avrà sempre il tempo corrente in cui si è effettuata la copia come data di
3576 I tempi di ultimo accesso ed ultima modifica possono essere modificati
3577 esplicitamente usando la funzione di sistema \funcd{utime}, il cui prototipo
3582 \fdecl{int utime(const char *filename, struct utimbuf *times)}
3583 \fdesc{Modifica i tempi di ultimo accesso ed ultima modifica di un file.}
3586 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
3587 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
3589 \item[\errcode{EACCES}] non c'è il permesso di attraversamento per uno dei
3590 componenti di \param{filename} o \param{times} è \val{NULL} e non si ha il
3591 permesso di scrittura sul file, o non si è proprietari del file o non si
3592 hanno i privilegi di amministratore.
3593 \item[\errcode{EPERM}] \param{times} non è \val{NULL}, e non si è
3594 proprietari del file o non si hanno i privilegi di amministratore.
3596 ed inoltre \errval{ENOENT} e \errval{EROFS} nel loro significato generico.}
3599 La funzione cambia i tempi di ultimo accesso e di ultima modifica del file
3600 specificato dall'argomento \param{filename}, e richiede come secondo argomento
3601 il puntatore ad una struttura \struct{utimbuf}, la cui definizione è riportata
3602 in fig.~\ref{fig:struct_utimebuf}, con i nuovi valori di detti tempi
3603 (rispettivamente nei campi \var{actime} e \var{modtime}). Se si passa un
3604 puntatore nullo verrà impostato il tempo corrente.
3606 \begin{figure}[!htb]
3607 \footnotesize \centering
3608 \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
3609 \includestruct{listati/utimbuf.h}
3612 \caption{La struttura \structd{utimbuf}, usata da \func{utime} per modificare
3614 \label{fig:struct_utimebuf}
3617 L'effetto della funzione ed i privilegi necessari per eseguirla dipendono dal
3618 valore dell'argomento \param{times}. Se è \val{NULL} la funzione imposta il
3619 tempo corrente ed è sufficiente avere accesso in scrittura al file o essere
3620 proprietari del file o avere i privilegi di amministratore. Se invece si è
3621 specificato un valore diverso la funzione avrà successo solo se si è
3622 proprietari del file o se si hanno i privilegi di amministratore.\footnote{per
3623 essere precisi la capacità \const{CAP\_FOWNER}, vedi
3624 sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.} In entrambi i casi per verificare la
3625 proprietà del file viene utilizzato l'\ids{UID} effettivo del processo.
3627 Si tenga presente che non è possibile modificare manualmente il tempo di
3628 cambiamento di stato del file, che viene aggiornato direttamente dal kernel
3629 tutte le volte che si modifica l'\textit{inode}, e quindi anche alla chiamata
3630 di \func{utime}. Questo serve anche come misura di sicurezza per evitare che
3631 si possa modificare un file nascondendo completamente le proprie tracce. In
3632 realtà la cosa resta possibile se si è in grado di accedere al file di
3633 dispositivo, scrivendo direttamente sul disco senza passare attraverso il
3634 filesystem, ma ovviamente in questo modo la cosa è più complicata da
3635 realizzare.\footnote{esistono comunque molti programmi che consentono di farlo
3636 con relativa semplicità per cui non si dia per scontato che il valore sia
3637 credibile in caso di macchina compromessa.}
3639 A partire dal kernel 2.6 la risoluzione dei tempi dei file, che nei campi di
3640 tab.~\ref{tab:file_file_times} è espressa in secondi, è stata portata ai
3641 nanosecondi per la gran parte dei filesystem. La ulteriore informazione può
3642 essere acceduta attraverso altri campi appositamente aggiunti alla struttura
3643 \struct{stat}. Se si sono definite le macro \macro{\_BSD\_SOURCE} o
3644 \macro{\_SVID\_SOURCE} questi sono \var{st\_atim.tv\_nsec},
3645 \var{st\_mtim.tv\_nsec} e \var{st\_ctim.tv\_nsec} se queste non sono definite,
3646 \var{st\_atimensec}, \var{st\_mtimensec} e \var{st\_mtimensec}. Qualora il
3647 supporto per questa maggior precisione sia assente questi campi aggiuntivi
3650 Per la gestione di questi nuovi valori è stata definita una seconda funzione
3651 di sistema, \funcd{utimes}, che consente di specificare tempi con maggior
3652 precisione; il suo prototipo è:
3656 \fdecl{int utimes(const char *filename, struct timeval times[2])}
3657 \fdesc{Modifica i tempi di ultimo accesso e ultima modifica di un file.}
3659 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
3660 caso \var{errno} assumerà gli stessi valori di \func{utime}.}
3663 La funzione è del tutto analoga alla precedente \func{utime} ma usa come
3664 secondo argomento un vettore di due strutture \struct{timeval}, la cui
3665 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:sys_timeval_struct}, che consentono
3666 di indicare i tempi con una precisione del microsecondo. Il primo elemento
3667 di \param{times} indica il valore per il tempo di ultimo accesso, il secondo
3668 quello per il tempo di ultima modifica. Se si indica come secondo argomento un
3669 puntatore nullo di nuovo verrà utilizzato il tempo corrente.
3671 \begin{figure}[!htb]
3672 \footnotesize \centering
3673 \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
3674 \includestruct{listati/timeval.h}
3677 \caption{La struttura \structd{timeval} usata per indicare valori di tempo
3678 con la precisione del microsecondo.}
3679 \label{fig:sys_timeval_struct}
3682 Oltre ad \func{utimes} su Linux sono presenti altre due funzioni,\footnote{le
3683 due funzioni non sono definite in nessuno standard, ma sono presenti, oltre
3684 che su Linux, anche su BSD.} \funcd{futimes} e \funcd{lutimes}, che
3685 consentono rispettivamente di effettuare la modifica utilizzando un file già
3686 aperto o di eseguirla direttamente su un collegamento simbolico. I relativi
3691 \fdecl{int futimes(int fd, const struct timeval tv[2])}
3692 \fdesc{Cambia i tempi di un file già aperto.}
3693 \fdecl{int lutimes(const char *filename, const struct timeval tv[2])}
3694 \fdesc{Cambia i tempi di un collegamento simbolico.}
3697 {Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
3698 caso \var{errno} assumerà uno gli stessi valori di \func{utimes}, con in più
3701 \item[\errcode{EBADF}] \param{fd} non è un file descriptor.
3702 \item[\errcode{ENOSYS}] il filesystem \texttt{/proc} non è accessibile.
3706 Le due funzioni hanno lo stesso comportamento di \texttt{utimes} e richiedono
3707 gli stessi privilegi per poter operare, la differenza è che con \func{futimes}
3708 si può indicare il file su cui operare se questo è già aperto facendo
3709 riferimento al suo file descriptor, mentre con \func{lutimes} nel caso in
3710 cui \param{filename} sia un collegamento simbolico saranno modificati i suoi
3711 tempi invece di quelli del file a cui esso punta.
3713 Nonostante il kernel nelle versioni più recenti supporti, come accennato,
3714 risoluzioni dei tempi dei file fino al nanosecondo, le funzioni fin qui
3715 esaminate non consentono di impostare valori con questa precisione. Per questo
3716 sono state introdotte due nuove funzioni di sistema, \funcd{futimens} e
3717 \funcd{utimensat}, in grado di eseguire questo compito; i rispettivi prototipi
3722 \fdecl{futimens(int fd, const struct timespec times[2])}
3723 \fdesc{Cambia i tempi di un file già aperto.}
3724 \fdecl{int utimensat(int dirfd, const char *pathname, const struct
3725 timespec times[2], int flags)}
3726 \fdesc{Cambia i tempi di un file.}
3729 {Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
3730 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
3732 \item[\errcode{EACCES}] si è richiesta l'impostazione del tempo corrente ma
3733 non si ha il permesso di scrittura sul file, o non si è proprietari del
3734 file o non si hanno i privilegi di amministratore; oppure il file è
3735 immutabile (vedi sez.~\ref{sec:file_perm_overview}).
3736 \item[\errcode{EBADF}] \param{fd} non è un file descriptor valido (solo
3737 \func{futimens}), oppure \param{dirfd} non è \const{AT\_FDCWD} o un file
3738 descriptor valido (solo \func{utimensat}).
3739 \item[\errcode{EFAULT}] \param{times} non è un puntatore valido (per
3740 entrambe), oppure \param{dirfd} è \const{AT\_FDCWD} ma \param{pathname} è
3741 \var{NULL} o non è un puntatore valido (solo \func{utimensat}).
3742 \item[\errcode{EINVAL}] si sono usati dei valori non corretti per i tempi
3743 di \param{times} (per entrambe), oppure è si usato un valore non valido
3744 per \param{flags}, oppure \param{pathname} è \var{NULL}, \param{dirfd} non
3745 è \const{AT\_FDCWD} e \param{flags} contiene \const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW}
3746 (solo \func{utimensat}).
3747 \item[\errcode{EPERM}] si è richiesto un cambiamento nei tempi non al tempo
3748 corrente, ma non si è proprietari del file o non si hanno i privilegi di
3749 amministratore; oppure il file è immutabile o \textit{append-only} (vedi
3750 sez.~\ref{sec:file_perm_overview}).
3751 \item[\errcode{ESRCH}] non c'è il permesso di attraversamento per una delle
3752 componenti di \param{pathname} (solo \func{utimensat})
3754 ed inoltre per entrambe \errval{EROFS} e per \func{utimensat}
3755 \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR} nel
3756 loro significato generico.}
3759 Entrambe le funzioni utilizzano per indicare i valori dei tempi un
3760 vettore \param{times} di due strutture \struct{timespec}, la cui definizione è
3761 riportata in fig.~\ref{fig:sys_timespec_struct}, che permette di specificare
3762 un valore dei tempi con una precisione fino al nanosecondo.
3764 \begin{figure}[!htb]
3765 \footnotesize \centering
3766 \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
3767 \includestruct{listati/timespec.h}
3770 \caption{La struttura \structd{timespec} usata per indicare valori di tempo
3771 con la precisione del nanosecondo.}
3772 \label{fig:sys_timespec_struct}
3775 Come per le precedenti funzioni il primo elemento di \param{times} indica il
3776 tempo di ultimo accesso ed il secondo quello di ultima modifica, e se si usa
3777 il valore \val{NULL} verrà impostato il tempo corrente sia per l'ultimo
3778 accesso che per l'ultima modifica. Nei singoli elementi di \param{times} si
3779 possono inoltre utilizzare due valori speciali per il campo \var{tv\_nsec}:
3780 con \const{UTIME\_NOW} si richiede l'uso del tempo corrente, mentre con
3781 \const{UTIME\_OMIT} si richiede di non impostare il tempo. Si può così
3782 aggiornare in maniera specifica soltanto uno fra il tempo di ultimo accesso e
3783 quello di ultima modifica. Quando si usa uno di questi valori speciali per
3784 \var{tv\_nsec} il corrispondente valore di \var{tv\_sec} viene ignorato.
3786 Queste due funzioni sono una estensione definita nella revisione POSIX.1-2008
3787 dello standard POSIX, in Linux sono state introdotte a partire dal kernel
3788 2.6.22,\footnote{si tenga presente però che per kernel precedenti il 2.6.26 le
3789 due funzioni sono difettose nel rispetto di alcuni requisiti minori dello
3790 standard e nel controllo della correttezza dei tempi, per i dettagli dei
3791 quali si rimanda alla pagina di manuale.} e supportate dalla \acr{glibc} a
3792 partire dalla versione 2.6.\footnote{in precedenza, a partire dal kernel
3793 2.6.16, era stata introdotta una \textit{system call} \funcm{futimesat}
3794 seguendo una bozza della revisione dello standard poi modificata; questa
3795 funzione, sostituita da \func{utimensat}, è stata dichiarata obsoleta, non è
3796 supportata da nessuno standard e non deve essere più utilizzata: pertanto
3797 non ne parleremo.} La prima è sostanzialmente una estensione di
3798 \func{futimes} che consente di specificare i tempi con precisione maggiore, la
3799 seconda supporta invece, rispetto ad \func{utimes}, una sintassi più complessa
3800 che consente una indicazione sicura del file su cui operare specificando la
3801 directory su cui si trova tramite il file descriptor \param{dirfd} ed il suo
3802 nome come \itindsub{pathname}{relativo} \textit{pathname relativo}
3803 in \param{pathname}.\footnote{su Linux solo \func{utimensat} è una
3804 \textit{system call} e \func{futimens} è una funzione di libreria, infatti
3805 se \param{pathname} è \var{NULL} \param{dirfd} viene considerato un file
3806 descriptor ordinario e il cambiamento del tempo applicato al file
3807 sottostante, qualunque esso sia, per cui \code{futimens(fd, times}) è del
3808 tutto equivalente a \code{utimensat(fd, NULL, times, 0)}.}
3810 Torneremo su questa sintassi e sulla sua motivazione in
3811 sez.~\ref{sec:file_openat}, quando tratteremo tutte le altre funzioni (le
3812 cosiddette \textit{at-functions}) che la utilizzano; essa prevede comunque
3813 anche la presenza dell'argomento \param{flags} con cui attivare flag di
3814 controllo che modificano il comportamento della funzione, nel caso specifico
3815 l'unico valore consentito è \const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW} che indica alla
3816 funzione di non dereferenziare i collegamenti simbolici, cosa che le permette
3817 di riprodurre le funzionalità di \func{lutimes}.
3822 \section{Il controllo di accesso ai file}
3823 \label{sec:file_access_control}
3825 Una delle caratteristiche fondamentali di tutti i sistemi unix-like è quella
3826 del controllo di accesso ai file, che viene implementato per qualunque
3827 filesystem standard.\footnote{per standard si intende che implementa le
3828 caratteristiche previste dallo standard POSIX; in Linux sono utilizzabili
3829 anche filesystem di altri sistemi operativi, che non supportano queste
3830 caratteristiche.} In questa sezione ne esamineremo i concetti essenziali e
3831 le funzioni usate per gestirne i vari aspetti.
3834 \subsection{I permessi per l'accesso ai file}
3835 \label{sec:file_perm_overview}
3837 Ad ogni file Linux associa sempre, oltre ad un insieme di permessi, l'utente
3838 che ne è proprietario (il cosiddetto \textit{owner}) ed un gruppo di
3839 appartenenza, indicati dagli identificatori di utente e gruppo (\ids{UID} e
3840 \ids{GID}) di cui abbiamo già parlato in
3841 sez.~\ref{sec:proc_access_id}.\footnote{questo è vero solo per filesystem di
3842 tipo Unix, ad esempio non è vero per il filesystem VFAT di Windows, che non
3843 fornisce nessun supporto per l'accesso multiutente, e per il quale queste
3844 proprietà vengono assegnate in maniera fissa con opportune opzioni di
3845 montaggio.} Anche questi sono mantenuti sull'\textit{inode} insieme alle
3846 altre proprietà e sono accessibili da programma tramite la funzione
3847 \func{stat} (trattata in sez.~\ref{sec:file_stat}), che restituisce l'utente
3848 proprietario nel campo \var{st\_uid} ed il gruppo proprietario nel campo
3849 \var{st\_gid} della omonima struttura \struct{stat}.
3851 Il controllo di accesso ai file segue un modello abbastanza semplice che
3852 prevede tre permessi fondamentali strutturati su tre livelli di accesso.
3853 Esistono varie estensioni a questo modello,\footnote{come le \textit{Access
3854 Control List} che sono state aggiunte ai filesystem standard con opportune
3855 estensioni (vedi sez.~\ref{sec:file_ACL}) per arrivare a meccanismi di
3856 controllo ancora più sofisticati come il \textit{Mandatory Access Control}
3857 di \textit{SELinux} e delle altre estensioni come \textit{Smack} o
3858 \textit{AppArmor}.} ma nella maggior parte dei casi il meccanismo standard è
3859 più che sufficiente a soddisfare tutte le necessità più comuni. I tre
3860 permessi di base associati ad ogni file sono:
3862 \item il permesso di lettura (indicato con la lettera \texttt{r}, dall'inglese
3864 \item il permesso di scrittura (indicato con la lettera \texttt{w},
3865 dall'inglese \textit{write}).
3866 \item il permesso di esecuzione (indicato con la lettera \texttt{x},
3867 dall'inglese \textit{execute}).
3869 mentre i tre livelli su cui sono divisi i privilegi sono:
3871 \item i privilegi per l'utente proprietario del file.
3872 \item i privilegi per un qualunque utente faccia parte del gruppo cui
3874 \item i privilegi per tutti gli altri utenti.
3877 L'insieme dei permessi viene espresso con un numero a 12 bit; di questi i nove
3878 meno significativi sono usati a gruppi di tre per indicare i permessi base di
3879 lettura, scrittura ed esecuzione e sono applicati rispettivamente
3880 rispettivamente al proprietario, al gruppo, a tutti gli altri.
3884 \includegraphics[width=6cm]{img/fileperm}
3885 \caption{Lo schema dei bit utilizzati per specificare i permessi di un file
3886 contenuti nel campo \var{st\_mode} di \struct{stat}.}
3887 \label{fig:file_perm_bit}
3890 I restanti tre bit (noti come \textit{suid bit}, \textit{sgid bit}, e
3891 \textit{sticky bit}) sono usati per indicare alcune caratteristiche più
3892 complesse del meccanismo del controllo di accesso su cui torneremo in seguito
3893 (in sez.~\ref{sec:file_special_perm}), lo schema di allocazione dei bit è
3894 riportato in fig.~\ref{fig:file_perm_bit}. Come tutte le altre proprietà di
3895 un file anche i permessi sono memorizzati nell'\textit{inode}, e come
3896 accennato in sez.~\ref{sec:file_types} essi sono vengono restituiti in una
3897 parte del campo \var{st\_mode} della struttura \struct{stat} (si veda di nuovo
3898 fig.~\ref{fig:file_stat_struct}).
3900 In genere ci si riferisce ai tre livelli dei privilegi usando le lettere
3901 \texttt{u} (per \textit{user}), \texttt{g} (per \textit{group}) e \texttt{o}
3902 (per \textit{other}), inoltre se si vuole indicare tutti i raggruppamenti
3903 insieme si usa la lettera \texttt{a} (per \textit{all}). Si tenga ben presente
3904 questa distinzione dato che in certi casi, mutuando la terminologia in uso a
3905 suo tempo nel VMS, si parla dei permessi base come di permessi per
3906 \textit{owner}, \textit{group} ed \textit{all}, le cui iniziali possono dar
3907 luogo a confusione. Le costanti che permettono di accedere al valore numerico
3908 di questi bit nel campo \var{st\_mode}, già viste in
3909 tab.~\ref{tab:file_mode_flags}, sono riportate per chiarezza una seconda volta
3910 in tab.~\ref{tab:file_bit_perm}.
3915 \begin{tabular}[c]{|c|l|}
3917 \textbf{\var{st\_mode}} bit & \textbf{Significato} \\
3920 \const{S\_IRUSR} & \textit{user-read}, l'utente può leggere.\\
3921 \const{S\_IWUSR} & \textit{user-write}, l'utente può scrivere.\\
3922 \const{S\_IXUSR} & \textit{user-execute}, l'utente può eseguire.\\
3924 \const{S\_IRGRP} & \textit{group-read}, il gruppo può leggere.\\
3925 \const{S\_IWGRP} & \textit{group-write}, il gruppo può scrivere.\\
3926 \const{S\_IXGRP} & \textit{group-execute}, il gruppo può eseguire.\\
3928 \const{S\_IROTH} & \textit{other-read}, tutti possono leggere.\\
3929 \const{S\_IWOTH} & \textit{other-write}, tutti possono scrivere.\\
3930 \const{S\_IXOTH} & \textit{other-execute}, tutti possono eseguire.\\
3933 \caption{I bit dei permessi di accesso ai file, come definiti in
3934 \texttt{<sys/stat.h>}}
3935 \label{tab:file_bit_perm}
3938 I permessi vengono usati in maniera diversa dalle varie funzioni, e a seconda
3939 che si riferiscano a dei file, dei collegamenti simbolici o delle directory;
3940 qui ci limiteremo ad un riassunto delle regole generali, entrando nei dettagli
3943 La prima regola è che per poter accedere ad un file attraverso il suo
3944 \textit{pathname} occorre il permesso di esecuzione in ciascuna delle
3945 directory che compongono il \textit{pathname}; lo stesso vale per aprire un
3946 file nella directory corrente (per la quale appunto serve il diritto di
3947 esecuzione). Per una directory infatti il permesso di esecuzione significa che
3948 essa può essere attraversata nella risoluzione del \textit{pathname}, e per
3949 questo viene anche chiamato permesso di attraversamento. Esso è sempre
3950 distinto dal permesso di lettura che invece implica che si può leggere il
3951 contenuto della directory.
3953 Questo significa che se si ha il permesso di esecuzione senza permesso di
3954 lettura si potrà lo stesso aprire un file all'interno di una una directory (se
3955 si hanno i permessi adeguati per il medesimo) ma non si potrà vederlo con
3956 \cmd{ls} mancando il permesso di leggere il contenuto della directory. Per
3957 crearlo o rinominarlo o cancellarlo invece occorrerà avere anche il permesso
3958 di scrittura per la directory.
3960 Avere il permesso di lettura per un file consente di aprirlo con le opzioni
3961 (si veda quanto riportato in sez.~\ref{sec:file_open_close}) di sola lettura o
3962 di lettura/scrittura e leggerne il contenuto. Avere il permesso di scrittura
3963 consente di aprire un file in sola scrittura o lettura/scrittura e modificarne
3964 il contenuto, lo stesso permesso è necessario per poter troncare il file o per
3965 aggiornare il suo tempo di ultima modifica al tempo corrente, ma non per
3966 modificare arbitrariamente quest'ultimo, operazione per la quale, come per
3967 buona parte delle modifiche effettuate sui metadati del file, occorre esserne
3970 Non si può creare un file fintanto che non si disponga del permesso di
3971 esecuzione e di quello di scrittura per la directory di destinazione. Gli
3972 stessi permessi occorrono per cancellare un file da una directory (si ricordi
3973 che questo non implica necessariamente la rimozione del contenuto del file dal
3974 disco). Per la cancellazione non è necessario nessun tipo di permesso per il
3975 file stesso dato che, come illustrato in sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}
3976 esso non viene toccato, nella cancellazione infatti viene solo modificato il
3977 contenuto della directory, rimuovendo la voce che ad esso fa riferimento. Lo
3978 stesso vale per poter rinominare o spostare il file in altra directory, in
3979 entrambi i casi occorrerà il permesso di scrittura sulle directory che si
3982 Per poter eseguire un file, che sia un programma compilato od uno script di
3983 shell, od un altro tipo di file eseguibile riconosciuto dal kernel, occorre
3984 oltre al permesso di lettura per accedere al contenuto avere anche il permesso
3985 di esecuzione. Inoltre solo i file regolari possono essere eseguiti. Per i
3986 file di dispositivo i permessi validi sono solo quelli di lettura e scrittura,
3987 che corrispondono al poter eseguire dette operazioni sulla periferica
3990 I permessi per un collegamento simbolico sono ignorati, contano quelli del
3991 file a cui fa riferimento; per questo in genere il comando \cmd{ls} riporta
3992 per un collegamento simbolico tutti i permessi come concessi. Utente e gruppo
3993 a cui esso appartiene vengono pure ignorati quando il collegamento viene
3994 risolto, vengono controllati solo quando viene richiesta la rimozione del
3995 collegamento e quest'ultimo è in una directory con lo \textit{sticky bit}
3996 impostato (si veda sez.~\ref{sec:file_special_perm}).
3998 La procedura con cui il kernel stabilisce se un processo possiede un certo
3999 permesso (di lettura, scrittura o esecuzione) si basa sul confronto fra
4000 l'utente e il gruppo a cui il file appartiene (i valori di \var{st\_uid} e
4001 \var{st\_gid} accennati in precedenza) e l'\ids{UID} effettivo, il \ids{GID}
4002 effettivo e gli eventuali \ids{GID} supplementari del processo.\footnote{in
4003 realtà Linux, per quanto riguarda l'accesso ai file, utilizza gli
4004 identificatori del gruppo \textit{filesystem} (si ricordi quanto esposto in
4005 sez.~\ref{sec:proc_perms}), ma essendo questi del tutto equivalenti ai primi,
4006 eccetto il caso in cui si voglia scrivere un server NFS, ignoreremo questa
4009 Per una spiegazione dettagliata degli identificatori associati ai processi si
4010 veda sez.~\ref{sec:proc_perms}; normalmente, a parte quanto vedremo in
4011 sez.~\ref{sec:file_special_perm}, l'\ids{UID} effettivo e il \ids{GID} effettivo
4012 corrispondono ai valori dell'\ids{UID} e del \ids{GID} dell'utente che ha
4013 lanciato il processo, mentre i \ids{GID} supplementari sono quelli dei gruppi
4014 cui l'utente appartiene.
4016 I passi attraverso i quali viene stabilito se il processo possiede il diritto
4017 di accesso sono i seguenti:
4019 \item Se l'\ids{UID} effettivo del processo è zero (corrispondente
4020 all'amministratore) l'accesso è sempre garantito senza nessun controllo. Per
4021 questo motivo l'amministratore ha piena libertà di accesso a tutti i file.
4022 \item Se l'\ids{UID} effettivo del processo è uguale all'\ids{UID} del
4023 proprietario del file (nel qual caso si dice che il processo è proprietario
4026 \item se il relativo\footnote{per relativo si intende il bit di
4027 \textit{user-read} se il processo vuole accedere in lettura, quello di
4028 \textit{user-write} per l'accesso in scrittura, ecc.} bit dei permessi
4029 d'accesso dell'utente è impostato, l'accesso è consentito;
4030 \item altrimenti l'accesso è negato.
4032 \item Se il \ids{GID} effettivo del processo o uno dei \ids{GID} supplementari
4033 del processo corrispondono al \ids{GID} del file allora:
4035 \item se il bit dei permessi d'accesso del gruppo è impostato, l'accesso è
4037 \item altrimenti l'accesso è negato.
4039 \item Se il bit dei permessi d'accesso per tutti gli altri è impostato,
4040 l'accesso è consentito, altrimenti l'accesso è negato.
4043 Si tenga presente che questi passi vengono eseguiti esattamente in
4044 quest'ordine. Questo vuol dire che se un processo è il proprietario di un
4045 file, l'accesso è consentito o negato solo sulla base dei permessi per
4046 l'utente; i permessi per il gruppo non vengono neanche controllati. Lo stesso
4047 vale se il processo appartiene ad un gruppo appropriato, in questo caso i
4048 permessi per tutti gli altri non vengono controllati.
4050 Questo significa che se si è proprietari di un file ma non si ha il permesso
4051 di scrittura, non vi si potrà scrivere anche se questo fosse scrivibile per
4052 tutti gli altri. Permessi di questo tipo sono ovviamente poco ortodossi, e
4053 comunque, come vedremo in sez.~\ref{sec:file_perm_management}, il proprietario
4054 di un file può sempre modificarne i permessi, e riassegnarsi un eventuale
4055 permesso di scrittura mancante.
4057 \itindbeg{file~attributes}
4059 A questi che sono i permessi ordinari si aggiungono, per i filesystem che
4060 supportano questa estensione, due permessi speciali mantenuti nei cosiddetti
4061 \textit{file attributes}, che si possono leggere ed impostare con i comandi
4062 \cmd{lsattr} e \cmd{chattr}.\footnote{per l'utilizzo di questi comandi e per
4063 le spiegazioni riguardo tutti gli altri \textit{file attributes} si rimanda
4064 alla sezione 1.4.4 di \cite{AGL}.}
4066 Il primo è il cosiddetto attributo di immutabilità (\textit{immutable},
4067 identificato dalla lettera \texttt{i}) che impedisce ogni modifica al file,
4068 \textit{inode} compreso. Questo significa non solo che non se ne può cambiare
4069 il contenuto, ma neanche nessuna delle sue proprietà, ed in particolare non si
4070 può modificare nei permessi o nei tempi o nel proprietario ed inoltre, visto
4071 che non se può modificare il \textit{link count}, non si può neanche
4072 cancellare, rinominare, o creare \textit{hard link} verso di esso.
4074 Il secondo è il cosiddetto attributo di \textit{append-only}, (identificato
4075 dalla lettera \texttt{a}) che consente soltanto la scrittura in coda al
4076 file. Il file cioè può essere soltanto esteso nel contenuto, ma i suoi
4077 metadati, a parte i tempi che però possono essere impostati al valore
4078 corrente, non possono essere modificati in alcun modo, quindi di nuovo non si
4079 potrà cancellare, rinominare, o modificare nei permessi o nelle altre
4082 Entrambi questi attributi attivano queste restrizioni a livello di filesystem,
4083 per cui a differenza dei permessi ordinari esse varranno per qualunque utente
4084 compreso l'amministratore. L'amministratore è l'unico che può attivare o
4085 disattivare questi attributi,\footnote{più precisamente un processo con la
4086 capacità \const{CAP\_LINUX\_IMMUTABLE}, vedi
4087 sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.} e potendo rimuoverli è comunque capace di
4088 tornare in grado di eseguire qualunque operazione su un file immutabile o
4089 \textit{append-only}.
4091 \itindend{file~attributes}
4095 \subsection{I bit dei permessi speciali}
4096 \label{sec:file_special_perm}
4101 Come si è accennato (in sez.~\ref{sec:file_perm_overview}) nei dodici bit del
4102 campo \var{st\_mode} di \struct{stat} che vengono usati per il controllo di
4103 accesso oltre ai bit dei permessi veri e propri, ci sono altri tre bit che
4104 vengono usati per indicare alcune proprietà speciali dei file. Due di questi
4105 sono i bit detti \acr{suid} (da \textit{set-user-ID bit}) e \acr{sgid} (da
4106 \textit{set-group-ID bit}) che sono identificati dalle costanti
4107 \const{S\_ISUID} e \const{S\_ISGID}.
4109 Come spiegato in dettaglio in sez.~\ref{sec:proc_exec}, quando si lancia un
4110 programma il comportamento normale del kernel è quello di impostare gli
4111 identificatori del gruppo \textit{effective} del nuovo processo al valore dei
4112 corrispondenti del gruppo \textit{real} del processo corrente, che normalmente
4113 corrispondono a quelli dell'utente con cui si è entrati nel sistema.
4115 Se però il file del programma, che ovviamente deve essere
4116 eseguibile,\footnote{anzi più precisamente un binario eseguibile: per motivi
4117 di sicurezza il kernel ignora i bit \acr{suid} e \acr{sgid} per gli script
4118 eseguibili.} ha il bit \acr{suid} impostato, il kernel assegnerà come
4119 \ids{UID} effettivo al nuovo processo l'\ids{UID} del proprietario del file al
4120 posto dell'\ids{UID} del processo originario. Avere il bit \acr{sgid}
4121 impostato ha lo stesso effetto sul \ids{GID} effettivo del processo. É
4122 comunque possibile riconoscere questa situazione perché il cambiamento viene
4123 effettuato solo sugli identificativi del gruppo \textit{effective}, mentre
4124 quelli dei gruppi \textit{real} e \textit{saved} restano quelli dell'utente
4125 che ha eseguito il programma.
4127 I bit \acr{suid} e \acr{sgid} vengono usati per permettere agli utenti normali
4128 di usare programmi che richiedono privilegi speciali. L'esempio classico è il
4129 comando \cmd{passwd} che ha la necessità di modificare il file delle password,
4130 quest'ultimo ovviamente può essere scritto solo dall'amministratore, ma non è
4131 necessario chiamare l'amministratore per cambiare la propria password. Infatti
4132 il comando \cmd{passwd} appartiene in genere all'utente \textit{root} ma ha il
4133 bit \acr{suid} impostato, per cui quando viene lanciato da un utente normale
4134 ottiene comunque i privilegi di amministratore.
4136 Chiaramente avere un processo che ha privilegi superiori a quelli che avrebbe
4137 normalmente l'utente che lo ha lanciato comporta vari rischi, e questo tipo di
4138 programmi devono essere scritti accuratamente per evitare che possano essere
4139 usati per guadagnare privilegi non consentiti (l'argomento è affrontato in
4140 dettaglio in sez.~\ref{sec:proc_perms}).
4142 La presenza dei bit \acr{suid} e \acr{sgid} su un file può essere rilevata con
4143 il comando \cmd{ls -l}, che visualizza una lettera ``\cmd{s}'' al posto della
4144 ``\cmd{x}'' in corrispondenza dei permessi di utente o gruppo. La stessa
4145 lettera ``\cmd{s}'' può essere usata nel comando \cmd{chmod} per impostare
4146 questi bit. Infine questi bit possono essere controllati all'interno di
4147 \var{st\_mode} con l'uso delle due costanti \const{S\_ISUID} e
4148 \const{S\_IGID}, i cui valori sono riportati in
4149 tab.~\ref{tab:file_mode_flags}.
4151 Gli stessi bit vengono ad assumere un significato completamente diverso per le
4152 directory, normalmente infatti Linux usa la convenzione di SVr4 per indicare
4153 con questi bit l'uso della semantica BSD nella creazione di nuovi file (si
4154 veda sez.~\ref{sec:file_ownership_management} per una spiegazione dettagliata
4157 Infine Linux utilizza il bit \acr{sgid} per un'ulteriore estensione mutuata da
4158 SVr4. Il caso in cui un file ha il bit \acr{sgid} impostato senza che lo sia
4159 anche il corrispondente bit di esecuzione viene utilizzato per attivare per
4160 quel file il \textit{mandatory locking} (affronteremo questo argomento in
4161 dettaglio più avanti, in sez.~\ref{sec:file_mand_locking}).
4166 \itindbeg{sticky~bit}
4168 L'ultimo dei bit rimanenti, identificato dalla costante \const{S\_ISVTX}, è in
4169 parte un rimasuglio delle origini dei sistemi Unix. A quell'epoca infatti la
4170 memoria virtuale e l'accesso ai file erano molto meno sofisticati e per
4171 ottenere la massima velocità possibile per i programmi usati più comunemente
4172 si poteva impostare questo bit.
4174 L'effetto di questo bit era che il segmento di testo del programma (si veda
4175 sez.~\ref{sec:proc_mem_layout} per i dettagli) veniva scritto nella swap la
4176 prima volta che questo veniva lanciato, e vi permaneva fino al riavvio della
4177 macchina (da questo il nome di \textsl{sticky bit}); essendo la swap un file
4178 continuo o una partizione indicizzata direttamente si poteva risparmiare in
4179 tempo di caricamento rispetto alla ricerca attraverso la struttura del
4180 filesystem. Lo \textsl{sticky bit} è indicato usando la lettera ``\texttt{t}''
4181 al posto della ``\texttt{x}'' nei permessi per gli altri.
4183 Ovviamente per evitare che gli utenti potessero intasare la swap solo
4184 l'amministratore era in grado di impostare questo bit, che venne chiamato
4185 anche con il nome di \textit{saved text bit}, da cui deriva quello della
4186 costante. Le attuali implementazioni di memoria virtuale e filesystem rendono
4187 sostanzialmente inutile questo procedimento.
4189 Benché ormai non venga più utilizzato per i file, lo \textit{sticky bit} ha
4190 invece assunto un uso importante per le directory;\footnote{lo \textit{sticky
4191 bit} per le directory è un'estensione non definita nello standard POSIX,
4192 Linux però la supporta, così come BSD e SVr4.} in questo caso se tale bit è
4193 impostato un file potrà essere rimosso dalla directory soltanto se l'utente ha
4194 il permesso di scrittura su di essa ed inoltre è vera una delle seguenti
4197 \item l'utente è proprietario del file,
4198 \item l'utente è proprietario della directory,
4199 \item l'utente è l'amministratore.
4202 Un classico esempio di directory che ha questo bit impostato è \file{/tmp}, i
4203 cui permessi infatti di solito sono i seguenti:
4205 piccardi@hain:~/gapil$ \textbf{ls -ld /tmp}
4206 drwxrwxrwt 6 root root 1024 Aug 10 01:03 /tmp
4209 quindi con lo \textit{sticky bit} bit impostato. In questo modo qualunque
4210 utente nel sistema può creare dei file in questa directory, che come
4211 suggerisce il nome è normalmente utilizzata per la creazione di file
4212 temporanei, ma solo l'utente che ha creato un certo file potrà cancellarlo o
4213 rinominarlo. In questo modo si evita che un utente possa, più o meno
4214 consapevolmente, cancellare i file temporanei creati degli altri utenti.
4216 \itindend{sticky~bit}
4220 \subsection{Le funzioni per la gestione dei permessi dei file}
4221 \label{sec:file_perm_management}
4223 Come visto in sez.~\ref{sec:file_access_control} il controllo di accesso ad un
4224 file viene fatto utilizzando l'\ids{UID} ed il \ids{GID} effettivo del processo;
4225 ci sono casi però in cui si può voler effettuare il controllo con l'\ids{UID}
4226 reale ed il \ids{GID} reale, vale a dire usando i valori di \ids{UID} e
4227 \ids{GID} relativi all'utente che ha lanciato il programma, e che, come
4228 accennato in sez.~\ref{sec:file_special_perm} e spiegato in dettaglio in
4229 sez.~\ref{sec:proc_perms}, non è detto siano uguali a quelli effettivi.
4231 Per far questo si può usare la funzione di sistema \funcd{access}, il cui
4236 \fdecl{int access(const char *pathname, int mode)}
4237 \fdesc{Verifica i permessi di accesso.}
4240 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
4241 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
4243 \item[\errcode{EACCES}] l'accesso al file non è consentito, o non si ha il
4244 permesso di attraversare una delle directory di \param{pathname}.
4245 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{mode} non è valido.
4246 \item[\errcode{EROFS}] si è richiesto l'accesso in scrittura per un file su
4247 un filesystem montato in sola lettura.
4248 \item[\errcode{ETXTBSY}] si è richiesto l'accesso in scrittura per un
4249 eseguibile binario correntemente in esecuzione.
4251 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EIO}, \errval{ELOOP},
4252 \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR} nel loro
4253 significato generico.}
4256 La funzione verifica i permessi di accesso, indicati da \param{mode}, per il
4257 file indicato da \param{pathname}. I valori possibili per l'argomento
4258 \param{mode} sono esprimibili come combinazione delle costanti numeriche
4259 riportate in tab.~\ref{tab:file_access_mode_val} (attraverso un OR binario
4260 delle stesse). I primi tre valori implicano anche la verifica dell'esistenza
4261 del file, se si vuole verificare solo quest'ultima si può usare \const{F\_OK},
4262 o anche direttamente \func{stat}. Nel caso in cui \param{pathname} si
4263 riferisca ad un collegamento simbolico, questo viene seguito ed il controllo è
4264 fatto sul file a cui esso fa riferimento.
4266 La funzione controlla solo i bit dei permessi di accesso per \param{pathname},
4267 ma occorre poter risolvere quest'ultimo, e se non c'è il permesso di
4268 esecuzione per una qualunque delle sue componenti la funzione fallirà
4269 indipendentemente dai permessi del file. Si tenga presente poi che il fatto
4270 che una directory abbia permesso di scrittura non significa che vi si possa
4271 scrivere come fosse un file, e che se un file ha il permesso di esecuzione non
4272 è detto che sia eseguibile. La funzione ha successo solo se tutti i permessi
4273 controllati sono disponibili.
4278 \begin{tabular}{|c|l|}
4280 \textbf{\param{mode}} & \textbf{Significato} \\
4283 \const{R\_OK} & Verifica il permesso di lettura. \\
4284 \const{W\_OK} & Verifica il permesso di scrittura. \\
4285 \const{X\_OK} & Verifica il permesso di esecuzione. \\
4286 \const{F\_OK} & Verifica l'esistenza del file. \\
4289 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{mode} della funzione
4291 \label{tab:file_access_mode_val}
4294 Un esempio tipico per l'uso di questa funzione è quello di un processo che sta
4295 eseguendo un programma coi privilegi di un altro utente (ad esempio attraverso
4296 l'uso del \textit{suid bit}) che vuole controllare se l'utente originale ha i
4297 permessi per accedere ad un certo file, ma eseguire questo controllo prima di
4298 aprire il file espone al rischio di una \textit{race condition} che apre ad un
4299 possibile \textit{symlink attack} fra il controllo e l'apertura del file. In
4300 questo caso è sempre opportuno usare invece la funzione \func{faccessat} che
4301 tratteremo insieme alle altre \textit{at-functions} in
4302 sez.~\ref{sec:file_openat}.
4304 Del tutto analoghe a \func{access} sono le due funzioni \funcm{euidaccess} e
4305 \funcm{eaccess} che ripetono lo stesso controllo usando però gli
4306 identificatori del gruppo effettivo, verificando quindi le effettive capacità
4307 di accesso ad un file. Le funzioni hanno entrambe lo stesso
4308 prototipo\footnote{in realtà \funcm{eaccess} è solo un sinonimo di
4309 \funcm{euidaccess} fornita per compatibilità con l'uso di questo nome in
4310 altri sistemi.} che è del tutto identico a quello di \func{access}. Prendono
4311 anche gli stessi valori e restituiscono gli stessi risultati e gli stessi
4314 Per cambiare i permessi di un file il sistema mette ad disposizione due
4315 funzioni \funcd{chmod} e \funcd{fchmod}, che operano rispettivamente su un
4316 filename e su un file descriptor, i loro prototipi sono:
4321 \fdecl{int chmod(const char *path, mode\_t mode)}
4322 \fdesc{Cambia i permessi del file indicato da \param{path} al valore indicato
4324 \fdecl{int fchmod(int fd, mode\_t mode)}
4325 \fdesc{Analoga alla precedente, ma usa il file descriptor \param{fd} per
4330 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
4331 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
4333 \item[\errcode{EPERM}] l'\ids{UID} effettivo non corrisponde a quello del
4334 proprietario del file o non si hanno i privilegi di amministratore.
4335 \item[\errcode{EROFS}] il file è su un filesystem in sola lettura.
4337 ed inoltre per entrambe \errval{EIO}, per \func{chmod} \errval{EACCES},
4338 \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
4339 \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR}, per \func{fchmod} \errval{EBADF} nel loro
4340 significato generico.}
4344 Entrambe le funzioni utilizzano come secondo argomento \param{mode}, una
4345 variabile dell'apposito tipo primitivo \type{mode\_t} (vedi
4346 tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}) utilizzato per specificare i permessi sui
4352 \begin{tabular}[c]{|c|c|l|}
4354 \textbf{\param{mode}} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
4357 \const{S\_ISUID} & 04000 & Set user ID bit.\\
4358 \const{S\_ISGID} & 02000 & Set group ID bit.\\
4359 \const{S\_ISVTX} & 01000 & Sticky bit.\\
4361 \const{S\_IRWXU} & 00700 & L'utente ha tutti i permessi.\\
4362 \const{S\_IRUSR} & 00400 & L'utente ha il permesso di lettura.\\
4363 \const{S\_IWUSR} & 00200 & L'utente ha il permesso di scrittura.\\
4364 \const{S\_IXUSR} & 00100 & L'utente ha il permesso di esecuzione.\\
4366 \const{S\_IRWXG} & 00070 & Il gruppo ha tutti i permessi.\\
4367 \const{S\_IRGRP} & 00040 & Il gruppo ha il permesso di lettura.\\
4368 \const{S\_IWGRP} & 00020 & Il gruppo ha il permesso di scrittura.\\
4369 \const{S\_IXGRP} & 00010 & Il gruppo ha il permesso di esecuzione.\\
4371 \const{S\_IRWXO} & 00007 & Gli altri hanno tutti i permessi.\\
4372 \const{S\_IROTH} & 00004 & Gli altri hanno il permesso di lettura.\\
4373 \const{S\_IWOTH} & 00002 & Gli altri hanno il permesso di scrittura.\\
4374 \const{S\_IXOTH} & 00001 & Gli altri hanno il permesso di esecuzione.\\
4377 \caption{Valori delle costanti usate per indicare i vari bit di
4378 \param{mode} utilizzato per impostare i permessi dei file.}
4379 \label{tab:file_permission_const}
4382 Le costanti con cui specificare i singoli bit di \param{mode} sono riportate
4383 in tab.~\ref{tab:file_permission_const}, e corrispondono agli stessi valori
4384 usati per \var{st\_mode} in tab.~\ref{tab:file_mode_flags}. Il valore
4385 di \param{mode} può essere ottenuto combinando fra loro con un OR binario le
4386 costanti simboliche relative ai vari bit, o specificato direttamente, come per
4387 l'omonimo comando di shell, con un valore numerico (la shell lo vuole in
4388 ottale, dato che i bit dei permessi sono divisibili in gruppi di tre), che si
4389 può calcolare direttamente usando lo schema di utilizzo dei bit illustrato in
4390 fig.~\ref{fig:file_perm_bit}.
4392 Ad esempio i permessi standard assegnati ai nuovi file (lettura e scrittura
4393 per il proprietario, sola lettura per il gruppo e gli altri) sono
4394 corrispondenti al valore ottale $0644$, un programma invece avrebbe anche il
4395 bit di esecuzione attivo, con un valore di $0755$, se si volesse attivare il
4396 bit \acr{suid} il valore da fornire sarebbe $4755$.
4398 Il cambiamento dei permessi di un file eseguito attraverso queste funzioni ha
4399 comunque alcune limitazioni, previste per motivi di sicurezza. L'uso delle
4400 funzioni infatti è possibile solo se l'\ids{UID} effettivo del processo
4401 corrisponde a quello del proprietario del file o dell'amministratore,
4402 altrimenti esse falliranno con un errore di \errcode{EPERM}.
4404 Ma oltre a questa regola generale, di immediata comprensione, esistono delle
4405 limitazioni ulteriori. Per questo motivo, anche se si è proprietari del file,
4406 non tutti i valori possibili di \param{mode} sono permessi o hanno effetto;
4407 in particolare accade che:
4409 \item siccome solo l'amministratore può impostare lo \textit{sticky bit}, se
4410 l'\ids{UID} effettivo del processo non è zero esso viene automaticamente
4411 cancellato, senza notifica di errore, qualora sia stato indicato
4413 \item per quanto detto in sez.~\ref{sec:file_ownership_management} riguardo la
4414 creazione dei nuovi file, si può avere il caso in cui il file creato da un
4415 processo è assegnato ad un gruppo per il quale il processo non ha privilegi.
4416 Per evitare che si possa assegnare il bit \acr{sgid} ad un file appartenente
4417 ad un gruppo per cui non si hanno diritti, questo viene automaticamente
4418 cancellato da \param{mode}, senza notifica di errore, qualora il gruppo del
4419 file non corrisponda a quelli associati al processo; la cosa non avviene
4420 quando l'\ids{UID} effettivo del processo è zero.
4423 Per alcuni filesystem\footnote{i filesystem più comuni (\textsl{ext2},
4424 \textsl{ext3}, \textsl{ext4}, \textsl{ReiserFS}) supportano questa
4425 caratteristica, che è mutuata da BSD.} è inoltre prevista un'ulteriore
4426 misura di sicurezza, volta a scongiurare l'abuso dei bit \acr{suid} e
4427 \acr{sgid}; essa consiste nel cancellare automaticamente questi bit dai
4428 permessi di un file qualora un processo che non appartenga
4429 all'amministratore\footnote{per la precisione un processo che non dispone
4430 della capacità \const{CAP\_FSETID}, vedi sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.}
4431 effettui una scrittura. In questo modo anche se un utente malizioso scopre un
4432 file \acr{suid} su cui può scrivere, un'eventuale modifica comporterà la
4433 perdita di questo privilegio.
4435 Le funzioni \func{chmod} e \func{fchmod} ci permettono di modificare i
4436 permessi di un file, resta però il problema di quali sono i permessi assegnati
4437 quando il file viene creato. Le funzioni dell'interfaccia nativa di Unix, come
4438 vedremo in sez.~\ref{sec:file_open_close}, permettono di indicare
4439 esplicitamente i permessi di creazione di un file, ma questo non è possibile
4440 per le funzioni dell'interfaccia standard ANSI C che non prevede l'esistenza
4441 di utenti e gruppi, ed inoltre il problema si pone anche per l'interfaccia
4442 nativa quando i permessi non vengono indicati esplicitamente.
4446 Per le funzioni dell'interfaccia standard ANSI C l'unico riferimento possibile
4447 è quello della modalità di apertura del nuovo file (lettura/scrittura o sola
4448 lettura), che però può fornire un valore che è lo stesso per tutti e tre i
4449 permessi di sez.~\ref{sec:file_perm_overview} (cioè $666$ nel primo caso e
4450 $222$ nel secondo). Per questo motivo il sistema associa ad ogni
4451 processo\footnote{è infatti contenuta nel campo \var{umask} della struttura
4452 \kstruct{fs\_struct}, vedi fig.~\ref{fig:proc_task_struct}.} una maschera
4453 di bit, la cosiddetta \textit{umask}, che viene utilizzata per impedire che
4454 alcuni permessi possano essere assegnati ai nuovi file in sede di creazione. I
4455 bit indicati nella maschera vengono infatti cancellati dai permessi quando un
4456 nuovo file viene creato.\footnote{l'operazione viene fatta sempre: anche
4457 qualora si indichi esplicitamente un valore dei permessi nelle funzioni di
4458 creazione che lo consentono, i permessi contenuti nella \textit{umask}
4461 La funzione di sistema che permette di impostare il valore di questa maschera
4462 di controllo è \funcd{umask}, ed il suo prototipo è:
4466 \fdecl{mode\_t umask(mode\_t mask)}
4467 \fdesc{Imposta la maschera dei permessi.}
4470 {La funzione ritorna ritorna il precedente valore della maschera, non sono
4471 previste condizioni di errore.}
4474 La funzione imposta la maschera dei permessi dei bit al valore specificato
4475 da \param{mask}, di cui vengono presi solo i 9 bit meno significativi. In
4476 genere si usa questa maschera per impostare un valore predefinito che escluda
4477 preventivamente alcuni permessi, il caso più comune è eliminare il permesso di
4478 scrittura per il gruppo e gli altri, corrispondente ad un valore
4479 per \param{mask} pari a $022$. In questo modo è possibile cancellare
4480 automaticamente i permessi non voluti. Di norma questo valore viene impostato
4481 una volta per tutte al login (a $022$ se non indicato altrimenti), e gli
4482 utenti non hanno motivi per modificarlo.
4487 \subsection{La gestione della titolarità dei file}
4488 \label{sec:file_ownership_management}
4490 Vedremo in sez.~\ref{sec:file_open_close} con quali funzioni si possono creare
4491 nuovi file, in tale occasione vedremo che è possibile specificare in sede di
4492 creazione quali permessi applicare ad un file, però non si può indicare a
4493 quale utente e gruppo esso deve appartenere. Lo stesso problema si presenta
4494 per la creazione di nuove directory (procedimento descritto in
4495 sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}).
4497 Lo standard POSIX prescrive che l'\ids{UID} del nuovo file corrisponda
4498 all'\ids{UID} effettivo del processo che lo crea; per il \ids{GID} invece
4499 prevede due diverse possibilità:
4501 \item che il \ids{GID} del file corrisponda al \ids{GID} effettivo del
4503 \item che il \ids{GID} del file corrisponda al \ids{GID} della directory in
4507 In genere BSD usa sempre la seconda possibilità, che viene per questo chiamata
4508 semantica BSD. Linux invece segue normalmente quella che viene chiamata
4509 semantica SVr4: di norma un nuovo file viene creato, seguendo la prima
4510 opzione, con il \ids{GID} del processo, se però la directory in cui viene
4511 creato ha il bit \acr{sgid} impostato allora viene usata la seconda
4512 opzione. L'adozione di questa semantica però può essere controllata,
4513 all'interno di alcuni filesystem,\footnote{con il kernel 2.6.25 questi erano
4514 \acr{ext2}, \acr{ext3}, \acr{ext4}, e XFS.} con l'uso dell'opzione di
4515 montaggio \texttt{grpid}, che se attivata fa passare all'uso della semantica
4518 Usare la semantica BSD ha il vantaggio che il \ids{GID} viene sempre
4519 automaticamente propagato, restando coerente a quello della directory di
4520 partenza, in tutte le sotto-directory. La semantica SVr4 offre la possibilità
4521 di scegliere, ma per ottenere lo stesso risultato di coerenza che si ha con
4522 quella di BSD necessita che quando si creano nuove directory venga propagato
4523 il bit \acr{sgid}. Questo è il comportamento predefinito del comando
4524 \cmd{mkdir}, ed è in questo modo ad esempio che le varie distribuzioni
4525 assicurano che le sotto-directory create nella home di un utente restino
4526 sempre con il \ids{GID} del gruppo primario dello stesso.
4528 La presenza del bit \acr{sgid} è inoltre molto comoda quando si hanno
4529 directory contenenti file condivisi da un gruppo di utenti in cui possono
4530 scrivere tutti i membri dello stesso, dato che assicura che i file che gli
4531 utenti vi creano appartengano allo gruppo stesso. Questo non risolve però
4532 completamente i problemi di accesso da parte di altri utenti dello stesso
4533 gruppo, in quanto di default i permessi assegnati al gruppo non sono
4534 sufficienti per un accesso in scrittura; in questo caso si deve aver cura di
4535 usare prima della creazione dei file un valore per \textit{umask} lasci il
4536 permesso di scrittura.\footnote{in tal caso si può assegnare agli utenti del
4537 gruppo una \textit{umask} di $002$, anche se la soluzione migliore in questo
4538 caso è usare una ACL di default (vedi sez.~\ref{sec:file_ACL}).}
4540 Come avviene nel caso dei permessi esistono anche delle appropriate funzioni
4541 di sistema, \funcd{chown} \funcd{fchown} e \funcd{lchown}, che permettono di
4542 cambiare sia l'utente che il gruppo a cui un file appartiene; i rispettivi
4548 \fdecl{int chown(const char *path, uid\_t owner, gid\_t group)}
4549 \fdecl{int fchown(int fd, uid\_t owner, gid\_t group)}
4550 \fdecl{int lchown(const char *path, uid\_t owner, gid\_t group)}
4551 \fdesc{Cambiano proprietario e gruppo proprietario di un file.}
4554 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
4555 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
4557 \item[\errcode{EPERM}] l'\ids{UID} effettivo non corrisponde a quello del
4558 proprietario del file o non è zero, o utente e gruppo non sono validi.
4560 ed inoltre per tutte \errval{EROFS} e \errval{EIO}, per \func{chown}
4561 \errval{EACCES}, \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG},
4562 \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR}, per \func{fchown}
4563 \errval{EBADF} nel loro significato generico.}
4566 Le funzioni cambiano utente e gruppo di appartenenza di un file ai valori
4567 specificati dalle variabili \param{owner} e \param{group}. Con Linux solo
4568 l'amministratore\footnote{o in generale un processo con la capacità
4569 \const{CAP\_CHOWN}, vedi sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.} può cambiare il
4570 proprietario di un file; in questo viene seguita la semantica usata da BSD che
4571 non consente agli utenti di assegnare i loro file ad altri utenti evitando
4572 eventuali aggiramenti delle quote. L'amministratore può cambiare sempre il
4573 gruppo di un file, il proprietario può cambiare il gruppo solo dei file che
4574 gli appartengono e solo se il nuovo gruppo è il suo gruppo primario o uno dei
4575 gruppi di cui fa parte.
4577 La funzione \func{chown} segue i collegamenti simbolici, per operare
4578 direttamente su un collegamento simbolico si deve usare la funzione
4579 \func{lchown}.\footnote{fino alla versione 2.1.81 in Linux \func{chown} non
4580 seguiva i collegamenti simbolici, da allora questo comportamento è stato
4581 assegnato alla funzione \func{lchown}, introdotta per l'occasione, ed è
4582 stata creata una nuova \textit{system call} per \func{chown} che seguisse i
4583 collegamenti simbolici.} La funzione \func{fchown} opera su un file aperto,
4584 essa è mutuata da BSD, ma non è nello standard POSIX. Un'altra estensione
4585 rispetto allo standard POSIX è che specificando -1 come valore
4586 per \param{owner} e \param{group} i valori restano immutati.
4588 Quando queste funzioni sono chiamate con successo da un processo senza i
4589 privilegi di amministratore entrambi i bit \acr{suid} e \acr{sgid} vengono
4590 cancellati. Questo non avviene per il bit \acr{sgid} nel caso in cui esso sia
4591 usato (in assenza del corrispondente permesso di esecuzione) per indicare che
4592 per il file è attivo il \textit{mandatory locking} (vedi
4593 sez.~\ref{sec:file_mand_locking}).
4596 \subsection{Un quadro d'insieme sui permessi}
4597 \label{sec:file_riepilogo}
4599 Avendo affrontato in maniera separata il comportamento delle varie funzioni
4600 che operano sui permessi dei file ed avendo trattato in sezioni diverse il
4601 significato dei singoli bit dei permessi, vale la pena di fare un riepilogo in
4602 cui si riassumano le caratteristiche di ciascuno di essi, in modo da poter
4603 fornire un quadro d'insieme.
4608 \begin{tabular}[c]{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|l|}
4610 \multicolumn{3}{|c|}{special}&
4611 \multicolumn{3}{|c|}{user}&
4612 \multicolumn{3}{|c|}{group}&
4613 \multicolumn{3}{|c|}{other}&
4614 \multirow{2}{*}{\textbf{Significato per i file}} \\
4616 \texttt{s}&\texttt{s}&\texttt{t}&
4617 \texttt{r}&\texttt{w}&\texttt{x}&
4618 \texttt{r}&\texttt{w}&\texttt{x}&
4619 \texttt{r}&\texttt{w}&\texttt{x}& \\
4622 1&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Eseguito conferisce l'\ids{UID} effettivo dell'utente.\\
4623 -&1&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Eseguito conferisce il \ids{GID} effettivo del gruppo.\\
4624 -&1&-&-&-&0&-&-&-&-&-&-&Il \textit{mandatory locking} è abilitato.\\
4625 -&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Non utilizzato.\\
4626 -&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di lettura per l'utente.\\
4627 -&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di scrittura per l'utente.\\
4628 -&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Permesso di esecuzione per l'utente.\\
4629 -&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&Permesso di lettura per il gruppo.\\
4630 -&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&Permesso di scrittura per il gruppo.\\
4631 -&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&Permesso di esecuzione per il gruppo.\\
4632 -&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&Permesso di lettura per tutti gli altri.\\
4633 -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&Permesso di scrittura per tutti gli altri.\\
4634 -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&Permesso di esecuzione per tutti gli altri.\\
4637 \multicolumn{3}{|c|}{special}&
4638 \multicolumn{3}{|c|}{user}&
4639 \multicolumn{3}{|c|}{group}&
4640 \multicolumn{3}{|c|}{other}&
4641 \multirow{2}{*}{\textbf{Significato per le directory}} \\
4643 \texttt{s}&\texttt{s}&\texttt{t}&
4644 \texttt{r}&\texttt{w}&\texttt{x}&
4645 \texttt{r}&\texttt{w}&\texttt{x}&
4646 \texttt{r}&\texttt{w}&\texttt{x}& \\
4649 1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Non utilizzato.\\
4650 -&1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Propaga il gruppo ai nuovi file creati.\\
4651 -&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Solo il proprietario di un file può rimuoverlo.\\
4652 -&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di visualizzazione per l'utente.\\
4653 -&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di aggiornamento per l'utente.\\
4654 -&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Permesso di attraversamento per l'utente.\\
4655 -&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&Permesso di visualizzazione per il gruppo.\\
4656 -&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&Permesso di aggiornamento per il gruppo.\\
4657 -&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&Permesso di attraversamento per il gruppo.\\
4658 -&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&Permesso di visualizzazione per tutti gli altri.\\
4659 -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&Permesso di aggiornamento per tutti gli altri.\\
4660 -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&Permesso di attraversamento per tutti gli altri.\\
4663 \caption{Tabella riassuntiva del significato dei bit dei permessi per un
4665 \label{tab:file_fileperm_bits}
4668 Nella parte superiore di tab.~\ref{tab:file_fileperm_bits} si è riassunto il
4669 significato dei vari bit dei permessi per un file ordinario; per quanto
4670 riguarda l'applicazione dei permessi per proprietario, gruppo ed altri si
4671 ricordi quanto illustrato in sez.~\ref{sec:file_perm_overview}. Per
4672 compattezza, nella tabella si sono specificati i bit di \textit{suid},
4673 \textit{sgid} e \textit{sticky} con la notazione illustrata anche in
4674 fig.~\ref{fig:file_perm_bit}. Nella parte inferiore si sono invece riassunti
4675 i significati dei vari bit dei permessi per una directory; anche in questo
4676 caso si è riapplicato ai bit di \textit{suid}, \textit{sgid} e \textit{sticky}
4677 la notazione illustrata in fig.~\ref{fig:file_perm_bit}.
4679 Si ricordi infine che i permessi non hanno alcun significato per i
4680 collegamenti simbolici, mentre per i file di dispositivo hanno senso soltanto
4681 i permessi di lettura e scrittura, che si riflettono sulla possibilità di
4682 compiere dette operazioni sul dispositivo stesso.
4684 Nella tabella si è indicato con il carattere ``-'' il fatto che il valore del
4685 bit in questione non è influente rispetto a quanto indicato nella riga della
4686 tabella; la descrizione del significato fa riferimento soltanto alla
4687 combinazione di bit per i quali è stato riportato esplicitamente un valore.
4688 Si rammenti infine che il valore dei bit dei permessi non ha alcun effetto
4689 qualora il processo possieda i privilegi di amministratore.
4692 \section{Caratteristiche e funzionalità avanzate}
4693 \label{sec:file_dir_advances}
4695 Tratteremo qui alcune caratteristiche e funzionalità avanzate della gestione
4696 di file e directory, affrontando anche una serie di estensioni
4697 dell'interfaccia classica dei sistemi unix-like, principalmente utilizzate a
4698 scopi di sicurezza, che sono state introdotte nelle versioni più recenti di
4701 \subsection{Gli attributi estesi}
4702 \label{sec:file_xattr}
4704 \itindbeg{Extended~Attributes}
4706 Nelle sezioni precedenti abbiamo trattato in dettaglio le varie informazioni
4707 che il sistema mantiene negli \textit{inode}, e le varie funzioni che
4708 permettono di modificarle. Si sarà notato come in realtà queste informazioni
4709 siano estremamente ridotte. Questo è dovuto al fatto che Unix origina negli
4710 anni '70, quando le risorse di calcolo e di spazio disco erano minime. Con il
4711 venir meno di queste restrizioni è incominciata ad emergere l'esigenza di
4712 poter associare ai file delle ulteriori informazioni astratte (quelli che
4713 abbiamo chiamato genericamente \textsl{metadati}) che però non potevano
4714 trovare spazio nei dati classici mantenuti negli \textit{inode}.
4716 Per risolvere questo problema alcuni sistemi unix-like (e fra questi anche
4717 Linux) hanno introdotto un meccanismo generico, detto \textit{Extended
4718 Attributes} che consente di associare delle informazioni ulteriori ai
4719 singoli file.\footnote{essi ad esempio vengono usati per le ACL, che
4720 tratteremo in sez.~\ref{sec:file_ACL} e le \textit{file capabilities}, che
4721 vedremo in sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.} Gli \textsl{attributi estesi}
4722 non sono altro che delle coppie nome/valore che sono associate permanentemente
4723 ad un oggetto sul filesystem, analoghi di quello che sono le variabili di
4724 ambiente (vedi sez.~\ref{sec:proc_environ}) per un processo.
4726 Altri sistemi (come Solaris, MacOS e Windows) hanno adottato un meccanismo
4727 diverso in cui ad un file sono associati diversi flussi di dati, su cui
4728 possono essere mantenute ulteriori informazioni, che possono essere accedute
4729 con le normali operazioni di lettura e scrittura. Questi non vanno confusi con
4730 gli \textit{Extended Attributes} (anche se su Solaris hanno lo stesso nome),
4731 che sono un meccanismo molto più semplice, che pur essendo limitato (potendo
4732 contenere solo una quantità limitata di informazione) hanno il grande
4733 vantaggio di essere molto più semplici da realizzare, più
4734 efficienti,\footnote{cosa molto importante, specie per le applicazioni che
4735 richiedono una gran numero di accessi, come le ACL.} e di garantire
4736 l'atomicità di tutte le operazioni.
4738 In Linux gli attributi estesi sono sempre associati al singolo \textit{inode}
4739 e l'accesso viene sempre eseguito in forma atomica, in lettura il valore
4740 corrente viene scritto su un buffer in memoria, mentre la scrittura prevede
4741 che ogni valore precedente sia sovrascritto.
4743 Si tenga presente che non tutti i filesystem supportano gli \textit{Extended
4744 Attributes}; al momento della scrittura di queste dispense essi sono
4745 presenti solo sui vari \textsl{extN}, \textsl{ReiserFS}, \textsl{JFS},
4746 \textsl{XFS} e \textsl{Btrfs}.\footnote{l'elenco è aggiornato a Luglio 2011.}
4747 Inoltre a seconda della implementazione ci possono essere dei limiti sulla
4748 quantità di attributi che si possono utilizzare.\footnote{ad esempio nel caso
4749 di \textsl{ext2} ed \textsl{ext3} è richiesto che essi siano contenuti
4750 all'interno di un singolo blocco, pertanto con dimensioni massime pari a
4751 1024, 2048 o 4096 byte a seconda delle dimensioni di quest'ultimo impostate
4752 in fase di creazione del filesystem, mentre con \textsl{XFS} non ci sono
4753 limiti ed i dati vengono memorizzati in maniera diversa (nell'\textit{inode}
4754 stesso, in un blocco a parte, o in una struttura ad albero dedicata) per
4755 mantenerne la scalabilità.} Infine lo spazio utilizzato per mantenere gli
4756 attributi estesi viene tenuto in conto per il calcolo delle quote di utente e
4757 gruppo proprietari del file.
4759 Come meccanismo per mantenere informazioni aggiuntive associate al singolo
4760 file, gli \textit{Extended Attributes} possono avere usi anche molto diversi
4761 fra loro. Per poterli distinguere allora sono stati suddivisi in
4762 \textsl{classi}, a cui poter applicare requisiti diversi per l'accesso e la
4763 gestione. Per questo motivo il nome di un attributo deve essere sempre
4764 specificato nella forma \texttt{namespace.attribute}, dove \texttt{namespace}
4765 fa riferimento alla classe a cui l'attributo appartiene, mentre
4766 \texttt{attribute} è il nome ad esso assegnato. In tale forma il nome di un
4767 attributo esteso deve essere univoco. Al momento\footnote{della scrittura di
4768 questa sezione, kernel 2.6.23, ottobre 2007.} sono state definite le quattro
4769 classi di attributi riportate in tab.~\ref{tab:extended_attribute_class}.
4774 \begin{tabular}{|l|p{8cm}|}
4776 \textbf{Nome} & \textbf{Descrizione} \\
4779 \texttt{security}&Gli \textit{extended security attributes}: vengono
4780 utilizzati dalle estensioni di sicurezza del kernel (i
4781 \textit{Linux Security Modules}), per le realizzazione
4782 di meccanismi evoluti di controllo di accesso come
4783 \textit{SELinux} o le \textit{capabilities} dei
4784 file di sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.\\
4785 \texttt{system} & Gli \textit{extended security attributes}: sono usati
4786 dal kernel per memorizzare dati di sistema associati ai
4787 file come le ACL (vedi sez.~\ref{sec:file_ACL}) o le
4788 \textit{capabilities} (vedi
4789 sez.~\ref{sec:proc_capabilities}).\\
4790 \texttt{trusted}& I \textit{trusted extended attributes}: vengono
4791 utilizzati per poter realizzare in user space
4792 meccanismi che consentano di mantenere delle
4793 informazioni sui file che non devono essere accessibili
4794 ai processi ordinari.\\
4795 \texttt{user} & Gli \textit{extended user attributes}: utilizzati per
4796 mantenere informazioni aggiuntive sui file (come il
4797 \textit{mime-type}, la codifica dei caratteri o del
4798 file) accessibili dagli utenti.\\
4801 \caption{I nomi utilizzati valore di \texttt{namespace} per distinguere le
4802 varie classi di \textit{Extended Attributes}.}
4803 \label{tab:extended_attribute_class}
4807 Dato che uno degli usi degli \textit{Extended Attributes} è di impiegarli per
4808 realizzare delle estensioni (come le ACL, \textit{SELinux}, ecc.) al
4809 tradizionale meccanismo dei controlli di accesso di Unix, l'accesso ai loro
4810 valori viene regolato in maniera diversa a seconda sia della loro classe che
4811 di quali, fra le estensioni che li utilizzano, sono poste in uso. In
4812 particolare, per ciascuna delle classi riportate in
4813 tab.~\ref{tab:extended_attribute_class}, si hanno i seguenti casi:
4814 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.7cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4815 \item[\texttt{security}] L'accesso agli \textit{extended security attributes}
4816 dipende dalle politiche di sicurezza stabilite da loro stessi tramite
4817 l'utilizzo di un sistema di controllo basato sui \textit{Linux Security
4818 Modules} (ad esempio \textit{SELinux}). Pertanto l'accesso in lettura o
4819 scrittura dipende dalle politiche di sicurezza implementate all'interno dal
4820 modulo di sicurezza che si sta utilizzando al momento (ciascuno avrà le
4821 sue). Se non è stato caricato nessun modulo di sicurezza l'accesso in
4822 lettura sarà consentito a tutti i processi, mentre quello in scrittura solo
4823 ai processi con privilegi amministrativi dotati della capacità
4824 \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.
4826 \item[\texttt{system}] Anche l'accesso agli \textit{extended system
4827 attributes} dipende dalle politiche di accesso che il kernel realizza
4828 anche utilizzando gli stessi valori in essi contenuti. Ad esempio nel caso
4829 delle ACL (vedi sez.~\ref{sec:file_ACL}) l'accesso è consentito in lettura
4830 ai processi che hanno la capacità di eseguire una ricerca sul file (cioè
4831 hanno il permesso di lettura sulla directory che contiene il file) ed in
4832 scrittura al proprietario del file o ai processi dotati della capacità
4833 \const{CAP\_FOWNER}.\footnote{vale a dire una politica di accesso analoga a
4834 quella impiegata per gli ordinari permessi dei file.}
4836 \item[\texttt{trusted}] L'accesso ai \textit{trusted extended attributes}, sia
4837 per la lettura che per la scrittura, è consentito soltanto ai processi con
4838 privilegi amministrativi dotati della capacità \const{CAP\_SYS\_ADMIN}. In
4839 questo modo si possono utilizzare questi attributi per realizzare in user
4840 space dei meccanismi di controllo che accedono ad informazioni non
4841 disponibili ai processi ordinari.
4843 \item[\texttt{user}] L'accesso agli \textit{extended user attributes} è
4844 regolato dai normali permessi dei file: occorre avere il permesso di lettura
4845 per leggerli e quello di scrittura per scriverli o modificarli. Dato l'uso
4846 di questi attributi si è scelto di applicare al loro accesso gli stessi
4847 criteri che si usano per l'accesso al contenuto dei file (o delle directory)
4848 cui essi fanno riferimento. Questa scelta vale però soltanto per i file e le
4849 directory ordinarie, se valesse in generale infatti si avrebbe un serio
4850 problema di sicurezza dato che esistono diversi oggetti sul filesystem per i
4851 quali è normale avere avere il permesso di scrittura consentito a tutti gli
4852 utenti, come i collegamenti simbolici, o alcuni file di dispositivo come
4853 \texttt{/dev/null}. Se fosse possibile usare su di essi gli \textit{extended
4854 user attributes} un utente qualunque potrebbe inserirvi dati a
4855 piacere.\footnote{la cosa è stata notata su XFS, dove questo comportamento
4856 permetteva, non essendovi limiti sullo spazio occupabile dagli
4857 \textit{Extended Attributes}, di bloccare il sistema riempiendo il disco.}
4859 La semantica del controllo di accesso indicata inoltre non avrebbe alcun
4860 senso al di fuori di file e directory: i permessi di lettura e scrittura per
4861 un file di dispositivo attengono alle capacità di accesso al dispositivo
4862 sottostante,\footnote{motivo per cui si può formattare un disco anche se
4863 \texttt{/dev} è su un filesystem in sola lettura.} mentre per i
4864 collegamenti simbolici questi vengono semplicemente ignorati: in nessuno dei
4865 due casi hanno a che fare con il contenuto del file, e nella discussione
4866 relativa all'uso degli \textit{extended user attributes} nessuno è mai stato
4867 capace di indicare una qualche forma sensata di utilizzo degli stessi per
4868 collegamenti simbolici o file di dispositivo, e neanche per le fifo o i
4869 socket. Per questo motivo essi sono stati completamente disabilitati per
4870 tutto ciò che non sia un file regolare o una directory.\footnote{si può
4871 verificare la semantica adottata consultando il file \texttt{fs/xattr.c}
4872 dei sorgenti del kernel.} Inoltre per le directory è stata introdotta una
4873 ulteriore restrizione, dovuta di nuovo alla presenza ordinaria di permessi
4874 di scrittura completi su directory come \texttt{/tmp}. Per questo motivo,
4875 per evitare eventuali abusi, se una directory ha lo \textit{sticky bit}
4876 attivo sarà consentito scrivere i suoi \textit{extended user attributes}
4877 soltanto se si è proprietari della stessa, o si hanno i privilegi
4878 amministrativi della capacità \const{CAP\_FOWNER}.
4881 Le funzioni per la gestione degli attributi estesi, come altre funzioni di
4882 gestione avanzate specifiche di Linux, non fanno parte della \acr{glibc}, e
4883 sono fornite da una apposita libreria, \texttt{libattr}, che deve essere
4884 installata a parte;\footnote{la versione corrente della libreria è
4885 \texttt{libattr1}.} pertanto se un programma le utilizza si dovrà indicare
4886 esplicitamente l'uso della suddetta libreria invocando il compilatore con
4887 l'opzione \texttt{-lattr}.
4889 Per poter leggere gli attributi estesi sono disponibili tre diverse funzioni
4890 di sistema, \funcd{getxattr}, \funcd{lgetxattr} e \funcd{fgetxattr}, che
4891 consentono rispettivamente di richiedere gli attributi relativi a un file, a
4892 un collegamento simbolico e ad un file descriptor; i rispettivi prototipi
4897 \fhead{attr/xattr.h}
4898 \fdecl{ssize\_t getxattr(const char *path, const char *name, void *value,
4900 \fdecl{ssize\_t lgetxattr(const char *path, const char *name, void *value,
4902 \fdecl{ssize\_t fgetxattr(int filedes, const char *name, void *value,
4904 \fdesc{Leggono il valore di un attributo esteso.}
4907 {Le funzioni ritornano un intero positivo che indica la dimensione
4908 dell'attributo richiesto in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
4909 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
4911 \item[\errcode{ENOATTR}] l'attributo richiesto non esiste.
4912 \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
4913 filesystem o sono disabilitati.
4914 \item[\errcode{ERANGE}] la dimensione \param{size} del buffer \param{value}
4915 non è sufficiente per contenere il risultato.
4917 ed inoltre tutti gli errori delle analoghe della famiglia \func{stat} con lo
4918 stesso significato, ed in particolare \errcode{EPERM} se non si hanno i
4919 permessi di accesso all'attributo.}
4922 Le funzioni \func{getxattr} e \func{lgetxattr} prendono come primo argomento
4923 un \textit{pathname} che indica il file di cui si vuole richiedere un
4924 attributo, la sola differenza è che la seconda, se il \textit{pathname} indica
4925 un collegamento simbolico, restituisce gli attributi di quest'ultimo e non
4926 quelli del file a cui esso fa riferimento. La funzione \func{fgetxattr} prende
4927 invece come primo argomento un numero di file descriptor, e richiede gli
4928 attributi del file ad esso associato.
4930 Tutte e tre le funzioni richiedono di specificare nell'argomento \param{name}
4931 il nome dell'attributo di cui si vuole ottenere il valore. Il nome deve essere
4932 indicato comprensivo di prefisso del \textit{namespace} cui appartiene (uno
4933 dei valori di tab.~\ref{tab:extended_attribute_class}) nella forma
4934 \texttt{namespace.attributename}, come stringa terminata da un carattere NUL.
4935 Il suo valore verrà restituito nel buffer puntato dall'argomento \param{value}
4936 per una dimensione massima di \param{size} byte;\footnote{gli attributi estesi
4937 possono essere costituiti arbitrariamente da dati testuali o binari.} se
4938 quest'ultima non è sufficiente si avrà un errore di \errcode{ERANGE}.
4940 Per evitare di dover indovinare la dimensione di un attributo per tentativi si
4941 può eseguire una interrogazione utilizzando un valore nullo per \param{size};
4942 in questo caso non verrà letto nessun dato, ma verrà restituito come valore di
4943 ritorno della funzione chiamata la dimensione totale dell'attributo esteso
4944 richiesto, che si potrà usare come stima per allocare un buffer di dimensioni
4945 sufficienti.\footnote{si parla di stima perché anche se le funzioni
4946 restituiscono la dimensione esatta dell'attributo al momento in cui sono
4947 eseguite, questa potrebbe essere modificata in qualunque momento da un
4948 successivo accesso eseguito da un altro processo.}
4950 Un secondo gruppo di funzioni è quello che consente di impostare il valore di
4951 un attributo esteso, queste sono \funcd{setxattr}, \funcd{lsetxattr} e
4952 \funcd{fsetxattr}, e consentono di operare rispettivamente su un file, su un
4953 collegamento simbolico o specificando un file descriptor; i loro prototipi sono:
4957 \fhead{attr/xattr.h}
4958 \fdecl{int setxattr(const char *path, const char *name, const void *value,
4959 size\_t size, int flags)}
4960 \fdecl{int lsetxattr(const char *path, const char *name, const void *value,
4961 size\_t size, int flags)}
4962 \fdecl{int fsetxattr(int filedes, const char *name, const void *value, size\_t
4964 \fdesc{Impostano il valore di un attributo esteso.}
4967 {Le funzioni ritornano un $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
4968 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
4970 \item[\errcode{EEXIST}] si è usato il flag \const{XATTR\_CREATE} ma
4971 l'attributo esiste già.
4972 \item[\errcode{ENOATTR}] si è usato il flag \const{XATTR\_REPLACE} e
4973 l'attributo richiesto non esiste.
4974 \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
4975 filesystem o sono disabilitati.
4977 ed inoltre tutti gli errori delle analoghe della famiglia \func{stat} con lo
4978 stesso significato ed in particolare \errcode{EPERM} se non si hanno i
4979 permessi di accesso all'attributo.}
4982 Le tre funzioni prendono come primo argomento un valore adeguato al loro
4983 scopo, usato in maniera del tutto identica a quanto visto in precedenza per le
4984 analoghe che leggono gli attributi estesi. Il secondo argomento \param{name}
4985 deve indicare, anche in questo caso con gli stessi criteri appena visti per le
4986 analoghe \func{getxattr}, \func{lgetxattr} e \func{fgetxattr}, il nome
4987 (completo di suffisso) dell'attributo su cui si vuole operare.
4989 Il valore che verrà assegnato all'attributo dovrà essere preparato nel buffer
4990 puntato da \param{value}, e la sua dimensione totale (in byte) sarà indicata
4991 dall'argomento \param{size}. Infine l'argomento \param{flag} consente di
4992 controllare le modalità di sovrascrittura dell'attributo esteso, esso può
4993 prendere due valori: con \const{XATTR\_REPLACE} si richiede che l'attributo
4994 esista, nel qual caso verrà sovrascritto, altrimenti si avrà errore, mentre
4995 con \const{XATTR\_CREATE} si richiede che l'attributo non esista, nel qual
4996 caso verrà creato, altrimenti si avrà errore ed il valore attuale non sarà
4997 modificato. Utilizzando per \param{flag} un valore nullo l'attributo verrà
4998 modificato se è già presente, o creato se non c'è.
5000 Le funzioni finora illustrate permettono di leggere o scrivere gli attributi
5001 estesi, ma sarebbe altrettanto utile poter vedere quali sono gli attributi
5002 presenti; a questo provvedono le funzioni di sistema \funcd{listxattr},
5003 \funcd{llistxattr} e \funcd{flistxattr} i cui prototipi sono:
5007 \fhead{attr/xattr.h}
5008 \fdecl{ssize\_t listxattr(const char *path, char *list, size\_t size)}
5009 \fdecl{ssize\_t llistxattr(const char *path, char *list, size\_t size)}
5010 \fdecl{ssize\_t flistxattr(int filedes, char *list, size\_t size)}
5011 \fdesc{Leggono la lista degli attributi estesi di un file.}
5014 {Le funzioni ritornano un intero positivo che indica la dimensione della lista
5015 in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà
5018 \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
5019 filesystem o sono disabilitati.
5020 \item[\errcode{ERANGE}] la dimensione \param{size} del buffer \param{value}
5021 non è sufficiente per contenere il risultato.
5023 ed inoltre tutti gli errori delle analoghe della famiglia \func{stat} con lo
5024 stesso significato ed in particolare \errcode{EPERM} se non si hanno i
5025 permessi di accesso all'attributo.}
5028 Come per le precedenti le tre funzioni leggono gli attributi rispettivamente
5029 di un file, un collegamento simbolico o specificando un file descriptor, da
5030 specificare con il loro primo argomento. Gli altri due argomenti, identici per
5031 tutte e tre, indicano rispettivamente il puntatore \param{list} al buffer dove
5032 deve essere letta la lista e la dimensione \param{size} di quest'ultimo.
5034 La lista viene fornita come sequenza non ordinata dei nomi dei singoli
5035 attributi estesi (sempre comprensivi del prefisso della loro classe) ciascuno
5036 dei quali è terminato da un carattere nullo. I nomi sono inseriti nel buffer
5037 uno di seguito all'altro. Il valore di ritorno della funzione indica la
5038 dimensione totale della lista in byte.
5040 Come per le funzioni di lettura dei singoli attributi se le dimensioni del
5041 buffer non sono sufficienti si avrà un errore, ma è possibile ottenere dal
5042 valore di ritorno della funzione una stima della dimensione totale della lista
5043 usando per \param{size} un valore nullo.
5045 Infine per rimuovere semplicemente un attributo esteso, si ha a disposizione
5046 un ultimo gruppo di funzioni di sistema: \funcd{removexattr},
5047 \funcd{lremovexattr} e \funcd{fremovexattr}; i rispettivi prototipi sono:
5051 \fhead{attr/xattr.h}
5052 \fdecl{int removexattr(const char *path, const char *name)}
5053 \fdecl{int lremovexattr(const char *path, const char *name)}
5054 \fdecl{int fremovexattr(int filedes, const char *name)}
5055 \fdesc{Rimuovono un attributo esteso di un file.}
5058 {Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
5059 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5061 \item[\errcode{ENOATTR}] l'attributo richiesto non esiste.
5062 \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
5063 filesystem o sono disabilitati.
5065 ed inoltre tutti gli errori delle analoghe della famiglia \func{stat} con lo
5066 stesso significato ed in particolare \errcode{EPERM} se non si hanno i
5067 permessi di accesso all'attributo.}
5070 Le tre funzioni rimuovono un attributo esteso operando rispettivamente su di
5071 un file, su un collegamento simbolico o un file descriptor, che vengono
5072 specificati dal valore passato con il loro primo argomento. L'attributo da
5073 rimuovere deve essere anche in questo caso indicato con
5074 l'argomento \param{name} secondo le stesse modalità già illustrate in
5075 precedenza per le altre funzioni relative alla gestione degli attributi
5078 \itindend{Extended~Attributes}
5081 \subsection{Le \textit{Access Control List}}
5082 \label{sec:file_ACL}
5084 % la documentazione di sistema è nei pacchetti libacl1-dev e acl
5085 % vedi anche http://www.suse.de/~agruen/acl/linux-acls/online/
5087 \itindbeg{Access~Control~List~(ACL)}
5089 Il modello classico dei permessi di Unix, per quanto funzionale ed efficiente,
5090 è comunque piuttosto limitato e per quanto possa aver coperto per lunghi anni
5091 le esigenze più comuni con un meccanismo semplice e potente, non è in grado di
5092 rispondere in maniera adeguata a situazioni che richiedono una gestione
5093 complessa dei permessi di accesso.\footnote{già un requisito come quello di
5094 dare accesso in scrittura ad alcune persone ed in sola lettura ad altre non
5095 si può soddisfare in maniera semplice.}
5097 Per questo motivo erano state progressivamente introdotte nelle varie versioni
5098 di Unix dei meccanismi di gestione dei permessi dei file più flessibili, nella
5099 forma delle cosiddette \textit{Access Control List} (indicate usualmente con
5100 la sigla ACL). Nello sforzo di standardizzare queste funzionalità era stato
5101 creato un gruppo di lavoro il cui scopo era estendere lo standard POSIX 1003
5102 attraverso due nuovi insiemi di specifiche, la POSIX 1003.1e per l'interfaccia
5103 di programmazione e la POSIX 1003.2c per i comandi di shell.
5105 Gli obiettivi del gruppo di lavoro erano però forse troppo ambizioni, e nel
5106 gennaio del 1998 i finanziamenti vennero ritirati senza che si fosse arrivati
5107 alla definizione dello standard richiesto. Dato però che una parte della
5108 documentazione prodotta era di alta qualità venne deciso di rilasciare al
5109 pubblico la diciassettesima bozza del documento, quella che va sotto il nome
5110 di \textit{POSIX 1003.1e Draft 17}, che è divenuta la base sulla quale si
5111 definiscono le cosiddette \textit{Posix ACL}.
5113 A differenza di altri sistemi, come ad esempio FreeBSD, nel caso di Linux si è
5114 scelto di realizzare le ACL attraverso l'uso degli \textit{Extended
5115 Attributes} (appena trattati in sez.~\ref{sec:file_xattr}), e fornire tutte
5116 le relative funzioni di gestione tramite una libreria, \texttt{libacl} che
5117 nasconde i dettagli implementativi delle ACL e presenta ai programmi una
5118 interfaccia che fa riferimento allo standard POSIX 1003.1e.
5120 Anche in questo caso le funzioni di questa libreria non fanno parte della
5121 \acr{glibc} e devono essere installate a parte;\footnote{la versione corrente
5122 della libreria è \texttt{libacl1}, e nel caso si usi Debian la si può
5123 installare con il pacchetto omonimo e con il collegato \texttt{libacl1-dev}
5124 per i file di sviluppo.} pertanto se un programma le utilizza si dovrà
5125 indicare esplicitamente l'uso della libreria \texttt{libacl} invocando il
5126 compilatore con l'opzione \texttt{-lacl}. Si tenga presente inoltre che le ACL
5127 devono essere attivate esplicitamente montando il filesystem\footnote{che deve
5128 supportarle, ma questo è ormai vero per praticamente tutti i filesystem più
5129 comuni, con l'eccezione di NFS per il quale esiste però un supporto
5130 sperimentale.} su cui le si vogliono utilizzare con l'opzione \texttt{acl}
5131 attiva. Dato che si tratta di una estensione è infatti opportuno utilizzarle
5132 soltanto laddove siano necessarie.
5134 Una ACL è composta da un insieme di voci, e ciascuna voce è a sua volta
5135 costituita da un \textsl{tipo}, da un eventuale
5136 \textsl{qualificatore},\footnote{deve essere presente soltanto per le voci di
5137 tipo \const{ACL\_USER} e \const{ACL\_GROUP}.} e da un insieme di permessi.
5138 Ad ogni oggetto sul filesystem si può associare una ACL che ne governa i
5139 permessi di accesso, detta \textit{access ACL}. Inoltre per le directory si
5140 può impostare una ACL aggiuntiva, detta ``\textit{Default ACL}'', che serve ad
5141 indicare quale dovrà essere la ACL assegnata di default nella creazione di un
5142 file all'interno della directory stessa. Come avviene per i permessi le ACL
5143 possono essere impostate solo del proprietario del file, o da un processo con
5144 la capacità \const{CAP\_FOWNER}.
5149 \begin{tabular}{|l|p{8cm}|}
5151 \textbf{Tipo} & \textbf{Descrizione} \\
5154 \const{ACL\_USER\_OBJ} & Voce che contiene i diritti di accesso del
5155 proprietario del file.\\
5156 \const{ACL\_USER} & Voce che contiene i diritti di accesso per
5157 l'utente indicato dal rispettivo
5159 \const{ACL\_GROUP\_OBJ}& Voce che contiene i diritti di accesso del
5160 gruppo proprietario del file.\\
5161 \const{ACL\_GROUP} & Voce che contiene i diritti di accesso per
5162 il gruppo indicato dal rispettivo
5164 \const{ACL\_MASK} & Voce che contiene la maschera dei massimi
5165 permessi di accesso che possono essere garantiti
5166 da voci del tipo \const{ACL\_USER},
5167 \const{ACL\_GROUP} e \const{ACL\_GROUP\_OBJ}.\\
5168 \const{ACL\_OTHER} & Voce che contiene i diritti di accesso di chi
5169 non corrisponde a nessuna altra voce dell'ACL.\\
5172 \caption{Le costanti che identificano i tipi delle voci di una ACL.}
5173 \label{tab:acl_tag_types}
5176 L'elenco dei vari tipi di voci presenti in una ACL, con una breve descrizione
5177 del relativo significato, è riportato in tab.~\ref{tab:acl_tag_types}. Tre di
5178 questi tipi, \const{ACL\_USER\_OBJ}, \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e
5179 \const{ACL\_OTHER}, corrispondono direttamente ai tre permessi ordinari dei
5180 file (proprietario, gruppo proprietario e tutti gli altri) e per questo una
5181 ACL valida deve sempre contenere una ed una sola voce per ciascuno di questi
5184 Una ACL può poi contenere un numero arbitrario di voci di tipo
5185 \const{ACL\_USER} e \const{ACL\_GROUP}, ciascuna delle quali indicherà i
5186 permessi assegnati all'utente e al gruppo indicato dal relativo qualificatore.
5187 Ovviamente ciascuna di queste voci dovrà fare riferimento ad un utente o ad un
5188 gruppo diverso, e non corrispondenti a quelli proprietari del file. Inoltre se
5189 in una ACL esiste una voce di uno di questi due tipi, è obbligatoria anche la
5190 presenza di una ed una sola voce di tipo \const{ACL\_MASK}, che negli altri
5193 Una voce di tipo \const{ACL\_MASK} serve a mantenere la maschera dei permessi
5194 che possono essere assegnati tramite voci di tipo \const{ACL\_USER},
5195 \const{ACL\_GROUP} e \const{ACL\_GROUP\_OBJ}. Se in una di queste voci si
5196 fosse specificato un permesso non presente in \const{ACL\_MASK} questo
5197 verrebbe ignorato. L'uso di una ACL di tipo \const{ACL\_MASK} è di particolare
5198 utilità quando essa associata ad una \textit{Default ACL} su una directory, in
5199 quanto i permessi così specificati verranno ereditati da tutti i file creati
5200 nella stessa directory. Si ottiene così una sorta di \textit{umask} associata
5201 ad un oggetto sul filesystem piuttosto che a un processo.
5203 Dato che le ACL vengono a costituire una estensione dei permessi ordinari, uno
5204 dei problemi che si erano posti nella loro standardizzazione era appunto
5205 quello della corrispondenza fra questi e le ACL. Come accennato i permessi
5206 ordinari vengono mappati nelle tre voci di tipo \const{ACL\_USER\_OBJ},
5207 \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e \const{ACL\_OTHER} che devono essere presenti in
5208 qualunque ACL; un cambiamento ad una di queste voci viene automaticamente
5209 riflesso sui permessi ordinari dei file e viceversa.\footnote{per permessi
5210 ordinari si intende quelli mantenuti nell'\textit{inode}, che devono restare
5211 dato che un filesystem può essere montato senza abilitare le ACL.}
5213 In realtà la mappatura è diretta solo per le voci \const{ACL\_USER\_OBJ} e
5214 \const{ACL\_OTHER}, nel caso di \const{ACL\_GROUP\_OBJ} questo vale soltanto
5215 se non è presente una voce di tipo \const{ACL\_MASK}, che è quanto avviene
5216 normalmente se non sono presenti ACL aggiuntive rispetto ai permessi
5217 ordinari. Se invece questa è presente verranno tolti dai permessi di
5218 \const{ACL\_GROUP\_OBJ} (cioè dai permessi per il gruppo proprietario del
5219 file) tutti quelli non presenti in \const{ACL\_MASK}.\footnote{questo diverso
5220 comportamento a seconda delle condizioni è stato introdotto dalla
5221 standardizzazione \textit{POSIX 1003.1e Draft 17} per mantenere il
5222 comportamento invariato sui sistemi dotati di ACL per tutte quelle
5223 applicazioni che sono conformi soltanto all'ordinario standard \textit{POSIX
5226 Un secondo aspetto dell'incidenza delle ACL sul comportamento del sistema è
5227 quello relativo alla creazione di nuovi file,\footnote{o oggetti sul
5228 filesystem, il comportamento discusso vale per le funzioni \func{open} e
5229 \func{creat} (vedi sez.~\ref{sec:file_open_close}), \func{mkdir} (vedi
5230 sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}), \func{mknod} e \func{mkfifo} (vedi
5231 sez.~\ref{sec:file_mknod}).} che come accennato può essere modificato dalla
5232 presenza di una \textit{Default ACL} sulla directory che andrà a contenerli.
5233 Se questa non c'è valgono le regole usuali illustrate in
5234 sez.~\ref{sec:file_perm_management}, per cui essi sono determinati dalla
5235 \textit{umask} del processo, e la sola differenza è che i permessi ordinari da
5236 esse risultanti vengono automaticamente rimappati anche su una ACL di accesso
5237 assegnata automaticamente al nuovo file, che contiene soltanto le tre
5238 corrispondenti voci di tipo \const{ACL\_USER\_OBJ}, \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e
5241 Se invece è presente una ACL di default sulla directory che contiene il nuovo
5242 file, essa diventerà automaticamente anche la ACL di accesso di quest'ultimo,
5243 a meno di non aver indicato, nelle funzioni di creazione che lo consentono,
5244 uno specifico valore per i permessi ordinari.\footnote{tutte le funzioni
5245 citate in precedenza supportano un argomento \var{mode} che indichi un
5246 insieme di permessi iniziale.} In tal caso saranno eliminati dalle voci
5247 corrispondenti che deriverebbero dalla ACL di default, tutti i permessi non
5248 presenti in tale indicazione.
5250 Dato che questa è la ragione che ha portato alla loro creazione, la principale
5251 modifica introdotta nel sistema con la presenza della ACL è quella alle regole
5252 del controllo di accesso ai file che si sono illustrate in
5253 sez.~\ref{sec:file_perm_overview}. Come nel caso ordinario per il controllo
5254 vengono sempre utilizzati gli identificatori del gruppo \textit{effective} del
5255 processo, ma in caso di presenza di una ACL sul file, i passi attraverso i
5256 quali viene stabilito se il processo ha il diritto di accesso sono i seguenti:
5258 \item Se l'\ids{UID} del processo è nullo (se cioè si è l'amministratore)
5259 l'accesso è sempre garantito senza nessun controllo.\footnote{più
5260 precisamente se si devono avere le capacità \const{CAP\_DAC\_OVERRIDE} per
5261 i file e \const{CAP\_DAC\_READ\_SEARCH} per le directory, vedi
5262 sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.}
5263 \item Se l'\ids{UID} del processo corrisponde al proprietario del file allora:
5265 \item se la voce \const{ACL\_USER\_OBJ} contiene il permesso richiesto,
5266 l'accesso è consentito;
5267 \item altrimenti l'accesso è negato.
5269 \item Se l'\ids{UID} del processo corrisponde ad un qualunque qualificatore
5270 presente in una voce \const{ACL\_USER} allora:
5272 \item se la voce \const{ACL\_USER} corrispondente e la voce
5273 \const{ACL\_MASK} contengono entrambe il permesso richiesto, l'accesso è
5275 \item altrimenti l'accesso è negato.
5277 \item Se è il \ids{GID} del processo o uno dei \ids{GID} supplementari
5278 corrisponde al gruppo proprietario del file allora:
5280 \item se la voce \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e una eventuale voce
5281 \const{ACL\_MASK} (se non vi sono voci di tipo \const{ACL\_GROUP} questa
5282 può non essere presente) contengono entrambe il permesso richiesto,
5283 l'accesso è consentito;
5284 \item altrimenti l'accesso è negato.
5286 \item Se è il \ids{GID} del processo o uno dei \ids{GID} supplementari
5287 corrisponde ad un qualunque qualificatore presente in una voce
5288 \const{ACL\_GROUP} allora:
5290 \item se la voce \const{ACL\_GROUP} corrispondente e la voce
5291 \const{ACL\_MASK} contengono entrambe il permesso richiesto, l'accesso è
5293 \item altrimenti l'accesso è negato.
5295 \item Se la voce \const{ACL\_USER\_OBJ} contiene il permesso richiesto,
5296 l'accesso è consentito, altrimenti l'accesso è negato.
5299 I passi di controllo vengono eseguiti esattamente in questa sequenza, e la
5300 decisione viene presa non appena viene trovata una corrispondenza con gli
5301 identificatori del processo. Questo significa che i permessi presenti in una
5302 voce di tipo \const{ACL\_USER} hanno la precedenza sui permessi ordinari
5303 associati al gruppo proprietario del file (vale a dire su
5304 \const{ACL\_GROUP\_OBJ}).
5306 Per la gestione delle ACL lo standard \textit{POSIX 1003.1e Draft 17} ha
5307 previsto delle apposite funzioni ed tutta una serie di tipi di dati
5308 dedicati;\footnote{fino a definire un tipo di dato e delle costanti apposite
5309 per identificare i permessi standard di lettura, scrittura ed esecuzione.}
5310 tutte le operazioni devono essere effettuate attraverso tramite questi tipi di
5311 dati, che incapsulano tutte le informazioni contenute nelle ACL. La prima di
5312 queste funzioni che prendiamo in esame è \funcd{acl\_init}, il cui prototipo
5318 \fdecl{acl\_t acl\_init(int count)}
5319 \fdesc{Inizializza un'area di lavoro per una ACL.}
5322 {La funzione ritorna un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso di successo e
5323 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5325 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{count} è negativo.
5326 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è sufficiente memoria disponibile.
5331 La funzione alloca ed inizializza un'area di memoria che verrà usata per
5332 mantenere i dati di una ACL contenente fino ad un massimo di \param{count}
5333 voci. La funzione ritorna un valore di tipo \type{acl\_t} da usare in tutte le
5334 altre funzioni che operano sulla ACL. La funzione si limita alla allocazione
5335 iniziale e non inserisce nessun valore nella ACL che resta vuota.
5337 Si tenga presente che pur essendo \type{acl\_t} un tipo opaco che identifica
5338 ``\textsl{l'oggetto}'' ACL, il valore restituito dalla funzione non è altro
5339 che un puntatore all'area di memoria allocata per i dati richiesti. Pertanto
5340 in caso di fallimento verrà restituito un puntatore nullo di tipo
5341 ``\code{(acl\_t) NULL}'' e si dovrà, in questa come in tutte le funzioni
5342 seguenti che restituiscono un oggetto di tipo \type{acl\_t}, confrontare il
5343 valore di ritorno della funzione con \val{NULL}.\footnote{a voler essere
5344 estremamente pignoli si dovrebbe usare ``\code{(acl\_t) NULL}'', ma è
5345 sufficiente fare un confronto direttamente con \val{NULL} essendo cura del
5346 compilatore fare le conversioni necessarie.}
5348 Una volta che si siano completate le operazioni sui dati di una ACL la memoria
5349 allocata per un oggetto \type{acl\_t} dovrà essere liberata esplicitamente
5350 attraverso una chiamata alla funzione \funcd{acl\_free}, il cui prototipo è:
5355 \fdecl{int acl\_free(void *obj\_p)}
5356 \fdesc{Disalloca la memoria riservata per una ACL.}
5359 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
5360 caso \var{errno} può assumere solo il valore:
5362 \item[\errcode{EINVAL}] \param{obj\_p} non è valido.
5367 Si noti come la funzione usi come argomento un puntatore di tipo ``\ctyp{void
5368 *}'', essa infatti può essere usata non solo per liberare la memoria
5369 allocata per i dati di una ACL, ma anche per quella usata per creare le
5370 stringhe di descrizione testuale delle ACL o per ottenere i valori dei
5371 qualificatori della una voce di una ACL. L'uso del tipo generico ``\ctyp{void
5372 *}'' consente di evitare di eseguire un \textit{cast} al tipo di dato di cui
5373 si vuole effettuare la disallocazione.
5375 Si tenga presente poi che oltre a \func{acl\_init} ci sono molte altre
5376 funzioni che possono allocare memoria per i dati delle ACL, è pertanto
5377 opportuno tenere traccia di tutte le chiamate a queste funzioni perché alla
5378 fine delle operazioni tutta la memoria allocata dovrà essere liberata con
5381 Una volta che si abbiano a disposizione i dati di una ACL tramite il
5382 riferimento ad oggetto di tipo \type{acl\_t} questi potranno essere copiati
5383 con la funzione \funcd{acl\_dup}, il cui prototipo è:
5388 \fdecl{acl\_t acl\_dup(acl\_t acl)}
5389 \fdesc{Crea una copia di una ACL.}
5392 {La funzione ritorna un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso di successo in
5393 caso di successo e \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno}
5394 assumerà assumerà uno dei valori:
5396 \item[\errcode{EINVAL}] l'argomento \param{acl} non è un puntatore valido
5398 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è sufficiente memoria disponibile per eseguire
5404 La funzione crea una copia dei dati della ACL indicata tramite l'argomento
5405 \param{acl}, allocando autonomamente tutto spazio necessario alla copia e
5406 restituendo un secondo oggetto di tipo \type{acl\_t} come riferimento a
5407 quest'ultima. Valgono per questo le stesse considerazioni fatte per il valore
5408 di ritorno di \func{acl\_init}, ed in particolare il fatto che occorrerà
5409 prevedere una ulteriore chiamata esplicita a \func{acl\_free} per liberare la
5410 memoria occupata dalla copia.
5412 Se si deve creare una ACL manualmente l'uso di \func{acl\_init} è scomodo,
5413 dato che la funzione restituisce una ACL vuota, una alternativa allora è usare
5414 \funcd{acl\_from\_mode} che consente di creare una ACL a partire da un valore
5415 di permessi ordinari, il prototipo della funzione è:
5420 \fdecl{acl\_t acl\_from\_mode(mode\_t mode)}
5421 \fdesc{Crea una ACL inizializzata con i permessi ordinari.}
5424 {La funzione ritorna un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso di successo e
5425 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} può assumere solo
5426 il valore \errval{ENOMEM}.}
5430 La funzione restituisce una ACL inizializzata con le tre voci obbligatorie
5431 \const{ACL\_USER\_OBJ}, \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e \const{ACL\_OTHER} già
5432 impostate secondo la corrispondenza ai valori dei permessi ordinari indicati
5433 dalla maschera passata nell'argomento \param{mode}. Questa funzione è una
5434 estensione usata dalle ACL di Linux e non è portabile, ma consente di
5435 semplificare l'inizializzazione in maniera molto comoda.
5437 Altre due funzioni che consentono di creare una ACL già inizializzata sono
5438 \funcd{acl\_get\_fd} e \funcd{acl\_get\_file}, che consentono di leggere la
5439 ACL di un file; i rispettivi prototipi sono:
5444 \fdecl{acl\_t acl\_get\_file(const char *path\_p, acl\_type\_t type)}
5445 \fdecl{acl\_t acl\_get\_fd(int fd)}
5446 \fdesc{Leggono i dati delle ACL di un file.}
5449 {Le funzioni ritornano un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso di successo e
5450 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5452 \item[\errcode{EACCESS}] non c'è accesso per una componente di
5453 \param{path\_p} o si è richiesta una ACL di default per un file (solo per
5454 \func{acl\_get\_file}).
5455 \item[\errcode{EINVAL}] \param{type} non ha un valore valido (solo per
5456 \func{acl\_get\_file}).
5457 \item[\errcode{ENOTSUP}] il filesystem cui fa riferimento il file non
5460 ed inoltre \errval{ENOMEM} per entrambe, \errval{EBADF} per
5461 \func{acl\_get\_fd}, e \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
5462 \errval{ENOTDIR}, per \func{acl\_get\_file} nel loro significato generico. }
5465 Le due funzioni ritornano, con un oggetto di tipo \type{acl\_t}, il valore
5466 della ACL correntemente associata ad un file, che può essere identificato
5467 tramite un file descriptor usando \func{acl\_get\_fd} o con un
5468 \textit{pathname} usando \func{acl\_get\_file}. Nel caso di quest'ultima
5469 funzione, che può richiedere anche la ACL relativa ad una directory, il
5470 secondo argomento \param{type} consente di specificare se si vuole ottenere la
5471 ACL di default o quella di accesso. Questo argomento deve essere di tipo
5472 \type{acl\_type\_t} e può assumere solo i due valori riportati in
5473 tab.~\ref{tab:acl_type}.
5478 \begin{tabular}{|l|l|}
5480 \textbf{Tipo} & \textbf{Descrizione} \\
5483 \const{ACL\_TYPE\_ACCESS} & Indica una ACL di accesso.\\
5484 \const{ACL\_TYPE\_DEFAULT}& Indica una ACL di default.\\
5487 \caption{Le costanti che identificano il tipo di ACL.}
5488 \label{tab:acl_type}
5491 Si tenga presente che nel caso di \func{acl\_get\_file} occorrerà che il
5492 processo chiamante abbia privilegi di accesso sufficienti a poter leggere gli
5493 attributi estesi dei file (come illustrati in sez.~\ref{sec:file_xattr});
5494 inoltre una ACL di tipo \const{ACL\_TYPE\_DEFAULT} potrà essere richiesta
5495 soltanto per una directory, e verrà restituita solo se presente, altrimenti
5496 verrà restituita una ACL vuota.
5498 Infine si potrà creare una ACL direttamente dalla sua rappresentazione
5499 testuale con la funzione \funcd{acl\_from\_text}, il cui prototipo è:
5504 \fdecl{acl\_t acl\_from\_text(const char *buf\_p)}
5505 \fdesc{Crea una ACL a partire dalla sua rappresentazione testuale.}
5508 {La funzione ritorna un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso di successo e
5509 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno
5512 \item[\errcode{EINVAL}] la rappresentazione testuale all'indirizzo
5513 \param{buf\_p} non è valida.
5514 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare i dati.
5519 La funzione prende come argomento il puntatore ad un buffer dove si è inserita
5520 la rappresentazione testuale della ACL che si vuole creare, la memoria
5521 necessaria viene automaticamente allocata ed in caso di successo viene
5522 restituito come valore di ritorno un oggetto di tipo \type{acl\_t} con il
5523 contenuto della stessa, che come per le precedenti funzioni, dovrà essere
5524 disallocato esplicitamente al termine del suo utilizzo.
5526 La rappresentazione testuale di una ACL è quella usata anche dai comandi
5527 ordinari per la gestione delle ACL (\texttt{getfacl} e \texttt{setfacl}), che
5528 prevede due diverse forme, estesa e breve, entrambe supportate da
5529 \func{acl\_from\_text}. La forma estesa prevede che sia specificata una voce
5530 per riga, nella forma:
5532 tipo:qualificatore:permessi
5534 dove il tipo può essere uno fra \texttt{user}, \texttt{group}, \texttt{other}
5535 e \texttt{mask}. Il qualificatore è presente solo per \texttt{user} e
5536 \texttt{group} e indica l'utente o il gruppo a cui la voce si riferisce; i
5537 permessi sono espressi con una tripletta di lettere analoga a quella usata per
5538 i permessi dei file.\footnote{vale a dire ``\texttt{r}'' per il permesso di
5539 lettura, ``\texttt{w}'' per il permesso di scrittura, ``\texttt{x}'' per il
5540 permesso di esecuzione (scritti in quest'ordine) e ``\texttt{-}'' per
5541 l'assenza del permesso.}
5543 Un possibile esempio di rappresentazione della ACL di un file ordinario a cui,
5544 oltre ai permessi ordinari, si è aggiunto un altro utente con un accesso in
5545 lettura, è il seguente:
5553 Va precisato che i due tipi \texttt{user} e \texttt{group} sono usati
5554 rispettivamente per indicare delle voci relative ad utenti e
5555 gruppi,\footnote{cioè per voci di tipo \const{ACL\_USER\_OBJ} e
5556 \const{ACL\_USER} per \texttt{user} e \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e
5557 \const{ACL\_GROUP} per \texttt{group}.} applicate sia a quelli proprietari
5558 del file che a quelli generici; quelle dei proprietari si riconoscono per
5559 l'assenza di un qualificatore, ed in genere si scrivono per prima delle altre.
5560 Il significato delle voci di tipo \texttt{mask} e \texttt{mark} è evidente. In
5561 questa forma si possono anche inserire dei commenti precedendoli con il
5562 carattere ``\texttt{\#}''.
5564 La forma breve prevede invece la scrittura delle singole voci su una riga,
5565 separate da virgole; come specificatori del tipo di voce si possono usare le
5566 iniziali dei valori usati nella forma estesa (cioè ``\texttt{u}'',
5567 ``\texttt{g}'', ``\texttt{o}'' e ``\texttt{m}''), mentre le altri parte della
5568 voce sono le stesse. In questo caso non sono consentiti permessi.
5570 Per la conversione inversa, che consente di ottenere la rappresentazione
5571 testuale di una ACL, sono invece disponibili due funzioni. La prima delle due,
5572 di uso più immediato, è \funcd{acl\_to\_text}, ed il suo prototipo è:
5577 \fdecl{char *acl\_to\_text(acl\_t acl, ssize\_t *len\_p)}
5578 \fdesc{Produce la rappresentazione testuale di una ACL.}
5581 {La funzione ritorna il puntatore ad una stringa con la rappresentazione
5582 testuale della ACL in caso di successo e \var{NULL} per un errore, nel qual
5583 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5585 \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida.
5586 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare i dati.
5591 La funzione restituisce il puntatore ad una stringa terminata da NUL
5592 contenente la rappresentazione in forma estesa della ACL passata come
5593 argomento, ed alloca automaticamente la memoria necessaria. Questa dovrà poi
5594 essere liberata, quando non più necessaria, con \func{acl\_free}. Se
5595 nell'argomento \param{len\_p} si passa un valore puntatore ad una variabile
5596 intera in questa verrà restituita (come \textit{value result argument}) la
5597 dimensione della stringa con la rappresentazione testuale, non comprendente il
5598 carattere nullo finale.
5600 La seconda funzione, che permette di controllare con una gran dovizia di
5601 particolari la generazione della stringa contenente la rappresentazione
5602 testuale della ACL, è \funcd{acl\_to\_any\_text}, ed il suo prototipo è:
5607 \fdecl{char *acl\_to\_any\_text(acl\_t acl, const char *prefix, char
5608 separator, int options)}
5609 \fdesc{Produce la rappresentazione testuale di una ACL.}
5612 {La funzione ritorna il puntatore ad una stringa con la rappresentazione
5613 testuale della ACL in caso di successo e \val{NULL} per un errore, nel qual
5614 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5616 \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida.
5617 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare i dati.
5622 La funzione converte in formato testo la ACL indicata dall'argomento
5623 \param{acl}, usando il carattere \param{separator} come separatore delle
5624 singole voci; se l'argomento \param{prefix} non è nullo la stringa da esso
5625 indicata viene utilizzata come prefisso per le singole voci.
5627 L'ultimo argomento, \param{options}, consente di controllare la modalità con
5628 cui viene generata la rappresentazione testuale. Un valore nullo fa si che
5629 vengano usati gli identificatori standard \texttt{user}, \texttt{group},
5630 \texttt{other} e \texttt{mask} con i nomi di utenti e gruppi risolti rispetto
5631 ai loro valori numerici. Altrimenti si può specificare un valore in forma di
5632 maschera binaria, da ottenere con un OR aritmetico dei valori riportati in
5633 tab.~\ref{tab:acl_to_text_options}.
5638 \begin{tabular}{|l|p{8cm}|}
5640 \textbf{Tipo} & \textbf{Descrizione} \\
5643 \const{TEXT\_ABBREVIATE} & Stampa le voci in forma abbreviata.\\
5644 \const{TEXT\_NUMERIC\_IDS} & non effettua la risoluzione numerica di
5645 \ids{UID} e \ids{GID}.\\
5646 \const{TEXT\_SOME\_EFFECTIVE}& Per ciascuna voce che contiene permessi che
5647 vengono eliminati dalla \const{ACL\_MASK}
5648 viene generato un commento con i permessi
5649 effettivamente risultanti; il commento è
5650 separato con un tabulatore.\\
5651 \const{TEXT\_ALL\_EFFECTIVE} & Viene generato un commento con i permessi
5652 effettivi per ciascuna voce che contiene
5653 permessi citati nella \const{ACL\_MASK},
5654 anche quando questi non vengono modificati
5655 da essa; il commento è separato con un
5657 \const{TEXT\_SMART\_INDENT} & Da usare in combinazione con le precedenti
5658 opzioni \const{TEXT\_SOME\_EFFECTIVE} e
5659 \const{TEXT\_ALL\_EFFECTIVE}, aumenta
5660 automaticamente il numero di spaziatori
5661 prima degli eventuali commenti in modo da
5662 mantenerli allineati.\\
5665 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{options} di
5666 \func{acl\_to\_any\_text}.}
5667 \label{tab:acl_to_text_options}
5670 Come per \func{acl\_to\_text} anche in questo caso il buffer contenente la
5671 rappresentazione testuale dell'ACL, di cui la funzione restituisce
5672 l'indirizzo, viene allocato automaticamente, e dovrà essere esplicitamente
5673 disallocato con una chiamata ad \func{acl\_free}. Si tenga presente infine che
5674 questa funzione è una estensione specifica di Linux, e non è presente nella
5675 bozza dello standard POSIX.1e.
5677 Per quanto utile per la visualizzazione o l'impostazione da riga di comando
5678 delle ACL, la forma testuale non è la più efficiente per poter memorizzare i
5679 dati relativi ad una ACL, ad esempio quando si vuole eseguirne una copia a
5680 scopo di archiviazione. Per questo è stata prevista la possibilità di
5681 utilizzare una rappresentazione delle ACL in una apposita forma binaria
5682 contigua e persistente. È così possibile copiare il valore di una ACL in un
5683 buffer e da questa rappresentazione tornare indietro e generare una ACL.
5685 Lo standard POSIX.1e prevede a tale scopo tre funzioni, la prima e più
5686 semplice è \funcd{acl\_size}, che consente di ottenere la dimensione che avrà
5687 la citata rappresentazione binaria, in modo da poter allocare per essa un
5688 buffer di dimensione sufficiente, il suo prototipo è:
5693 \fdecl{ssize\_t acl\_size(acl\_t acl)}
5694 \fdesc{Determina la dimensione della rappresentazione binaria di una ACL.}
5697 {La funzione ritorna la dimensione in byte della rappresentazione binaria
5698 della ACL in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual caso
5699 \var{errno} può assumere solo il valore:
5701 \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida.
5706 Ottenuta con \func{acl\_size} la dimensione per il buffer di una ACL lo si
5707 potrà allocare direttamente con \func{malloc}. La rappresentazione binaria di
5708 una ACL si potrà invece ottenere con la funzione \funcd{acl\_copy\_ext}, il
5714 \fdecl{ssize\_t acl\_copy\_ext(void *buf\_p, acl\_t acl, ssize\_t size)}
5715 \fdesc{Ottiene la rappresentazione binaria di una ACL.}
5718 {La funzione ritorna la dimensione in byte della rappresentazione binaria
5719 della ACL in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual caso
5720 \var{errno} assumerà uno dei valori:
5722 \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida o
5723 \param{size} è negativo o nullo.
5724 \item[\errcode{ERANGE}] il valore di \param{size} è più piccolo della
5725 dimensione della rappresentazione della ACL.
5730 La funzione scriverà la rappresentazione binaria della ACL indicata da
5731 \param{acl} sul buffer di dimensione \param{size}
5732 all'indirizzo \param{buf\_p}, restituendo la dimensione della stessa come
5733 valore di ritorno. Qualora la dimensione della rappresentazione ecceda il
5734 valore di \param{size} la funzione fallirà con un errore di
5735 \errcode{ERANGE}. La funzione non ha nessun effetto sulla ACL indicata
5738 Viceversa se si vuole ripristinare una ACL a partire da una rappresentazione
5739 binaria si potrà usare la funzione \funcd{acl\_copy\_int}, il cui prototipo è:
5744 \fdecl{acl\_t acl\_copy\_int(const void *buf\_p)}
5745 \fdesc{Ripristina la rappresentazione binaria di una ACL.}
5748 {La funzione ritorna un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso di successo e
5749 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5751 \item[\errcode{EINVAL}] il buffer all'indirizzo \param{buf\_p} non contiene
5752 una rappresentazione corretta di una ACL.
5753 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare un oggetto
5754 \type{acl\_t} per la ACL richiesta.
5759 La funzione alloca autonomamente un oggetto di tipo \type{acl\_t}, restituito
5760 come valore di ritorno, con il contenuto della ACL rappresentata dai dati del
5761 buffer puntato da \param{buf\_p}. Al solito l'oggetto \type{acl\_t} dovrà
5762 essere disallocato esplicitamente al termine del suo utilizzo.
5764 Una volta che si disponga della ACL desiderata, questa potrà essere impostata
5765 su un file o una directory. Per impostare una ACL sono disponibili due
5766 funzioni; la prima è \funcd{acl\_set\_file}, che opera sia su file che su
5767 directory, ed il cui prototipo è:
5772 \fdecl{int acl\_set\_file(const char *path, acl\_type\_t type, acl\_t acl)}
5773 \fdesc{Imposta una ACL su un file o una directory.}
5776 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
5777 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5779 \item[\errcode{EACCES}] o un generico errore di accesso a \param{path} o il
5780 valore di \param{type} specifica una ACL il cui tipo non può essere
5781 assegnato a \param{path}.
5782 \item[\errcode{EINVAL}] o \param{acl} non è una ACL valida, o \param{type}
5783 ha un valore non corretto.
5784 \item[\errcode{ENOSPC}] non c'è spazio disco sufficiente per contenere i
5785 dati aggiuntivi della ACL.
5786 \item[\errcode{ENOTSUP}] si è cercato di impostare una ACL su un file
5787 contenuto in un filesystem che non supporta le ACL.
5789 ed inoltre \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR},
5790 \errval{EPERM}, \errval{EROFS} nel loro significato generico.}
5793 La funzione consente di assegnare la ACL contenuta in \param{acl} al file o
5794 alla directory indicate dal \textit{pathname} \param{path}, mentre
5795 con \param{type} si indica il tipo di ACL utilizzando le costanti di
5796 tab.~\ref{tab:acl_type}, ma si tenga presente che le ACL di default possono
5797 essere solo impostate qualora \param{path} indichi una directory. Inoltre
5798 perché la funzione abbia successo la ACL dovrà essere valida, e contenere
5799 tutti le voci necessarie, unica eccezione è quella in cui si specifica una ACL
5800 vuota per cancellare la ACL di default associata a
5801 \param{path}.\footnote{questo però è una estensione della implementazione delle
5802 ACL di Linux, la bozza di standard POSIX.1e prevedeva l'uso della apposita
5803 funzione \funcd{acl\_delete\_def\_file}, che prende come unico argomento il
5804 \textit{pathname} della directory di cui si vuole cancellare l'ACL di
5805 default, per i dettagli si ricorra alla pagina di manuale.} La seconda
5806 funzione che consente di impostare una ACL è \funcd{acl\_set\_fd}, ed il suo
5812 \fdecl{int acl\_set\_fd(int fd, acl\_t acl)}
5813 \fdesc{Imposta una ACL su un file descriptor.}
5816 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
5817 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5819 \item[\errcode{EINVAL}] o \param{acl} non è una ACL valida, o ha più voci di
5820 quante se ne possono assegnare al file indicato da \param{fd}.
5821 \item[\errcode{ENOSPC}] non c'è spazio disco sufficiente per contenere i
5822 dati aggiuntivi della ACL.
5823 \item[\errcode{ENOTSUP}] si è cercato di impostare una ACL su un file
5824 contenuto in un filesystem che non supporta le ACL.
5826 ed inoltre \errval{EBADF}, \errval{EPERM}, \errval{EROFS} nel loro
5827 significato generico.
5831 La funzione è del tutto è analoga a \funcd{acl\_set\_file} ma opera
5832 esclusivamente sui file identificati tramite un file descriptor. Non dovendo
5833 avere a che fare con directory (e con la conseguente possibilità di avere una
5834 ACL di default) la funzione non necessita che si specifichi il tipo di ACL,
5835 che sarà sempre di accesso, e prende come unico argomento, a parte il file
5836 descriptor, la ACL da impostare.
5838 Le funzioni viste finora operano a livello di una intera ACL, eseguendo in una
5839 sola volta tutte le operazioni relative a tutte le voci in essa contenuta. In
5840 generale è possibile modificare un singolo valore all'interno di una singola
5841 voce direttamente con le funzioni previste dallo standard POSIX.1e. Queste
5842 funzioni però sono alquanto macchinose da utilizzare per cui è molto più
5843 semplice operare direttamente sulla rappresentazione testuale. Questo è il
5844 motivo per non tratteremo nei dettagli dette funzioni, fornendone solo una
5845 descrizione sommaria; chi fosse interessato potrà ricorrere alle pagine di
5848 Se si vuole operare direttamente sui contenuti di un oggetto di tipo
5849 \type{acl\_t} infatti occorre fare riferimento alle singole voci tramite gli
5850 opportuni puntatori di tipo \type{acl\_entry\_t}, che possono essere ottenuti
5851 dalla funzione \funcm{acl\_get\_entry} (per una voce esistente) o dalla
5852 funzione \funcm{acl\_create\_entry} per una voce da aggiungere. Nel caso della
5853 prima funzione si potrà poi ripetere la lettura per ottenere i puntatori alle
5854 singole voci successive alla prima.
5856 Una volta ottenuti detti puntatori si potrà operare sui contenuti delle singole
5857 voci; con le funzioni \funcm{acl\_get\_tag\_type}, \funcm{acl\_get\_qualifier},
5858 \funcm{acl\_get\_permset} si potranno leggere rispettivamente tipo,
5859 qualificatore e permessi mentre con le corrispondente funzioni
5860 \funcm{acl\_set\_tag\_type}, \funcm{acl\_set\_qualifier},
5861 \funcm{acl\_set\_permset} si possono impostare i valori; in entrambi i casi
5862 vengono utilizzati tipi di dato ad hoc.\footnote{descritti nelle singole
5863 pagine di manuale.} Si possono poi copiare i valori di una voce da una ACL
5864 ad un altra con \funcm{acl\_copy\_entry} o eliminare una voce da una ACL con
5865 \funcm{acl\_delete\_entry} e verificarne la validità prima di usarla con
5866 \funcm{acl\_valid} o \funcm{acl\_check}.
5868 \itindend{Access~Control~List~(ACL)}
5870 Come esempio di utilizzo di queste funzioni nei sorgenti allegati alla guida
5871 si è distribuito il programma \texttt{mygetfacl.c}, che consente di leggere le
5872 ACL di un file, passato come argomento.
5874 \begin{figure}[!htbp]
5875 \footnotesize \centering
5876 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
5877 \includecodesample{listati/mygetfacl.c}
5880 \caption{Corpo principale del programma \texttt{mygetfacl.c}.}
5881 \label{fig:proc_mygetfacl}
5884 La sezione principale del programma, da cui si è rimossa la sezione sulla
5885 gestione delle opzioni, è riportata in fig.~\ref{fig:proc_mygetfacl}. Il
5886 programma richiede un unico argomento (\texttt{\small 16-20}) che indica il
5887 file di cui si vuole leggere la ACL. Se questo è presente si usa
5888 (\texttt{\small 22}) la funzione \func{get\_acl\_file} per leggerne la ACL, e
5889 si controlla (\texttt{\small 23-26}) se l'operazione ha successo, uscendo con
5890 un messaggio di errore in caso contrario.
5892 Ottenuta la ACL la si converte in formato testuale (\texttt{\small 27}) con la
5893 funzione \func{acl\_to\_text}, controllando di nuovo se l'operazione ha
5894 successo (\texttt{\small 28-31}) ed uscendo in caso contrario. Si provvede
5895 infine a stampare la rappresentazione testuale (\texttt{\small 32}) e dopo
5896 aver liberato (\texttt{\small 33-34}) le risorse allocate automaticamente, si
5897 conclude l'esecuzione.
5900 \subsection{La gestione delle quote disco}
5901 \label{sec:disk_quota}
5903 Quella delle quote disco è una funzionalità introdotta inizialmente da BSD e
5904 presente in Linux fino dai kernel dalla serie 2.0, che consente di porre dei
5905 tetti massimi al consumo delle risorse di un filesystem (spazio disco e
5906 \textit{inode}) da parte di utenti e gruppi.
5908 Dato che la funzionalità ha senso solo per i filesystem su cui si mantengono i
5909 dati degli utenti\footnote{in genere la si attiva sul filesystem che contiene
5910 le \textit{home} degli utenti, dato che non avrebbe senso per i file di
5911 sistema che in genere appartengono all'amministratore.} essa deve essere
5912 attivata esplicitamente. Questo si fa, per tutti i filesystem che le
5913 supportano, tramite due distinte opzioni di montaggio, \texttt{usrquota} e
5914 \texttt{grpquota} che abilitano le quote rispettivamente per gli utenti e per
5915 i gruppi. Così è possibile usare le limitazioni sulle quote o sugli utenti o
5916 sui gruppi o su entrambi.
5918 Il meccanismo prevede che per ciascun filesystem che supporta le quote disco
5919 (i vari \textit{extN}, \textit{btrfs}, \textit{XFS}, \textit{JFS},
5920 \textit{ReiserFS}) il kernel provveda sia a mantenere aggiornati i dati
5921 relativi al consumo delle risorse da parte degli utenti e dei gruppi, che a
5922 far rispettare i limiti imposti dal sistema, con la generazione di un errore
5923 di \errcode{EDQUOT} per tutte le operazioni sui file che porterebbero ad un
5924 superamento degli stessi. Si tenga presente che questi due compiti sono
5925 separati, il primo si attiva al montaggio del filesystem con il supporto per
5926 le quote, il secondo deve essere abilitato esplicitamente.
5928 Per il mantenimento dei dati di consumo delle risorse vengono usati due file
5929 riservati nella directory radice del filesystem su cui si sono attivate le
5930 quote, uno per le quote utente e l'altro per le quote gruppo.\footnote{la cosa
5931 vale per tutti i filesystem tranne \textit{XFS} che mantiene i dati
5932 internamente.} Con la versione 2 del supporto delle quote, che da anni è
5933 l'unica rimasta in uso, questi file sono \texttt{aquota.user} e
5934 \texttt{aquota.group}, in precedenza erano \texttt{quota.user} e
5935 \texttt{quota.group}.
5937 Dato che questi file vengono aggiornati soltanto se il filesystem è stato
5938 montato attivando il supporto delle quote, se si abilita il supporto in un
5939 secondo tempo e nel frattempo sono state eseguite delle operazioni sul
5940 filesystem quando il supporto era disabilitato, i dati contenuti possono non
5941 corrispondere esattamente allo stato corrente del consumo delle risorse. Per
5942 questo motivo prima di montare in scrittura un filesystem su cui sono
5943 abilitate le quote viene richiesto di utilizzare il comando \cmd{quotacheck}
5944 per verificare e aggiornare i dati.
5946 Le restrizioni sul consumo delle risorse previste dal sistema delle quote
5947 prevedono sempre la presenza di due diversi limiti, il primo viene detto
5948 \textit{soft limit} e può essere superato per brevi periodi di tempo senza che
5949 causare errori per lo sforamento delle quote, il secondo viene detto
5950 \textit{hard limit} e non può mai essere superato.
5952 Il periodo di tempo per cui è possibile eccedere rispetto alle restrizioni
5953 indicate dal \textit{soft limit} è detto ``\textsl{periodo di grazia}''
5954 (\textit{grace period}), che si attiva non appena si supera la quota da esso
5955 indicata. Se si continua a restare al di sopra del \textit{soft limit} una
5956 volta scaduto il \textit{grace period} questo verrà trattato allo stesso modo
5957 dell'\textit{hard limit} e si avrà l'emissione immediata di un errore.
5959 Si tenga presente infine che entrambi i tipi di limiti (\textit{soft limit} e
5960 \textit{hard limit}) possono essere disposti separatamente su entrambe le
5961 risorse di un filesystem, essi cioè possono essere presenti in maniera
5962 indipendente sia sullo spazio disco, con un massimo per il numero di blocchi,
5963 che sui file, con un massimo per il numero di \textit{inode}.
5965 La funzione di sistema che consente di controllare tutti i vari aspetti della
5966 gestione delle quote è \funcd{quotactl}, ed il suo prototipo è:
5971 \fdecl{int quotactl(int cmd, const char *dev, int id, caddr\_t addr)}
5972 \fdesc{Esegue una operazione di controllo sulle quote disco.}
5975 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
5976 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5978 \item[\errcode{EACCES}] si è richiesto \const{Q\_QUOTAON}, ma il file delle
5979 quote indicato da \param{addr} non esiste o non è un file ordinario.
5980 \item[\errcode{EBUSY}] si è richiesto \const{Q\_QUOTAON}, ma le quote sono
5982 \item[\errcode{EFAULT}] \param{addr} non è un puntatore valido.
5983 \item[\errcode{EINVAL}] o \param{cmd} non è un comando valido,
5984 o il dispositivo \param{dev} non esiste.
5985 \item[\errcode{EIO}] errore di lettura/scrittura sul file delle quote.
5986 \item[\errcode{EMFILE}] non si può aprire il file delle quote avendo
5987 superato il limite sul numero di file aperti nel sistema.
5988 \item[\errcode{ENODEV}] \param{dev} non corrisponde ad un \textit{mount
5990 \item[\errcode{ENOPKG}] il kernel è stato compilato senza supporto per le
5992 \item[\errcode{ENOTBLK}] \param{dev} non è un dispositivo a blocchi.
5993 \item[\errcode{EPERM}] non si hanno i permessi per l'operazione richiesta.
5994 \item[\errcode{ESRCH}] è stato richiesto uno fra \const{Q\_GETQUOTA},
5995 \const{Q\_SETQUOTA}, \const{Q\_SETUSE}, \const{Q\_SETQLIM} per un
5996 filesystem senza quote attivate.
6001 % TODO rivedere gli errori
6003 La funzione richiede che il filesystem sul quale si vuole operare, che deve
6004 essere specificato con il nome del relativo file di dispositivo
6005 nell'argomento \param{dev}, sia montato con il supporto delle quote
6006 abilitato. Per le operazioni che lo richiedono inoltre si dovrà indicare con
6007 l'argomento \param{id} l'utente o il gruppo (specificati rispettivamente per
6008 \ids{UID} e \ids{GID}) su cui si vuole operare, o altri dati relativi
6009 all'operazione. Alcune operazioni più complesse usano infine
6010 l'argomento \param{addr} per indicare un indirizzo ad un area di memoria il
6011 cui utilizzo dipende dall'operazione stessa.
6013 La funzione prevede la possibilità di eseguire una serie operazioni sulle
6014 quote molto diverse fra loro, la scelta viene effettuata tramite il primo
6015 argomento, \param{cmd}, che però oltre all'operazione indica anche a quale
6016 tipo di quota (utente o gruppo) l'operazione deve applicarsi. Per questo il
6017 valore di questo argomento viene costruito con l'ausilio della di una apposita
6024 \fdecl{int \macro{QCMD}(subcmd,type)}
6025 \fdesc{Imposta il comando \param{subcmd} per il tipo di quote (utente o
6026 gruppo) \param{type}.}
6031 La macro consente di specificare, oltre al tipo di operazione, da indicare con
6032 l'argomento \param{subcmd} se questa deve applicarsi alle quote utente o alle
6033 quote gruppo. Questo viene indicato dall'argomento \param{type} che deve
6034 essere sempre definito ed assegnato ad uno fra i due valori \const{USRQUOTA} o
6040 \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
6042 \textbf{Comando} & \textbf{Descrizione} \\
6045 \const{Q\_QUOTAON} & Attiva l'applicazione delle quote disco per il
6046 filesystem indicato da \param{dev}, si deve passare
6047 in \param{addr} il \textit{pathname} al file che
6048 mantiene le quote, che deve esistere, e \param{id}
6049 deve indicare la versione del formato con uno dei
6050 valori di tab.~\ref{tab:quotactl_id_format};
6051 l'operazione richiede i privilegi di
6053 \const{Q\_QUOTAOFF} & Disattiva l'applicazione delle quote disco per il
6054 filesystem indicato da \param{dev}, \param{id}
6055 e \param{addr} vengono ignorati; l'operazione
6056 richiede i privilegi di amministratore.\\
6057 \const{Q\_GETQUOTA} & Legge i limiti ed i valori correnti delle quote nel
6058 filesystem indicato da \param{dev} per l'utente o
6059 il gruppo specificato da \param{id}; si devono avere
6060 i privilegi di amministratore per leggere i dati
6061 relativi ad altri utenti o a gruppi di cui non si fa
6062 parte, il risultato viene restituito in una struttura
6063 \struct{dqblk} all'indirizzo indicato
6065 \const{Q\_SETQUOTA} & Imposta i limiti per le quote nel filesystem
6066 indicato da \param{dev} per l'utente o il gruppo
6067 specificato da \param{id} secondo i valori ottenuti
6068 dalla struttura \struct{dqblk} puntata
6069 da \param{addr}; l'operazione richiede i privilegi
6070 di amministratore.\\
6071 \const{Q\_GETINFO} & Legge le informazioni (in sostanza i \textit{grace
6072 time}) delle quote del filesystem indicato
6073 da \param{dev} sulla struttura \struct{dqinfo}
6074 puntata da \param{addr}, \param{id} viene ignorato.\\
6075 \const{Q\_SETINFO} & Imposta le informazioni delle quote del filesystem
6076 indicato da \param{dev} come ottenuti dalla
6077 struttura \struct{dqinfo} puntata
6078 da \param{addr}, \param{id} viene ignorato;
6079 l'operazione richiede i privilegi di amministratore.\\
6080 \const{Q\_GETFMT} & Richiede il valore identificativo (quello di
6081 tab.~\ref{tab:quotactl_id_format}) per il formato
6082 delle quote attualmente in uso sul filesystem
6083 indicato da \param{dev}, che sarà memorizzato
6084 sul buffer di 4 byte puntato da \param{addr}.\\
6085 \const{Q\_SYNC} & Aggiorna la copia su disco dei dati delle quote del
6086 filesystem indicato da \param{dev}; in questo
6087 caso \param{dev} può anche essere \val{NULL} nel
6088 qual caso verranno aggiornati i dati per tutti i
6089 filesystem con quote attive, \param{id}
6090 e \param{addr} vengono comunque ignorati.\\
6091 \const{Q\_GETSTATS} & Ottiene statistiche ed altre informazioni generali
6092 relative al sistema delle quote per il filesystem
6093 indicato da \param{dev}, richiede che si
6094 passi come argomento \param{addr} l'indirizzo di una
6095 struttura \struct{dqstats}, mentre i valori
6096 di \param{id} e \param{dev} vengono ignorati;
6097 l'operazione è obsoleta e non supportata nei kernel
6098 più recenti, che espongono la stessa informazione
6099 nei file sotto \procfile{/proc/self/fs/quota/}.\\
6103 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{subcmd} di
6105 \label{tab:quotactl_commands}
6108 I possibili valori per l'argomento \param{subcmd} di \macro{QCMD} sono
6109 riportati in tab.~\ref{tab:quotactl_commands}, che illustra brevemente il
6110 significato delle operazioni associate a ciascuno di essi. In generale le
6111 operazioni di attivazione, disattivazione e di modifica dei limiti delle quote
6112 sono riservate e richiedono i privilegi di amministratore.\footnote{per essere
6113 precisi tutte le operazioni indicate come privilegiate in
6114 tab.~\ref{tab:quotactl_commands} richiedono la capacità
6115 \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.} Inoltre gli utenti possono soltanto richiedere i
6116 dati relativi alle proprie quote, solo l'amministratore può ottenere i dati di
6120 Alcune delle operazioni di tab.~\ref{tab:quotactl_commands} sono alquanto
6121 complesse e richiedono un approfondimento maggiore. Le due più rilevanti sono
6122 probabilmente \const{Q\_GETQUOTA} e \const{Q\_SETQUOTA}, che consentono la
6123 gestione dei limiti delle quote. Entrambe fanno riferimento ad una specifica
6124 struttura \struct{dqblk}, la cui definizione è riportata in
6125 fig.~\ref{fig:dqblk_struct},\footnote{la definizione mostrata è quella usata
6126 fino dal kernel 2.4.22, non prenderemo in considerazione le versioni
6127 obsolete.} nella quale vengono inseriti i dati relativi alle quote di un
6128 singolo utente o gruppo.
6130 \begin{figure}[!htb]
6131 \footnotesize \centering
6132 \begin{minipage}[c]{0.9\textwidth}
6133 \includestruct{listati/dqblk.h}
6136 \caption{La struttura \structd{dqblk} per i dati delle quote disco.}
6137 \label{fig:dqblk_struct}
6140 La struttura \struct{dqblk} viene usata sia con \const{Q\_GETQUOTA} per
6141 ottenere i valori correnti dei limiti e dell'occupazione delle risorse, che
6142 con \const{Q\_SETQUOTA} per effettuare modifiche ai limiti. Come si può notare
6143 ci sono alcuni campi (in sostanza \val{dqb\_curspace}, \val{dqb\_curinodes},
6144 \val{dqb\_btime}, \val{dqb\_itime}) che hanno senso solo in lettura, in quanto
6145 riportano uno stato non modificabile da \func{quotactl} come l'uso corrente di
6146 spazio disco ed \textit{inode}, o il tempo che resta nel caso si sia superato
6147 un \textit{soft limit}.
6149 Inoltre in caso di modifica di un limite si può voler operare solo su una
6150 delle risorse (blocchi o \textit{inode}),\footnote{non è possibile modificare
6151 soltanto uno dei limiti (\textit{hard} o \textit{soft}) occorre sempre
6152 rispecificarli entrambi.} per questo la struttura prevede un campo apposito,
6153 \val{dqb\_valid}, il cui scopo è quello di indicare quali sono gli altri campi
6154 che devono essere considerati validi. Questo campo è una maschera binaria che
6155 deve essere espressa nei termini di OR aritmetico delle apposite costanti di
6156 tab.~\ref{tab:quotactl_qif_const}, dove si è riportato il significato di
6157 ciascuna di esse ed i campi a cui fanno riferimento.
6162 \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
6164 \textbf{Costante} & \textbf{Descrizione} \\
6167 \const{QIF\_BLIMITS}& Limiti sui blocchi di
6168 spazio disco (\val{dqb\_bhardlimit} e
6169 \val{dqb\_bsoftlimit}).\\
6170 \const{QIF\_SPACE} & Uso corrente
6171 dello spazio disco (\val{dqb\_curspace}).\\
6172 \const{QIF\_ILIMITS}& Limiti sugli \textit{inode}
6173 (\val{dqb\_ihardlimit} e \val{dqb\_isoftlimit}).\\
6174 \const{QIF\_INODES} & Uso corrente
6175 degli \textit{inode} (\val{dqb\_curinodes}).\\
6176 \const{QIF\_BTIME} & Tempo di
6177 sforamento del \textit{soft limit} sul numero di
6178 blocchi (\val{dqb\_btime}).\\
6179 \const{QIF\_ITIME} & Tempo di sforamento del \textit{soft limit} sul
6180 numero di \textit{inode} (\val{dqb\_itime}).\\
6181 \const{QIF\_LIMITS} & L'insieme di \const{QIF\_BLIMITS} e
6182 \const{QIF\_ILIMITS}.\\
6183 \const{QIF\_USAGE} & L'insieme di \const{QIF\_SPACE} e
6184 \const{QIF\_INODES}.\\
6185 \const{QIF\_TIMES} & L'insieme di \const{QIF\_BTIME} e
6186 \const{QIF\_ITIME}.\\
6187 \const{QIF\_ALL} & Tutti i precedenti.\\
6190 \caption{Costanti per il campo \val{dqb\_valid} di \struct{dqblk}.}
6191 \label{tab:quotactl_qif_const}
6194 In lettura con \const{Q\_SETQUOTA} eventuali valori presenti in \struct{dqblk}
6195 vengono comunque ignorati, al momento la funzione sovrascrive tutti i campi
6196 che restituisce e li marca come validi in \val{dqb\_valid}. Si possono invece
6197 usare \const{QIF\_BLIMITS} o \const{QIF\_ILIMITS} per richiedere di impostare
6198 solo la rispettiva tipologia di limiti con \const{Q\_SETQUOTA}. Si tenga
6199 presente che il sistema delle quote richiede che l'occupazione di spazio disco
6200 sia indicata in termini di blocchi e non di byte, dato che la dimensione dei
6201 blocchi dipende da come si è creato il filesystem potrà essere necessario
6202 effettuare qualche conversione per avere un valore in byte.\footnote{in genere
6203 viene usato un default di 1024 byte per blocco, ma quando si hanno file di
6204 dimensioni medie maggiori può convenire usare valori più alti per ottenere
6205 prestazioni migliori in conseguenza di un minore frazionamento dei dati e di
6208 Come accennato realizzazione delle quote disco ha visto diverse revisioni, con
6209 modifiche sia del formato delle stesse che dei nomi dei file utilizzate. Per
6210 questo alcune operazioni di gestione (in particolare \const{Q\_QUOTAON} e
6211 \const{Q\_GETFMT}) e possono fare riferimento a queste versioni, che vengono
6212 identificate tramite le costanti di tab.~\ref{tab:quotactl_id_format}.
6217 \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
6219 \textbf{Identificatore} & \textbf{Descrizione} \\
6222 \const{QFMT\_VFS\_OLD}& Il vecchio (ed obsoleto) formato delle quote.\\
6223 \const{QFMT\_VFS\_V0} & La versione 0 usata dal VFS di Linux, supporta
6224 \ids{UID} e \ids{GID} a 32 bit e limiti fino a
6225 $2^{42}$ byte e $2^{32}$ file.\\
6226 \const{QFMT\_VFS\_V1} & La versione 1 usata dal VFS di Linux, supporta
6227 \ids{UID} e \ids{GID} a 32 bit e limiti fino a
6228 $2^{64}$ byte e $2^{64}$ file.\\
6231 \caption{Valori di identificazione del formato delle quote.}
6232 \label{tab:quotactl_id_format}
6237 Altre due operazioni che necessitano di ulteriori spiegazioni sono
6238 \const{Q\_GETINFO} e \const{Q\_SETINFO}, che consentono di ottenere i dati
6239 relativi alle impostazioni delle altre proprietà delle quote, che al momento
6240 sono solo la durata del \textit{grace time} per i due tipi di limiti. Queste
6241 sono due proprietà generali identiche per tutti gli utenti (e i gruppi), per
6242 cui viene usata una operazione distinta dalle precedenti. Anche in questo caso
6243 le due operazioni richiedono l'uso di una apposita struttura \struct{dqinfo},
6244 la cui definizione è riportata in fig.~\ref{fig:dqinfo_struct}.
6246 \begin{figure}[!htb]
6247 \footnotesize \centering
6248 \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
6249 \includestruct{listati/dqinfo.h}
6252 \caption{La struttura \structd{dqinfo} per i dati delle quote disco.}
6253 \label{fig:dqinfo_struct}
6256 Come per \struct{dqblk} anche in questo caso viene usato un campo della
6257 struttura, \val{dqi\_valid} come maschera binaria per dichiarare quale degli
6258 altri campi sono validi; le costanti usate per comporre questo valore sono
6259 riportate in tab.~\ref{tab:quotactl_iif_const} dove si è riportato il
6260 significato di ciascuna di esse ed i campi a cui fanno riferimento.
6265 \begin{tabular}{|l|l|}
6267 \textbf{Costante} & \textbf{Descrizione} \\
6270 \const{IIF\_BGRACE}& Il \textit{grace period} per i blocchi
6271 (\val{dqi\_bgrace}).\\
6272 \const{IIF\_IGRACE}& Il \textit{grace period} per gli \textit{inode}
6273 (\val{dqi\_igrace}).\\
6274 \const{IIF\_FLAGS} & I flag delle quote (\val{dqi\_flags}) (inusato ?).\\
6275 \const{IIF\_ALL} & Tutti i precedenti.\\
6278 \caption{Costanti per il campo \val{dqi\_valid} di \struct{dqinfo}.}
6279 \label{tab:quotactl_iif_const}
6282 Come in precedenza con \const{Q\_GETINFO} tutti i valori vengono letti
6283 sovrascrivendo il contenuto di \struct{dqinfo} e marcati come validi in
6284 \val{dqi\_valid}. In scrittura con \const{Q\_SETINFO} si può scegliere quali
6285 impostare, si tenga presente che i tempi dei campi \val{dqi\_bgrace} e
6286 \val{dqi\_igrace} devono essere specificati in secondi.
6288 Come esempi dell'uso di \func{quotactl} utilizzeremo estratti del codice di un
6289 modulo Python usato per fornire una interfaccia diretta a \func{quotactl}
6290 senza dover passare dalla scansione dei risultati di un comando. Il modulo si
6291 trova fra i pacchetti Debian messi a disposizione da Truelite Srl,
6292 all'indirizzo \url{http://labs.truelite.it/projects/packages}.\footnote{in
6293 particolare il codice C del modulo è nel file \texttt{quotamodule.c}
6294 visionabile a partire dall'indirizzo indicato nella sezione
6295 \textit{Repository}.}
6297 \begin{figure}[!htbp]
6298 \footnotesize \centering
6299 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
6300 \includecodesample{listati/get_quota.c}
6302 \caption{Esempio di codice per ottenere i dati delle quote.}
6303 \label{fig:get_quota}
6306 Il primo esempio, riportato in fig.~\ref{fig:get_quota}, riporta il codice
6307 della funzione che consente di leggere le quote. La funzione fa uso
6308 dell'interfaccia dal C verso Python, che definisce i vari simboli \texttt{Py*}
6309 (tipi di dato e funzioni). Non staremo ad approfondire i dettagli di questa
6310 interfaccia, per la quale esistono numerose trattazioni dettagliate, ci
6311 interessa solo esaminare l'uso di \func{quotactl}.
6313 In questo caso la funzione prende come argomenti (\texttt{\small 1}) l'intero
6314 \texttt{who} che indica se si vuole operare sulle quote utente o gruppo,
6315 l'identificatore \texttt{id} dell'utente o del gruppo scelto, ed il nome del
6316 file di dispositivo del filesystem su cui si sono attivate le
6317 quote.\footnote{questi vengono passati come argomenti dalle funzioni mappate
6318 come interfaccia pubblica del modulo (una per gruppi ed una per gli utenti)
6319 che si incaricano di decodificare i dati passati da una chiamata nel codice
6320 Python.} Questi argomenti vengono passati direttamente alla chiamata a
6321 \func{quotactl} (\texttt{\small 5}), a parte \texttt{who} che viene abbinato
6322 con \macro{QCMD} al comando \const{Q\_GETQUOTA} per ottenere i dati.
6324 La funzione viene eseguita all'interno di un condizionale (\texttt{\small
6325 5-16}) che in caso di successo provvede a costruire (\texttt{\small 6-12})
6326 opportunamente una risposta restituendo tramite la opportuna funzione di
6327 interfaccia un oggetto Python contenente i dati della struttura \struct{dqblk}
6328 relativi a uso corrente e limiti sia per i blocchi che per gli
6329 \textit{inode}. In caso di errore (\texttt{\small 13-15}) si usa un'altra
6330 funzione dell'interfaccia per passare il valore di \var{errno} come eccezione.
6332 \begin{figure}[!htbp]
6333 \footnotesize \centering
6334 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
6335 \includecodesample{listati/set_block_quota.c}
6337 \caption{Esempio di codice per impostare i limiti sullo spazio disco.}
6338 \label{fig:set_block_quota}
6341 Per impostare i limiti sullo spazio disco si potrà usare una seconda funzione,
6342 riportata in fig.~\ref{fig:set_block_quota}, che prende gli stessi argomenti
6343 della precedente, con lo stesso significato, a cui si aggiungono i valori per
6344 il \textit{soft limit} e l'\textit{hard limit}. In questo caso occorrerà,
6345 prima di chiamare \func{quotactl}, inizializzare opportunamente
6346 (\texttt{\small 5-7}) i campi della struttura \struct{dqblk} che si vogliono
6347 utilizzare (quelli relativi ai limiti sui blocchi) e specificare gli stessi
6348 con \const{QIF\_BLIMITS} in \var{dq.dqb\_valid}.
6350 Fatto questo la chiamata a \func{quotactl}, stavolta con il comando
6351 \const{Q\_SETQUOTA}, viene eseguita come in precedenza all'interno di un
6352 condizionale (\texttt{\small 9-14}). In questo caso non essendovi da
6353 restituire nessun dato in caso di successo si usa (\texttt{\small 10}) una
6354 apposita funzione di uscita, mentre si restituisce come prima una eccezione
6355 con il valore di \var{errno} in caso di errore (\texttt{\small 12-13}).
6358 \subsection{La gestione delle \textit{capabilities}}
6359 \label{sec:proc_capabilities}
6361 \itindbeg{capabilities}
6363 Come accennato in sez.~\ref{sec:proc_access_id} l'architettura classica della
6364 gestione dei privilegi in un sistema unix-like ha il sostanziale problema di
6365 fornire all'amministratore dei poteri troppo ampi. Questo comporta che anche
6366 quando si siano predisposte delle misure di protezione per in essere in grado
6367 di difendersi dagli effetti di una eventuale compromissione del sistema (come
6368 montare un filesystem in sola lettura per impedirne modifiche, o marcare un
6369 file come immutabile) una volta che questa sia stata effettuata e si siano
6370 ottenuti i privilegi di amministratore, queste misure potranno essere comunque
6371 rimosse (nei casi elencati nella precedente nota si potrà sempre rimontare il
6372 sistema in lettura-scrittura, o togliere l'attributo di immutabilità).
6374 Il problema consiste nel fatto che nell'architettura tradizionale di un
6375 sistema unix-like i controlli di accesso sono basati su un solo livello di
6376 separazione: per i processi normali essi sono posti in atto, mentre per i
6377 processi con i privilegi di amministratore essi non vengono neppure eseguiti.
6378 Per questo motivo non era previsto alcun modo per evitare che un processo con
6379 diritti di amministratore non potesse eseguire certe operazioni, o per cedere
6380 definitivamente alcuni privilegi da un certo momento in poi.
6382 Per risolvere questo problema sono possibili varie soluzioni ed ad esempio dai
6383 kernel 2.5 è stata introdotta la struttura dei
6384 \itindex{Linux~Security~Modules} \textit{Linux Security Modules} che han
6385 permesso di aggiungere varie forme di \itindex{Mandatory~Access~Control~(DAC)}
6386 \textit{Mandatory Access Control} (MAC), in cui si potessero parcellizzare e
6387 controllare nei minimi dettagli tutti i privilegi e le modalità in cui questi
6388 possono essere usati dai programmi e trasferiti agli utenti, con la creazione
6389 di varie estensioni (come \textit{SELinux}, \textit{Smack}, \textit{Tomoyo},
6390 \textit{AppArmor}) che consentono di superare l'architettura tradizionale dei
6391 permessi basati sul modello classico del controllo di accesso chiamato
6392 \itindex{Discrectionary~Access~Control~(DAC)} \textit{Discrectionary Access
6395 Ma già in precedenza, a partire dai kernel della serie 2.2, era stato
6396 introdotto un meccanismo, detto \textit{capabilities}, che consentisse di
6397 suddividere i vari privilegi tradizionalmente associati all'amministratore in
6398 un insieme di \textsl{capacità} distinte. L'idea era che queste capacità
6399 potessero essere abilitate e disabilitate in maniera indipendente per ciascun
6400 processo con privilegi di amministratore, permettendo così una granularità
6401 molto più fine nella distribuzione degli stessi che evitasse la situazione
6402 originaria di ``\textsl{tutto o nulla}''.
6404 \itindbeg{file~capabilities}
6406 Il meccanismo completo delle \textit{capabilities} (l'implementazione si rifà
6407 ad una bozza di quello che doveva diventare lo standard POSIX.1e, poi
6408 abbandonato) prevede inoltre la possibilità di associare le stesse ai singoli
6409 file eseguibili, in modo da poter stabilire quali capacità possono essere
6410 utilizzate quando viene messo in esecuzione uno specifico programma; ma il
6411 supporto per questa funzionalità, chiamata \textit{file capabilities}, è stato
6412 introdotto soltanto a partire dal kernel 2.6.24. Fino ad allora doveva essere
6413 il programma stesso ad eseguire una riduzione esplicita delle sue capacità,
6414 cosa che ha reso l'uso di questa funzionalità poco diffuso, vista la presenza
6415 di meccanismi alternativi per ottenere limitazioni delle capacità
6416 dell'amministratore a livello di sistema operativo, come \textit{SELinux}.
6418 Con questo supporto e con le ulteriori modifiche introdotte con il kernel
6419 2.6.25 il meccanismo delle \textit{capabilities} è stato totalmente
6420 rivoluzionato, rendendolo più aderente alle intenzioni originali dello
6421 standard POSIX, rimuovendo il significato che fino ad allora aveva avuto la
6422 capacità \const{CAP\_SETPCAP} e cambiando le modalità di funzionamento del
6423 cosiddetto \textit{capabilities bounding set}. Ulteriori modifiche sono state
6424 apportate con il kernel 2.6.26 per consentire la rimozione non ripristinabile
6425 dei privilegi di amministratore. Questo fa sì che il significato ed il
6426 comportamento del kernel finisca per dipendere dalla versione dello stesso e
6427 dal fatto che le nuove \textit{file capabilities} siano abilitate o meno. Per
6428 capire meglio la situazione e cosa è cambiato conviene allora spiegare con
6429 maggiori dettagli come funziona il meccanismo delle \textit{capabilities}.
6431 Il primo passo per frazionare i privilegi garantiti all'amministratore,
6432 supportato fin dalla introduzione iniziale del kernel 2.2, è stato quello in
6433 cui a ciascun processo sono stati associati tre distinti insiemi di
6434 \textit{capabilities}, denominati rispettivamente \textit{permitted},
6435 \textit{inheritable} ed \textit{effective}. Questi insiemi vengono mantenuti
6436 in forma di tre diverse maschere binarie,\footnote{il kernel li mantiene, come
6437 i vari identificatori di sez.~\ref{sec:proc_setuid}, all'interno della
6438 \struct{task\_struct} di ciascun processo (vedi
6439 fig.~\ref{fig:proc_task_struct}), nei tre campi \texttt{cap\_effective},
6440 \texttt{cap\_inheritable}, \texttt{cap\_permitted} del tipo
6441 \texttt{kernel\_cap\_t}; questo era, fino al kernel 2.6.25 definito come
6442 intero a 32 bit per un massimo di 32 \textit{capabilities} distinte,
6443 attualmente è stato aggiornato ad un vettore in grado di mantenerne fino a
6444 64.} in cui ciascun bit corrisponde ad una capacità diversa.
6446 L'utilizzo di tre distinti insiemi serve a fornire una interfaccia flessibile
6447 per l'uso delle \textit{capabilities}, con scopi analoghi a quelli per cui
6448 sono mantenuti i diversi insiemi di identificatori di
6449 sez.~\ref{sec:proc_setuid}; il loro significato, che è rimasto sostanzialmente
6450 lo stesso anche dopo le modifiche seguite alla introduzione delle
6451 \textit{file capabilities} è il seguente:
6452 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.1cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
6453 \item[\textit{permitted}] l'insieme delle \textit{capabilities}
6454 ``\textsl{permesse}'', cioè l'insieme di quelle capacità che un processo
6455 \textsl{può} impostare come \textsl{effettive} o come
6456 \textsl{ereditabili}. Se un processo cancella una capacità da questo insieme
6457 non potrà più riassumerla.\footnote{questo nei casi ordinari, sono
6458 previste però una serie di eccezioni, dipendenti anche dal tipo di
6459 supporto, che vedremo meglio in seguito dato il notevole intreccio nella
6461 \item[\textit{inheritable}] l'insieme delle \textit{capabilities}
6462 ``\textsl{ereditabili}'', cioè di quelle che verranno trasmesse come insieme
6463 delle \textsl{permesse} ad un nuovo programma eseguito attraverso una
6464 chiamata ad \func{exec}.
6465 \item[\textit{effective}] l'insieme delle \textit{capabilities}
6466 ``\textsl{effettive}'', cioè di quelle che vengono effettivamente usate dal
6467 kernel quando deve eseguire il controllo di accesso per le varie operazioni
6468 compiute dal processo.
6469 \label{sec:capabilities_set}
6472 Con l'introduzione delle \textit{file capabilities} sono stati introdotti
6473 altri tre insiemi associabili a ciascun file.\footnote{la realizzazione viene
6474 eseguita con l'uso di uno specifico attributo esteso,
6475 \texttt{security.capability}, la cui modifica è riservata, (come illustrato
6476 in sez.~\ref{sec:file_xattr}) ai processi dotato della capacità
6477 \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.} Le \textit{file capabilities} hanno effetto
6478 soltanto quando il file che le porta viene eseguito come programma con una
6479 \func{exec}, e forniscono un meccanismo che consente l'esecuzione dello stesso
6480 con maggiori privilegi; in sostanza sono una sorta di estensione del
6481 \acr{suid} bit limitato ai privilegi di amministratore. Anche questi tre
6482 insiemi sono identificati con gli stessi nomi di quello dei processi, ma il
6483 loro significato è diverso:
6484 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.1cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
6485 \item[\textit{permitted}] (chiamato originariamente \textit{forced}) l'insieme
6486 delle capacità che con l'esecuzione del programma verranno aggiunte alle
6487 capacità \textsl{permesse} del processo.
6488 \item[\textit{inheritable}] (chiamato originariamente \textit{allowed})
6489 l'insieme delle capacità che con l'esecuzione del programma possono essere
6490 ereditate dal processo originario (che cioè non vengono tolte
6491 dall'\textit{inheritable set} del processo originale all'esecuzione di
6493 \item[\textit{effective}] in questo caso non si tratta di un insieme ma di un
6494 unico valore logico; se attivo all'esecuzione del programma tutte le
6495 capacità che risulterebbero \textsl{permesse} verranno pure attivate,
6496 inserendole automaticamente nelle \textsl{effettive}, se disattivato nessuna
6497 capacità verrà attivata (cioè l'\textit{effective set} resterà vuoto).
6500 \itindbeg{capabilities~bounding~set}
6502 Infine come accennato, esiste un ulteriore insieme, chiamato
6503 \textit{capabilities bounding set}, il cui scopo è quello di costituire un
6504 limite alle capacità che possono essere attivate per un programma. Il suo
6505 funzionamento però è stato notevolmente modificato con l'introduzione delle
6506 \textit{file capabilities} e si deve pertanto prendere in considerazione una
6507 casistica assai complessa.
6509 Per i kernel fino al 2.6.25, o se non si attiva il supporto per le
6510 \textit{file capabilities}, il \textit{capabilities bounding set} è un
6511 parametro generale di sistema, il cui valore viene riportato nel file
6512 \sysctlfile{kernel/cap-bound}. Il suo valore iniziale è definito in sede di
6513 compilazione del kernel, e da sempre ha previsto come default la presenza di
6514 tutte le \textit{capabilities} eccetto \const{CAP\_SETPCAP}. In questa
6515 situazione solo il primo processo eseguito nel sistema (quello con
6516 \textsl{pid} 1, di norma \texttt{/sbin/init}) ha la possibilità di
6517 modificarlo; ogni processo eseguito successivamente, se dotato dei privilegi
6518 di amministratore, è in grado soltanto di rimuovere una delle
6519 \textit{capabilities} già presenti dell'insieme.\footnote{per essere precisi
6520 occorre la capacità \const{CAP\_SYS\_MODULE}.}
6522 In questo caso l'effetto complessivo del \textit{capabilities bounding set} è
6523 che solo le capacità in esso presenti possono essere trasmesse ad un altro
6524 programma attraverso una \func{exec}. Questo in sostanza significa che se un
6525 qualunque programma elimina da esso una capacità, considerato che
6526 \texttt{init} (almeno nelle versioni ordinarie) non supporta la reimpostazione
6527 del \textit{bounding set}, questa non sarà più disponibile per nessun processo
6528 a meno di un riavvio, eliminando così in forma definitiva quella capacità per
6529 tutti, compreso l'amministratore.\footnote{la qual cosa, visto il default
6530 usato per il \textit{capabilities bounding set}, significa anche che
6531 \const{CAP\_SETPCAP} non è stata praticamente mai usata nella sua forma
6534 Con il kernel 2.6.25 e le \textit{file capabilities} il \textit{bounding set}
6535 è diventato una proprietà di ciascun processo, che viene propagata invariata
6536 sia attraverso una \func{fork} che una \func{exec}. In questo caso il file
6537 \sysctlfile{kernel/cap-bound} non esiste e \texttt{init} non ha nessun
6538 ruolo speciale, inoltre in questo caso all'avvio il valore iniziale prevede la
6539 presenza di tutte le capacità (compresa \const{CAP\_SETPCAP}).
6541 Con questo nuovo meccanismo il \textit{bounding set} continua a ricoprire un
6542 ruolo analogo al precedente nel passaggio attraverso una \func{exec}, come
6543 limite alle capacità che possono essere aggiunte al processo in quanto
6544 presenti nel \textit{permitted set} del programma messo in esecuzione, in
6545 sostanza il nuovo programma eseguito potrà ricevere una capacità presente nel
6546 suo \textit{permitted set} (quello del file) solo se questa è anche nel
6547 \textit{bounding set} (del processo). In questo modo si possono rimuovere
6548 definitivamente certe capacità da un processo, anche qualora questo dovesse
6549 eseguire un programma privilegiato che prevede di riassegnarle.
6551 Si tenga presente però che in questo caso il \textit{bounding set} blocca
6552 esclusivamente le capacità indicate nel \textit{permitted set} del programma
6553 che verrebbero attivate in caso di esecuzione, e non quelle eventualmente già
6554 presenti nell'\textit{inheritable set} del processo (ad esempio perché
6555 presenti prima di averle rimosse dal \textit{bounding set}). In questo caso
6556 eseguendo un programma che abbia anche lui dette capacità nel suo
6557 \textit{inheritable set} queste verrebbero assegnate.
6559 In questa seconda versione inoltre il \textit{bounding set} costituisce anche
6560 un limite per le capacità che possono essere aggiunte all'\textit{inheritable
6561 set} del processo stesso con \func{capset}, sempre nel senso che queste
6562 devono essere presenti nel \textit{bounding set} oltre che nel
6563 \textit{permitted set} del processo. Questo limite vale anche per processi con
6564 i privilegi di amministratore,\footnote{si tratta sempre di avere la
6565 \textit{capability} \const{CAP\_SETPCAP}.} per i quali invece non vale la
6566 condizione che le \textit{capabilities} da aggiungere nell'\textit{inheritable
6567 set} debbano essere presenti nel proprio \textit{permitted set}.\footnote{lo
6568 scopo anche in questo caso è ottenere una rimozione definitiva della
6569 possibilità di passare una capacità rimossa dal \textit{bounding set}.}
6571 Come si può notare per fare ricorso alle \textit{capabilities} occorre
6572 comunque farsi carico di una notevole complessità di gestione, aggravata dalla
6573 presenza di una radicale modifica del loro funzionamento con l'introduzione
6574 delle \textit{file capabilities}. Considerato che il meccanismo originale era
6575 incompleto e decisamente problematico nel caso di programmi che non ne
6576 sapessero tener conto,\footnote{c'è stato un grosso problema di sicurezza con
6577 \texttt{sendmail}, riuscendo a rimuovere \const{CAP\_SETGID}
6578 dall'\textit{inheritable set} di un processo si ottenne di far fallire
6579 \func{setuid} in maniera inaspettata per il programma (che aspettandosi
6580 sempre il successo della funzione non ne controllava lo stato di uscita) con
6581 la conseguenza di effettuare come amministratore operazioni che altrimenti
6582 sarebbero state eseguite, senza poter apportare danni, da utente normale.}
6583 ci soffermeremo solo sulla implementazione completa presente a partire dal
6584 kernel 2.6.25, tralasciando ulteriori dettagli riguardo la versione
6587 Riassumendo le regole finora illustrate tutte le \textit{capabilities} vengono
6588 ereditate senza modifiche attraverso una \func{fork} mentre, indicati con
6589 \texttt{orig\_*} i valori degli insiemi del processo chiamante, con
6590 \texttt{file\_*} quelli del file eseguito e con \texttt{bound\_set} il
6591 \textit{capabilities bounding set}, dopo l'invocazione di \func{exec} il
6592 processo otterrà dei nuovi insiemi di capacità \texttt{new\_*} secondo la
6593 formula espressa dal seguente pseudo-codice C:
6595 \includecodesnip{listati/cap-results.c}
6597 % \begin{figure}[!htbp]
6598 % \footnotesize \centering
6599 % \begin{minipage}[c]{12cm}
6600 % \includecodesnip{listati/cap-results.c}
6602 % \caption{Espressione della modifica delle \textit{capabilities} attraverso
6604 % \label{fig:cap_across_exec}
6607 \noindent e si noti come in particolare il \textit{capabilities bounding set}
6608 non venga comunque modificato e resti lo stesso sia attraverso una \func{fork}
6609 che attraverso una \func{exec}.
6612 \itindend{capabilities~bounding~set}
6614 A queste regole se ne aggiungono delle altre che servono a riprodurre il
6615 comportamento tradizionale di un sistema unix-like in tutta una serie di
6616 circostanze. La prima di queste è relativa a quello che avviene quando si
6617 esegue un file senza \textit{capabilities}; se infatti si considerasse questo
6618 equivalente al non averne assegnata alcuna, non essendo presenti capacità né
6619 nel \textit{permitted set} né nell'\textit{inheritable set} del file,
6620 nell'esecuzione di un qualunque programma l'amministratore perderebbe tutti i
6621 privilegi originali dal processo.
6623 Per questo motivo se un programma senza \textit{capabilities} assegnate viene
6624 eseguito da un processo con \ids{UID} reale 0, esso verrà trattato come
6625 se tanto il \textit{permitted set} che l'\textit{inheritable set} fossero con
6626 tutte le \textit{capabilities} abilitate, con l'\textit{effective set} attivo,
6627 col risultato di fornire comunque al processo tutte le capacità presenti nel
6628 proprio \textit{bounding set}. Lo stesso avviene quando l'eseguibile ha attivo
6629 il \acr{suid} bit ed appartiene all'amministratore, in entrambi i casi si
6630 riesce così a riottenere il comportamento classico di un sistema unix-like.
6632 Una seconda circostanza è quella relativa a cosa succede alle
6633 \textit{capabilities} di un processo nelle possibili transizioni da \ids{UID}
6634 nullo a \ids{UID} non nullo o viceversa (corrispondenti rispettivamente a
6635 cedere o riottenere i i privilegi di amministratore) che si possono effettuare
6636 con le varie funzioni viste in sez.~\ref{sec:proc_setuid}. In questo caso la
6637 casistica è di nuovo alquanto complessa, considerata anche la presenza dei
6638 diversi gruppi di identificatori illustrati in tab.~\ref{tab:proc_uid_gid}, si
6641 \item se si passa da \ids{UID} effettivo nullo a non nullo
6642 l'\textit{effective set} del processo viene totalmente azzerato, se
6643 viceversa si passa da \ids{UID} effettivo non nullo a nullo il
6644 \textit{permitted set} viene copiato nell'\textit{effective set};
6645 \item se si passa da \textit{file system} \ids{UID} nullo a non nullo verranno
6646 cancellate dall'\textit{effective set} del processo tutte le capacità
6647 attinenti i file, e cioè \const{CAP\_LINUX\_IMMUTABLE}, \const{CAP\_MKNOD},
6648 \const{CAP\_DAC\_OVERRIDE}, \const{CAP\_DAC\_READ\_SEARCH},
6649 \const{CAP\_MAC\_OVERRIDE}, \const{CAP\_CHOWN}, \const{CAP\_FSETID} e
6650 \const{CAP\_FOWNER} (le prime due a partire dal kernel 2.2.30), nella
6651 transizione inversa verranno invece inserite nell'\textit{effective set}
6652 quelle capacità della precedente lista che sono presenti nel suo
6653 \textit{permitted set}.
6654 \item se come risultato di una transizione riguardante gli identificativi dei
6655 gruppi \textit{real}, \textit{saved} ed \textit{effective} in cui si passa
6656 da una situazione in cui uno di questi era nullo ad una in cui sono tutti
6657 non nulli,\footnote{in sostanza questo è il caso di quando si chiama
6658 \func{setuid} per rimuovere definitivamente i privilegi di amministratore
6659 da un processo.} verranno azzerati completamente sia il \textit{permitted
6660 set} che l'\textit{effective set}.
6662 \label{sec:capability-uid-transition}
6664 La combinazione di tutte queste regole consente di riprodurre il comportamento
6665 ordinario di un sistema di tipo Unix tradizionale, ma può risultare
6666 problematica qualora si voglia passare ad una configurazione di sistema
6667 totalmente basata sull'applicazione delle \textit{capabilities}; in tal caso
6668 infatti basta ad esempio eseguire un programma con \acr{suid} bit di proprietà
6669 dell'amministratore per far riottenere ad un processo tutte le capacità
6670 presenti nel suo \textit{bounding set}, anche se si era avuta la cura di
6671 cancellarle dal \textit{permitted set}.
6673 \itindbeg{securebits}
6675 Per questo motivo a partire dal kernel 2.6.26, se le \textit{file
6676 capabilities} sono abilitate, ad ogni processo viene stata associata una
6677 ulteriore maschera binaria, chiamata \textit{securebits flags}, su cui sono
6678 mantenuti una serie di flag (vedi tab.~\ref{tab:securebits_values}) il cui
6679 valore consente di modificare queste regole speciali che si applicano ai
6680 processi con \ids{UID} nullo. La maschera viene sempre mantenuta
6681 attraverso una \func{fork}, mentre attraverso una \func{exec} viene sempre
6682 cancellato il flag \const{SECURE\_KEEP\_CAPS}.
6687 \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
6689 \textbf{Flag} & \textbf{Descrizione} \\
6692 \const{SECURE\_KEEP\_CAPS}& Il processo non subisce la cancellazione delle
6693 sue \textit{capabilities} quando tutti i suoi
6694 \ids{UID} passano ad un valore non
6695 nullo (regola di compatibilità per il cambio
6696 di \ids{UID} n.~3 del precedente
6697 elenco), sostituisce il precedente uso
6698 dell'operazione \const{PR\_SET\_KEEPCAPS} di
6700 \const{SECURE\_NO\_SETUID\_FIXUP}&Il processo non subisce le modifiche
6701 delle sue \textit{capabilities} nel passaggio
6702 da nullo a non nullo degli \ids{UID}
6703 dei gruppi \textit{effective} e
6704 \textit{file system} (regole di compatibilità
6705 per il cambio di \ids{UID} nn.~1 e 2 del
6706 precedente elenco).\\
6707 \const{SECURE\_NOROOT} & Il processo non assume nessuna capacità
6708 aggiuntiva quando esegue un programma, anche
6709 se ha \ids{UID} nullo o il programma ha
6710 il \acr{suid} bit attivo ed appartiene
6711 all'amministratore (regola di compatibilità
6712 per l'esecuzione di programmi senza
6713 \textit{capabilities}).\\
6716 \caption{Costanti identificative dei flag che compongono la maschera dei
6717 \textit{securebits}.}
6718 \label{tab:securebits_values}
6721 A ciascuno dei flag di tab.~\ref{tab:securebits_values} è inoltre abbinato un
6722 corrispondente flag di blocco, identificato da una costante omonima con
6723 l'estensione \texttt{\_LOCKED}, la cui attivazione è irreversibile ed ha
6724 l'effetto di rendere permanente l'impostazione corrente del corrispondente
6725 flag ordinario; in sostanza con \const{SECURE\_KEEP\_CAPS\_LOCKED} si rende
6726 non più modificabile \const{SECURE\_KEEP\_CAPS}, ed analogamente avviene con
6727 \const{SECURE\_NO\_SETUID\_FIXUP\_LOCKED} per
6728 \const{SECURE\_NO\_SETUID\_FIXUP} e con \const{SECURE\_NOROOT\_LOCKED} per
6729 \const{SECURE\_NOROOT}.
6731 Per l'impostazione di questi flag sono state predisposte due specifiche
6732 operazioni di \func{prctl} (vedi sez.~\ref{sec:process_prctl}),
6733 \const{PR\_GET\_SECUREBITS}, che consente di ottenerne il valore, e
6734 \const{PR\_SET\_SECUREBITS}, che consente di modificarne il valore; per
6735 quest'ultima sono comunque necessari i privilegi di amministratore ed in
6736 particolare la capacità \const{CAP\_SETPCAP}. Prima dell'introduzione dei
6737 \textit{securebits} era comunque possibile ottenere lo stesso effetto di
6738 \const{SECURE\_KEEP\_CAPS} attraverso l'uso di un'altra operazione di
6739 \func{prctl}, \const{PR\_SET\_KEEPCAPS}.
6741 \itindend{securebits}
6743 Oltre alla gestione dei \textit{securebits} la nuova versione delle
6744 \textit{file capabilities} prevede l'uso di \func{prctl} anche per la gestione
6745 del \textit{capabilities bounding set}, attraverso altre due operazioni
6746 dedicate, \const{PR\_CAPBSET\_READ} per controllarne il valore e
6747 \const{PR\_CAPBSET\_DROP} per modificarlo; quest'ultima di nuovo è una
6748 operazione privilegiata che richiede la capacità \const{CAP\_SETPCAP} e che,
6749 come indica chiaramente il nome, permette solo la rimozione di una
6750 \textit{capability} dall'insieme; per i dettagli sull'uso di tutte queste
6751 operazioni si rimanda alla rilettura di sez.~\ref{sec:process_prctl}.
6753 \itindend{file~capabilities}
6756 % NOTE per dati relativi al process capability bounding set, vedi:
6757 % http://git.kernel.org/git/?p=linux/kernel/git/torvalds/linux-2.6.git;a=commit;h=3b7391de67da515c91f48aa371de77cb6cc5c07e
6759 % NOTE riferimenti ai vari cambiamenti vedi:
6760 % http://lwn.net/Articles/280279/
6761 % http://lwn.net/Articles/256519/
6762 % http://lwn.net/Articles/211883/
6765 Un elenco delle delle \textit{capabilities} disponibili su Linux, con una
6766 breve descrizione ed il nome delle costanti che le identificano, è riportato
6767 in tab.~\ref{tab:proc_capabilities};\footnote{l'elenco presentato questa
6768 tabella, ripreso dalla pagina di manuale (accessibile con \texttt{man
6769 capabilities}) e dalle definizioni in
6770 \texttt{include/linux/capabilities.h}, è aggiornato al kernel 3.2.} la
6771 tabella è divisa in due parti, la prima riporta le \textit{capabilities}
6772 previste anche nella bozza dello standard POSIX1.e, la seconda quelle
6773 specifiche di Linux. Come si può notare dalla tabella alcune
6774 \textit{capabilities} attengono a singole funzionalità e sono molto
6775 specializzate, mentre altre hanno un campo di applicazione molto vasto, che è
6776 opportuno dettagliare maggiormente.
6778 \begin{table}[!h!btp]
6781 \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
6783 \textbf{Capacità}&\textbf{Descrizione}\\
6787 % POSIX-draft defined capabilities.
6789 \const{CAP\_AUDIT\_CONTROL}& Abilitare e disabilitare il
6790 controllo dell'auditing (dal kernel 2.6.11).\\
6791 \const{CAP\_AUDIT\_WRITE}&Scrivere dati nel giornale di
6792 auditing del kernel (dal kernel 2.6.11).\\
6793 % TODO verificare questa roba dell'auditing
6794 \const{CAP\_BLOCK\_SUSPEND}&Utilizzare funzionalità che possono bloccare
6795 la sospensione del sistema (dal kernel 3.5).\\
6796 \const{CAP\_CHOWN} & Cambiare proprietario e gruppo
6797 proprietario di un file (vedi
6798 sez.~\ref{sec:file_ownership_management}).\\
6799 \const{CAP\_DAC\_OVERRIDE}& Evitare il controllo dei
6800 permessi di lettura, scrittura ed esecuzione dei
6801 file, (vedi sez.~\ref{sec:file_access_control}).\\
6802 \const{CAP\_DAC\_READ\_SEARCH}& Evitare il controllo dei
6803 permessi di lettura ed esecuzione per
6805 sez.~\ref{sec:file_access_control}).\\
6806 \const{CAP\_FOWNER} & Evitare il controllo della proprietà di un file
6807 per tutte le operazioni privilegiate non coperte
6808 dalle precedenti \const{CAP\_DAC\_OVERRIDE} e
6809 \const{CAP\_DAC\_READ\_SEARCH}.\\
6810 \const{CAP\_FSETID} & Evitare la cancellazione automatica dei bit
6811 \acr{suid} e \acr{sgid} quando un file
6812 per i quali sono impostati viene modificato da
6813 un processo senza questa capacità e la capacità
6814 di impostare il bit \acr{sgid} su un file anche
6815 quando questo è relativo ad un gruppo cui non si
6817 sez.~\ref{sec:file_perm_management}).\\
6818 \const{CAP\_KILL} & Mandare segnali a qualunque
6819 processo (vedi sez.~\ref{sec:sig_kill_raise}).\\
6820 \const{CAP\_SETFCAP} & Impostare le \textit{capabilities} di un file
6821 (dal kernel 2.6.24).\\
6822 \const{CAP\_SETGID} & Manipolare i group ID dei
6823 processi, sia il principale che i supplementari,
6824 (vedi sez.~\ref{sec:proc_setgroups}) che quelli
6825 trasmessi tramite i socket \textit{unix domain}
6826 (vedi sez.~\ref{sec:unix_socket}).\\
6827 \const{CAP\_SETUID} & Manipolare gli user ID del
6828 processo (vedi sez.~\ref{sec:proc_setuid}) e di
6829 trasmettere un user ID arbitrario nel passaggio
6830 delle credenziali coi socket \textit{unix
6831 domain} (vedi sez.~\ref{sec:unix_socket}).\\
6833 % Linux specific capabilities
6836 \const{CAP\_IPC\_LOCK} & Effettuare il \textit{memory locking} con le
6837 funzioni \func{mlock}, \func{mlockall},
6838 \func{shmctl}, \func{mmap} (vedi
6839 sez.~\ref{sec:proc_mem_lock} e
6840 sez.~\ref{sec:file_memory_map}). \\
6841 % TODO verificare l'interazione con SHM_HUGETLB
6842 \const{CAP\_IPC\_OWNER} & Evitare il controllo dei permessi
6843 per le operazioni sugli oggetti di
6844 intercomunicazione fra processi (vedi
6845 sez.~\ref{sec:ipc_sysv}).\\
6846 \const{CAP\_LEASE} & Creare dei \textit{file lease} (vedi
6847 sez.~\ref{sec:file_asyncronous_lease})
6848 pur non essendo proprietari del file (dal kernel
6850 \const{CAP\_LINUX\_IMMUTABLE}& Impostare sui file gli attributi
6851 \textit{immutable} e \textit{append-only} (vedi
6852 sez.~\ref{sec:file_perm_overview}) se
6854 \const{CAP\_MKNOD} & Creare file di dispositivo con \func{mknod} (vedi
6855 sez.~\ref{sec:file_mknod}) (dal kernel 2.4).\\
6856 \const{CAP\_NET\_ADMIN} & Eseguire alcune operazioni
6857 privilegiate sulla rete.\\
6858 \const{CAP\_NET\_BIND\_SERVICE}& Porsi in ascolto su porte riservate (vedi
6859 sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}).\\
6860 \const{CAP\_NET\_BROADCAST}& Consentire l'uso di socket in
6861 \textit{broadcast} e \textit{multicast}.\\
6862 \const{CAP\_NET\_RAW} & Usare socket \texttt{RAW} e \texttt{PACKET}
6863 (vedi sez.~\ref{sec:sock_type}).\\
6864 \const{CAP\_SETPCAP} & Effettuare modifiche privilegiate alle
6865 \textit{capabilities}.\\
6866 \const{CAP\_SYS\_ADMIN} & Eseguire una serie di compiti amministrativi.\\
6867 \const{CAP\_SYS\_BOOT} & Eseguire un riavvio del sistema (vedi
6868 sez.~\ref{sec:sys_reboot}).\\
6869 \const{CAP\_SYS\_CHROOT}& Eseguire la funzione \func{chroot} (vedi
6870 sez.~\ref{sec:file_chroot}).\\
6871 \const{CAP\_MAC\_ADMIN} & Amministrare il \textit{Mandatory
6872 Access Control} di \textit{Smack} (dal kernel
6874 \const{CAP\_MAC\_OVERRIDE}& Evitare il \textit{Mandatory
6875 Access Control} di \textit{Smack} (dal kernel
6877 \const{CAP\_SYS\_MODULE}& Caricare e rimuovere moduli del kernel.\\
6878 \const{CAP\_SYS\_NICE} & Modificare le varie priorità dei processi (vedi
6879 sez.~\ref{sec:proc_priority}).\\
6880 \const{CAP\_SYS\_PACCT} & Usare le funzioni di \textit{accounting} dei
6882 sez.~\ref{sec:sys_bsd_accounting}).\\
6883 \const{CAP\_SYS\_PTRACE}& La capacità di tracciare qualunque processo con
6885 sez.~\ref{sec:process_ptrace}).\\
6886 \const{CAP\_SYS\_RAWIO} & Operare sulle porte di I/O con \func{ioperm} e
6888 sez.~\ref{sec:process_io_port}).\\
6889 \const{CAP\_SYS\_RESOURCE}& Superare le varie limitazioni sulle risorse.\\
6890 \const{CAP\_SYS\_TIME} & Modificare il tempo di sistema (vedi
6891 sez.~\ref{sec:sys_time}).\\
6892 \const{CAP\_SYS\_TTY\_CONFIG}&Simulare un \textit{hangup} della console,
6893 con la funzione \func{vhangup}.\\
6894 \const{CAP\_SYSLOG} & Gestire il buffer dei messaggi
6895 del kernel, (vedi sez.~\ref{sec:sess_daemon}),
6896 introdotta dal kernel 2.6.38 come capacità
6897 separata da \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.\\
6898 \const{CAP\_WAKE\_ALARM}& Usare i timer di tipo
6899 \const{CLOCK\_BOOTTIME\_ALARM} e
6900 \const{CLOCK\_REALTIME\_ALARM}, vedi
6901 sez.~\ref{sec:sig_timer_adv} (dal kernel 3.0).\\
6904 \caption{Le costanti che identificano le \textit{capabilities} presenti nel
6906 \label{tab:proc_capabilities}
6910 Prima di dettagliare il significato della capacità più generiche, conviene
6911 però dedicare un discorso a parte a \const{CAP\_SETPCAP}, il cui significato è
6912 stato completamente cambiato con l'introduzione delle \textit{file
6913 capabilities} nel kernel 2.6.24. In precedenza questa capacità era quella
6914 che permetteva al processo che la possedeva di impostare o rimuovere le
6915 \textit{capabilities} presenti nel suo \textit{permitted set} su un qualunque
6916 altro processo. In realtà questo non è mai stato l'uso inteso nelle bozze
6917 dallo standard POSIX, ed inoltre, come si è già accennato, dato che questa
6918 capacità è sempre stata assente (a meno di specifiche ricompilazioni del
6919 kernel) nel \textit{capabilities bounding set} usato di default, essa non è
6920 neanche mai stata realmente disponibile.
6922 Con l'introduzione \textit{file capabilities} e il cambiamento del significato
6923 del \textit{capabilities bounding set} la possibilità di modificare le
6924 capacità di altri processi è stata completamente rimossa, e
6925 \const{CAP\_SETPCAP} ha acquisito quello che avrebbe dovuto essere il suo
6926 significato originario, e cioè la capacità del processo di poter inserire nel
6927 suo \textit{inheritable set} qualunque capacità presente nel \textit{bounding
6928 set}. Oltre a questo la disponibilità di \const{CAP\_SETPCAP} consente ad un
6929 processo di eliminare una capacità dal proprio \textit{bounding set} (con la
6930 conseguente impossibilità successiva di eseguire programmi con quella
6931 capacità), o di impostare i \textit{securebits} delle \textit{capabilities}.
6933 La prima fra le capacità ``\textsl{ampie}'' che occorre dettagliare
6934 maggiormente è \const{CAP\_FOWNER}, che rimuove le restrizioni poste ad un
6935 processo che non ha la proprietà di un file in un vasto campo di
6936 operazioni;\footnote{vale a dire la richiesta che l'\ids{UID} effettivo del
6937 processo (o meglio l'\ids{UID} di filesystem, vedi
6938 sez.~\ref{sec:proc_setuid}) coincida con quello del proprietario.} queste
6939 comprendono i cambiamenti dei permessi e dei tempi del file (vedi
6940 sez.~\ref{sec:file_perm_management} e sez.~\ref{sec:file_file_times}), le
6941 impostazioni degli attributi dei file e delle ACL (vedi
6942 sez.~\ref{sec:file_xattr} e \ref{sec:file_ACL}), poter ignorare lo
6943 \textit{sticky bit} nella cancellazione dei file (vedi
6944 sez.~\ref{sec:file_special_perm}), la possibilità di impostare il flag di
6945 \const{O\_NOATIME} con \func{open} e \func{fcntl} (vedi
6946 sez.~\ref{sec:file_open_close} e sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}) senza
6949 Una seconda capacità che copre diverse operazioni, in questo caso riguardanti
6950 la rete, è \const{CAP\_NET\_ADMIN}, che consente di impostare le opzioni
6951 privilegiate dei socket (vedi sez.~\ref{sec:sock_generic_options}), abilitare
6952 il \textit{multicasting} (vedi sez.\ref{sec:sock_ipv4_options}), eseguire la
6953 configurazione delle interfacce di rete (vedi
6954 sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice}) ed impostare la tabella di instradamento.
6956 Una terza \textit{capability} con vasto campo di applicazione è
6957 \const{CAP\_SYS\_ADMIN}, che copre una serie di operazioni amministrative,
6958 come impostare le quote disco (vedi sez.\ref{sec:disk_quota}), attivare e
6959 disattivare la swap, montare, rimontare e smontare filesystem (vedi
6960 sez.~\ref{sec:filesystem_mounting}), effettuare operazioni di controllo su
6961 qualunque oggetto dell'IPC di SysV (vedi sez.~\ref{sec:ipc_sysv}), operare
6962 sugli attributi estesi dei file di classe \texttt{security} o \texttt{trusted}
6963 (vedi sez.~\ref{sec:file_xattr}), specificare un \ids{UID} arbitrario nella
6964 trasmissione delle credenziali dei socket (vedi
6965 sez.~\ref{sec:socket_credential_xxx}), assegnare classi privilegiate
6966 (\const{IOPRIO\_CLASS\_RT} e prima del kernel 2.6.25 anche
6967 \const{IOPRIO\_CLASS\_IDLE}) per lo scheduling dell'I/O (vedi
6968 sez.~\ref{sec:io_priority}), superare il limite di sistema sul numero massimo
6969 di file aperti,\footnote{quello indicato da \sysctlfile{fs/file-max}.}
6970 effettuare operazioni privilegiate sulle chiavi mantenute dal kernel (vedi
6971 sez.~\ref{sec:keyctl_management}), usare la funzione \func{lookup\_dcookie},
6972 usare \const{CLONE\_NEWNS} con \func{unshare} e \func{clone}, (vedi
6973 sez.~\ref{sec:process_clone}).
6975 Originariamente \const{CAP\_SYS\_NICE} riguardava soltanto la capacità di
6976 aumentare le priorità di esecuzione dei processi, come la diminuzione del
6977 valore di \textit{nice} (vedi sez.~\ref{sec:proc_sched_stand}), l'uso delle
6978 priorità \textit{real-time} (vedi sez.~\ref{sec:proc_real_time}), o
6979 l'impostazione delle affinità di processore (vedi
6980 sez.~\ref{sec:proc_sched_multiprocess}); ma con l'introduzione di priorità
6981 anche riguardo le operazioni di accesso al disco, e, nel caso di sistemi NUMA,
6982 alla memoria, essa viene a coprire anche la possibilità di assegnare priorità
6983 arbitrarie nell'accesso a disco (vedi sez.~\ref{sec:io_priority}) e nelle
6984 politiche di allocazione delle pagine di memoria ai nodi di un sistema NUMA.
6986 Infine la \textit{capability} \const{CAP\_SYS\_RESOURCE} attiene alla
6987 possibilità di superare i limiti imposti sulle risorse di sistema, come usare
6988 lo spazio disco riservato all'amministratore sui filesystem che lo supportano,
6989 usare la funzione \func{ioctl} per controllare il \textit{journaling} sul
6990 filesystem \acr{ext3}, non subire le quote disco, aumentare i limiti sulle
6991 risorse di un processo (vedi sez.~\ref{sec:sys_resource_limit}) e quelle sul
6992 numero di processi, ed i limiti sulle dimensioni dei messaggi delle code del
6993 SysV IPC (vedi sez.~\ref{sec:ipc_sysv_mq}).
6995 Per la gestione delle \textit{capabilities} il kernel mette a disposizione due
6996 funzioni che permettono rispettivamente di leggere ed impostare i valori dei
6997 tre insiemi illustrati in precedenza. Queste due funzioni di sistema sono
6998 \funcd{capget} e \funcd{capset} e costituiscono l'interfaccia di gestione
6999 basso livello; i loro rispettivi prototipi sono:
7002 \fhead{sys/capability.h}
7003 \fdecl{int capget(cap\_user\_header\_t hdrp, cap\_user\_data\_t datap)}
7004 \fdesc{Legge le \textit{capabilities}.}
7005 \fdecl{int capset(cap\_user\_header\_t hdrp, const cap\_user\_data\_t datap)}
7006 \fdesc{Imposta le \textit{capabilities}.}
7009 {Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
7010 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
7012 \item[\errcode{EFAULT}] si è indicato un puntatore sbagliato o nullo
7013 per \param{hdrp} o \param{datap} (quest'ultimo può essere nullo solo se si
7014 usa \func{capget} per ottenere la versione delle \textit{capabilities}
7016 \item[\errcode{EINVAL}] si è specificato un valore non valido per uno dei
7017 campi di \param{hdrp}, in particolare una versione non valida della
7018 versione delle \textit{capabilities}.
7019 \item[\errcode{EPERM}] si è tentato di aggiungere una capacità nell'insieme
7020 delle \textit{capabilities} permesse, o di impostare una capacità non
7021 presente nell'insieme di quelle permesse negli insieme delle effettive o
7022 ereditate, o si è cercato di impostare una \textit{capability} di un altro
7023 processo senza avare \const{CAP\_SETPCAP}.
7024 \item[\errcode{ESRCH}] si è fatto riferimento ad un processo inesistente.
7029 Queste due funzioni prendono come argomenti due tipi di dati dedicati,
7030 definiti come puntatori a due strutture specifiche di Linux, illustrate in
7031 fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct}. Per un certo periodo di tempo era anche
7032 indicato che per poterle utilizzare fosse necessario che la macro
7033 \macro{\_POSIX\_SOURCE} risultasse non definita (ed era richiesto di inserire
7034 una istruzione \texttt{\#undef \_POSIX\_SOURCE} prima di includere
7035 \headfile{sys/capability.h}) requisito che non risulta più
7036 presente.\footnote{e non è chiaro neanche quanto sia mai stato davvero
7039 \begin{figure}[!htb]
7042 \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
7043 \includestruct{listati/cap_user_header_t.h}
7046 \caption{Definizione delle strutture a cui fanno riferimento i puntatori
7047 \structd{cap\_user\_header\_t} e \structd{cap\_user\_data\_t} usati per
7048 l'interfaccia di gestione di basso livello delle \textit{capabilities}.}
7049 \label{fig:cap_kernel_struct}
7052 Si tenga presente che le strutture di fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct}, come i
7053 prototipi delle due funzioni \func{capget} e \func{capset}, sono soggette ad
7054 essere modificate con il cambiamento del kernel (in particolare i tipi di dati
7055 delle strutture) ed anche se finora l'interfaccia è risultata stabile, non c'è
7056 nessuna assicurazione che questa venga mantenuta,\footnote{viene però
7057 garantito che le vecchie funzioni continuino a funzionare.} Pertanto se si
7058 vogliono scrivere programmi portabili che possano essere eseguiti senza
7059 modifiche o adeguamenti su qualunque versione del kernel è opportuno
7060 utilizzare le interfacce di alto livello che vedremo più avanti.
7062 La struttura a cui deve puntare l'argomento \param{hdrp} serve ad indicare,
7063 tramite il campo \var{pid}, il \ids{PID} del processo del quale si vogliono
7064 leggere o modificare le \textit{capabilities}. Con \func{capset} questo, se si
7065 usano le \textit{file capabilities}, può essere solo 0 o il \ids{PID} del
7066 processo chiamante, che sono equivalenti. Non tratteremo, essendo comunque di
7067 uso irrilevante, il caso in cui, in mancanza di tale supporto, la funzione può
7068 essere usata per modificare le \textit{capabilities} di altri processi, per il
7069 quale si rimanda, se interessati, alla lettura della pagina di manuale.
7071 Il campo \var{version} deve essere impostato al valore della versione delle
7072 stesse usata dal kernel (quello indicato da una delle costanti
7073 \texttt{\_LINUX\_CAPABILITY\_VERSION\_n} di fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct})
7074 altrimenti le funzioni ritorneranno con un errore di \errcode{EINVAL},
7075 restituendo nel campo stesso il valore corretto della versione in uso. La
7076 versione due è comunque deprecata e non deve essere usata, ed il kernel
7077 stamperà un avviso se lo si fa.
7079 I valori delle \textit{capabilities} devono essere passati come maschere
7080 binarie;\footnote{e si tenga presente che i valori di
7081 tab.~\ref{tab:proc_capabilities} non possono essere combinati direttamente,
7082 indicando il numero progressivo del bit associato alla relativa capacità.}
7083 con l'introduzione delle \textit{capabilities} a 64 bit inoltre il
7084 puntatore \param{datap} non può essere più considerato come relativo ad una
7085 singola struttura, ma ad un vettore di due strutture.\footnote{è questo cambio
7086 di significato che ha portato a deprecare la versione 2, che con
7087 \func{capget} poteva portare ad un buffer overflow per vecchie applicazioni
7088 che continuavano a considerare \param{datap} come puntatore ad una singola
7091 Dato che le precedenti funzioni, oltre ad essere specifiche di Linux, non
7092 garantiscono la stabilità nell'interfaccia, è sempre opportuno effettuare la
7093 gestione delle \textit{capabilities} utilizzando le funzioni di libreria a
7094 questo dedicate. Queste funzioni, che seguono quanto previsto nelle bozze
7095 dello standard POSIX.1e, non fanno parte della \acr{glibc} e sono fornite in
7096 una libreria a parte,\footnote{la libreria è \texttt{libcap2}, nel caso di
7097 Debian può essere installata con il pacchetto omonimo.} pertanto se un
7098 programma le utilizza si dovrà indicare esplicitamente al compilatore l'uso
7099 della suddetta libreria attraverso l'opzione \texttt{-lcap}.
7101 \itindbeg{capability~state}
7103 Le funzioni dell'interfaccia alle \textit{capabilities} definite nelle bozze
7104 dello standard POSIX.1e prevedono l'uso di un tipo di dato opaco,
7105 \type{cap\_t}, come puntatore ai dati mantenuti nel cosiddetto
7106 \textit{capability state},\footnote{si tratta in sostanza di un puntatore ad
7107 una struttura interna utilizzata dalle librerie, i cui campi non devono mai
7108 essere acceduti direttamente.} in sono memorizzati tutti i dati delle
7109 \textit{capabilities}.
7111 In questo modo è possibile mascherare i dettagli della gestione di basso
7112 livello, che potranno essere modificati senza dover cambiare le funzioni
7113 dell'interfaccia, che fanno riferimento soltanto ad oggetti di questo tipo.
7114 L'interfaccia pertanto non soltanto fornisce le funzioni per modificare e
7115 leggere le \textit{capabilities}, ma anche quelle per gestire i dati
7116 attraverso i \textit{capability state}, che presentano notevoli affinità,
7117 essendo parte di bozze dello stesso standard, con quelle già viste per le ACL.
7119 La prima funzione dell'interfaccia è quella che permette di inizializzare un
7120 \textit{capability state}, allocando al contempo la memoria necessaria per i
7121 relativi dati. La funzione è \funcd{cap\_init} ed il suo prototipo è:
7124 \fhead{sys/capability.h}
7125 \fdecl{cap\_t cap\_init(void)}
7126 \fdesc{Crea ed inizializza un \textit{capability state}.}
7129 {La funzione ritorna un \textit{capability state} in caso di successo e
7130 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} potrà assumere solo il
7131 valore \errval{ENOMEM}. }
7134 La funzione restituisce il puntatore \type{cap\_t} ad uno stato inizializzato
7135 con tutte le \textit{capabilities} azzerate. In caso di errore (cioè quando
7136 non c'è memoria sufficiente ad allocare i dati) viene restituito \val{NULL}
7137 ed \var{errno} viene impostata a \errval{ENOMEM}.
7139 La memoria necessaria a mantenere i dati viene automaticamente allocata da
7140 \func{cap\_init}, ma dovrà essere disallocata esplicitamente quando non è più
7141 necessaria utilizzando, per questo l'interfaccia fornisce una apposita
7142 funzione, \funcd{cap\_free}, il cui prototipo è:
7145 \fhead{sys/capability.h}
7146 \fdecl{int cap\_free(void *obj\_d)}
7147 \fdesc{Disalloca la memoria allocata per i dati delle \textit{capabilities}..}
7150 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
7151 caso \var{errno} potrà assumere solo il valore \errval{EINVAL}.
7156 La funzione permette di liberare la memoria allocata dalle altre funzioni
7157 della libreria sia per un \textit{capability state}, nel qual caso l'argomento
7158 sarà un dato di tipo \type{cap\_t}, che per una descrizione testuale dello
7159 stesso,\footnote{cioè quanto ottenuto tramite la funzione
7160 \func{cap\_to\_text}.} nel qual caso l'argomento sarà un dato di tipo
7161 \texttt{char *}. Per questo motivo l'argomento \param{obj\_d} è dichiarato
7162 come \texttt{void *}, per evitare la necessità di eseguire un \textit{cast},
7163 ma dovrà comunque corrispondere ad un puntatore ottenuto tramite le altre
7164 funzioni della libreria, altrimenti la funzione fallirà con un errore di
7167 Infine si può creare una copia di un \textit{capability state} ottenuto in
7168 precedenza tramite la funzione \funcd{cap\_dup}, il cui prototipo è:
7171 \fhead{sys/capability.h}
7172 \fdecl{cap\_t cap\_dup(cap\_t cap\_p)}
7173 \fdesc{Duplica un \textit{capability state} restituendone una copia.}
7176 {La funzione ritorna un \textit{capability state} in caso di successo e
7177 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori
7178 \errval{ENOMEM} o \errval{EINVAL} nel loro significato generico.}
7182 La funzione crea una copia del \textit{capability state} posto all'indirizzo
7183 \param{cap\_p} che si è passato come argomento, restituendo il puntatore alla
7184 copia, che conterrà gli stessi valori delle \textit{capabilities} presenti
7185 nell'originale. La memoria necessaria viene allocata automaticamente dalla
7186 funzione. Una volta effettuata la copia i due \textit{capability state}
7187 potranno essere modificati in maniera completamente indipendente, ed alla fine
7188 delle operazioni si dovrà disallocare anche la copia, oltre all'originale.
7190 Una seconda classe di funzioni di servizio previste dall'interfaccia sono
7191 quelle per la gestione dei dati contenuti all'interno di un \textit{capability
7192 state}; la prima di queste è \funcd{cap\_clear}, il cui prototipo è:
7195 \fhead{sys/capability.h}
7196 \fdecl{int cap\_clear(cap\_t cap\_p)}
7197 \fdesc{Inizializza un \textit{capability state} cancellando tutte le
7198 \textit{capabilities}.}
7201 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
7202 caso \var{errno} potrà assumere solo il valore \errval{EINVAL}.
7206 La funzione si limita ad azzerare tutte le \textit{capabilities} presenti nel
7207 \textit{capability state} all'indirizzo \param{cap\_p} passato come argomento,
7208 restituendo uno stato \textsl{vuoto}, analogo a quello che si ottiene nella
7209 creazione con \func{cap\_init}.
7211 Una variante di \func{cap\_clear} è \funcd{cap\_clear\_flag} che cancella da
7212 un \textit{capability state} tutte le \textit{capabilities} di un certo
7213 insieme fra quelli elencati a pag.~\pageref{sec:capabilities_set}, il suo
7217 \fhead{sys/capability.h}
7218 \fdecl{int cap\_clear\_flag(cap\_t cap\_p, cap\_flag\_t flag)}
7219 \fdesc{Cancella delle \textit{capabilities} da un \textit{capability state}.}
7222 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
7223 caso \var{errno} potrà assumere solo il valore \errval{EINVAL}.
7227 La funzione richiede che si indichi quale degli insiemi si intente cancellare
7228 da \param{cap\_p} con l'argomento \param{flag}. Questo deve essere specificato
7229 con una variabile di tipo \type{cap\_flag\_t} che può assumere
7230 esclusivamente\footnote{si tratta in effetti di un tipo enumerato, come si può
7231 verificare dalla sua definizione che si trova in
7232 \headfile{sys/capability.h}.} uno dei valori illustrati in
7233 tab.~\ref{tab:cap_set_identifier}.
7238 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
7240 \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
7243 \const{CAP\_EFFECTIVE} & Capacità dell'insieme \textsl{effettivo}.\\
7244 \const{CAP\_PERMITTED} & Capacità dell'insieme \textsl{permesso}.\\
7245 \const{CAP\_INHERITABLE}& Capacità dell'insieme \textsl{ereditabile}.\\
7248 \caption{Valori possibili per il tipo di dato \type{cap\_flag\_t} che
7249 identifica gli insiemi delle \textit{capabilities}.}
7250 \label{tab:cap_set_identifier}
7253 Si possono inoltre confrontare in maniera diretta due diversi
7254 \textit{capability state} con la funzione \funcd{cap\_compare}; il suo
7258 \fhead{sys/capability.h}
7259 \fdecl{int cap\_compare(cap\_t cap\_a, cap\_t cap\_b)}
7260 \fdesc{Confronta due \textit{capability state}.}
7263 {La funzione ritorna $0$ se i \textit{capability state} sono identici
7264 ed un valore positivo se differiscono, non sono previsti errori.}
7268 La funzione esegue un confronto fra i due \textit{capability state} passati
7269 come argomenti e ritorna in un valore intero il risultato, questo è nullo se
7270 sono identici o positivo se vi sono delle differenze. Il valore di ritorno
7271 della funzione consente inoltre di per ottenere ulteriori informazioni su
7272 quali sono gli insiemi di \textit{capabilities} che risultano differenti. Per
7273 questo si può infatti usare la apposita macro \macro{CAP\_DIFFERS}:
7278 \fhead{sys/capability.h}
7279 \fdecl{int \macro{CAP\_DIFFERS}(value, flag)}
7280 \fdesc{Controlla lo stato di eventuali differenze delle \textit{capabilities}
7281 nell'insieme \texttt{flag}.}
7286 La macro richiede che si passi nell'argomento \texttt{value} il risultato
7287 della funzione \func{cap\_compare} e in \texttt{flag} l'indicazione (coi
7288 valori di tab.~\ref{tab:cap_set_identifier}) dell'insieme che si intende
7289 controllare; restituirà un valore diverso da zero se le differenze rilevate da
7290 \func{cap\_compare} sono presenti nell'insieme indicato.
7292 Per la gestione dei singoli valori delle \textit{capabilities} presenti in un
7293 \textit{capability state} l'interfaccia prevede due funzioni specifiche,
7294 \funcd{cap\_get\_flag} e \funcd{cap\_set\_flag}, che permettono
7295 rispettivamente di leggere o impostare il valore di una capacità all'interno
7296 in uno dei tre insiemi già citati; i rispettivi prototipi sono:
7299 \fhead{sys/capability.h}
7300 \fdecl{int cap\_get\_flag(cap\_t cap\_p, cap\_value\_t cap, cap\_flag\_t
7302 \phantom{int cap\_get\_flag(}cap\_flag\_value\_t *value\_p)}
7303 \fdesc{Legge il valore di una \textit{capability}.}
7304 \fdecl{int cap\_set\_flag(cap\_t cap\_p, cap\_flag\_t flag, int ncap,
7305 cap\_value\_t *caps, \\
7306 \phantom{int cap\_set\_flag(}cap\_flag\_value\_t value)}
7307 \fdesc{Imposta il valore di una \textit{capability}.}
7310 {Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
7311 caso \var{errno} potrà assumere solo il valore \errval{EINVAL}.
7315 In entrambe le funzioni l'argomento \param{cap\_p} indica il puntatore al
7316 \textit{capability state} su cui operare, mentre l'argomento \param{flag}
7317 indica su quale dei tre insiemi si intende operare, sempre con i valori di
7318 tab.~\ref{tab:cap_set_identifier}. La capacità che si intende controllare o
7319 impostare invece deve essere specificata attraverso una variabile di tipo
7320 \type{cap\_value\_t}, che può prendere come valore uno qualunque di quelli
7321 riportati in tab.~\ref{tab:proc_capabilities}, in questo caso però non è
7322 possibile combinare diversi valori in una maschera binaria, una variabile di
7323 tipo \type{cap\_value\_t} può indicare una sola capacità.\footnote{in
7324 \headfile{sys/capability.h} il tipo \type{cap\_value\_t} è definito come
7325 \ctyp{int}, ma i valori validi sono soltanto quelli di
7326 tab.~\ref{tab:proc_capabilities}.}
7328 Infine lo stato di una capacità è descritto ad una variabile di tipo
7329 \type{cap\_flag\_value\_t}, che a sua volta può assumere soltanto
7330 uno\footnote{anche questo è un tipo enumerato.} dei valori di
7331 tab.~\ref{tab:cap_value_type}.
7336 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
7338 \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
7341 \const{CAP\_CLEAR}& La capacità non è impostata.\\
7342 \const{CAP\_SET} & La capacità è impostata.\\
7345 \caption{Valori possibili per il tipo di dato \type{cap\_flag\_value\_t} che
7346 indica lo stato di una capacità.}
7347 \label{tab:cap_value_type}
7350 La funzione \func{cap\_get\_flag} legge lo stato della capacità indicata
7351 dall'argomento \param{cap} all'interno dell'insieme indicato dall'argomento
7352 \param{flag} e lo restituisce come \textit{value result argument} nella
7353 variabile puntata dall'argomento \param{value\_p}. Questa deve essere di tipo
7354 \type{cap\_flag\_value\_t} ed assumerà uno dei valori di
7355 tab.~\ref{tab:cap_value_type}. La funzione consente pertanto di leggere solo
7356 lo stato di una capacità alla volta.
7358 La funzione \func{cap\_set\_flag} può invece impostare in una sola chiamata
7359 più \textit{capabilities}, anche se solo all'interno dello stesso insieme ed
7360 allo stesso valore. Per questo motivo essa prende un vettore di valori di tipo
7361 \type{cap\_value\_t} nell'argomento \param{caps}, la cui dimensione viene
7362 specificata dall'argomento \param{ncap}. Il tipo di impostazione da eseguire
7363 (cancellazione o attivazione) per le capacità elencate in \param{caps} viene
7364 indicato dall'argomento \param{value} sempre con i valori di
7365 tab.~\ref{tab:cap_value_type}.
7367 Per semplificare la gestione delle \textit{capabilities} l'interfaccia prevede
7368 che sia possibile utilizzare anche una rappresentazione testuale del contenuto
7369 di un \textit{capability state} e fornisce le opportune funzioni di
7370 gestione;\footnote{entrambe erano previste dalla bozza dello standard
7371 POSIX.1e.} la prima di queste, che consente di ottenere la rappresentazione
7372 testuale, è \funcd{cap\_to\_text}, il cui prototipo è:
7375 \fhead{sys/capability.h}
7376 \fdecl{char *cap\_to\_text(cap\_t caps, ssize\_t *length\_p)}
7377 \fdesc{Genera una visualizzazione testuale delle \textit{capabilities}.}
7380 {La funzione ritorna un puntatore alla stringa con la descrizione delle
7381 \textit{capabilities} in caso di successo e \val{NULL} per un errore, nel
7382 qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EINVAL} o \errval{ENOMEM}
7383 nel loro significato generico.}
7386 La funzione ritorna l'indirizzo di una stringa contente la descrizione
7387 testuale del contenuto del \textit{capability state} \param{caps} passato come
7388 argomento, e, qualora l'argomento \param{length\_p} sia diverso da \val{NULL},
7389 restituisce come \textit{value result argument} nella variabile intera da
7390 questo puntata la lunghezza della stringa. La stringa restituita viene
7391 allocata automaticamente dalla funzione e pertanto dovrà essere liberata con
7394 La rappresentazione testuale, che viene usata anche dai programmi di gestione a
7395 riga di comando, prevede che lo stato venga rappresentato con una stringa di
7396 testo composta da una serie di proposizioni separate da spazi, ciascuna delle
7397 quali specifica una operazione da eseguire per creare lo stato finale. Nella
7398 rappresentazione si fa sempre conto di partire da uno stato in cui tutti gli
7399 insiemi sono vuoti e si provvede a impostarne i contenuti.
7401 Ciascuna proposizione è nella forma di un elenco di capacità, espresso con i
7402 nomi di tab.~\ref{tab:proc_capabilities} separati da virgole, seguito da un
7403 operatore, e dall'indicazione degli insiemi a cui l'operazione si applica. I
7404 nomi delle capacità possono essere scritti sia maiuscoli che minuscoli, viene
7405 inoltre riconosciuto il nome speciale \texttt{all} che è equivalente a
7406 scrivere la lista completa. Gli insiemi sono identificati dalle tre lettere
7407 iniziali: ``\texttt{p}'' per il \textit{permitted}, ``\texttt{i}'' per
7408 l'\textit{inheritable} ed ``\texttt{e}'' per l'\textit{effective} che devono
7409 essere sempre minuscole, e se ne può indicare più di uno.
7411 Gli operatori possibili sono solo tre: ``\texttt{+}'' che aggiunge le capacità
7412 elencate agli insiemi indicati, ``\texttt{-}'' che le toglie e ``\texttt{=}''
7413 che le assegna esattamente. I primi due richiedono che sia sempre indicato sia
7414 un elenco di capacità che gli insiemi a cui esse devono applicarsi, e
7415 rispettivamente attiveranno o disattiveranno le capacità elencate nell'insieme
7416 o negli insiemi specificati, ignorando tutto il resto. I due operatori possono
7417 anche essere combinati nella stessa proposizione, per aggiungere e togliere le
7418 capacità dell'elenco da insiemi diversi.
7420 L'assegnazione si applica invece su tutti gli insiemi allo stesso tempo,
7421 pertanto l'uso di ``\texttt{=}'' è equivalente alla cancellazione preventiva
7422 di tutte le capacità ed alla impostazione di quelle elencate negli insiemi
7423 specificati, questo significa che in genere lo si usa una sola volta
7424 all'inizio della stringa. In tal caso l'elenco delle capacità può non essere
7425 indicato e viene assunto che si stia facendo riferimento a tutte quante senza
7426 doverlo scrivere esplicitamente.
7428 Come esempi avremo allora che un processo non privilegiato di un utente, che
7429 non ha nessuna capacità attiva, avrà una rappresentazione nella forma
7430 ``\texttt{=}'' che corrisponde al fatto che nessuna capacità viene assegnata a
7431 nessun insieme (vale la cancellazione preventiva), mentre un processo con
7432 privilegi di amministratore avrà una rappresentazione nella forma
7433 ``\texttt{=ep}'' in cui tutte le capacità vengono assegnate agli insiemi
7434 \textit{permitted} ed \textit{effective} (e l'\textit{inheritable} è ignorato
7435 in quanto per le regole viste a pag.~\ref{sec:capability-uid-transition} le
7436 capacità verranno comunque attivate attraverso una \func{exec}). Infine, come
7437 esempio meno banale dei precedenti, otterremo per \texttt{init} una
7438 rappresentazione nella forma ``\texttt{=ep cap\_setpcap-e}'' dato che come
7439 accennato tradizionalmente \const{CAP\_SETPCAP} è sempre stata rimossa da
7442 Viceversa per ottenere un \textit{capability state} dalla sua rappresentazione
7443 testuale si può usare la funzione \funcd{cap\_from\_text}, il cui prototipo è:
7446 \fhead{sys/capability.h}
7447 \fdecl{cap\_t cap\_from\_text(const char *string)}
7448 \fdesc{Crea un \textit{capability state} dalla sua rappresentazione testuale.}
7451 {La funzione ritorna un \textit{capability state} in caso di successo e
7452 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori
7453 \errval{EINVAL} o \errval{ENOMEM} nel loro significato generico.}
7457 La funzione restituisce il puntatore ad un \textit{capability state}
7458 inizializzato con i valori indicati nella stringa \param{string} che ne
7459 contiene la rappresentazione testuale. La memoria per il \textit{capability
7460 state} viene allocata automaticamente dalla funzione e dovrà essere liberata
7461 con \func{cap\_free}.
7463 Alle due funzioni citate se ne aggiungono altre due che consentono di
7464 convertire i valori delle costanti di tab.~\ref{tab:proc_capabilities} nelle
7465 stringhe usate nelle rispettive rappresentazioni e viceversa. Le due funzioni,
7466 \funcd{cap\_to\_name} e \funcd{cap\_from\_name}, sono estensioni specifiche di
7467 Linux ed i rispettivi prototipi sono:
7470 \fhead{sys/capability.h}
7471 \fdecl{char *cap\_to\_name(cap\_value\_t cap)}
7472 \fdesc{Converte il valore numerico di una \textit{capabilities} alla sua
7473 rappresentazione testuale.}
7474 \fdecl{int cap\_from\_name(const char *name, cap\_value\_t *cap\_p)}
7476 \fdesc{Converte la rappresentazione testuale di una \textit{capabilities} al
7477 suo valore numerico.}
7480 {La funzione \func{cap\_to\_name} ritorna un puntatore ad una stringa in caso
7481 di successo e \val{NULL} per un errore, mentre \func{cap\_to\_name} ritorna
7482 $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, per entrambe in caso di errore
7483 \var{errno} assumerà i valori \errval{EINVAL} o \errval{ENOMEM} nel loro
7484 significato generico.
7488 La prima funzione restituisce la stringa (allocata automaticamente e che dovrà
7489 essere liberata con \func{cap\_free}) che corrisponde al valore della
7490 capacità \param{cap}, mentre la seconda restituisce nella variabile puntata
7491 da \param{cap\_p}, come \textit{value result argument}, il valore della
7492 capacità rappresentata dalla stringa \param{name}.
7494 Fin quei abbiamo trattato solo le funzioni di servizio relative alla
7495 manipolazione dei \textit{capability state} come strutture di dati;
7496 l'interfaccia di gestione prevede però anche le funzioni per trattare le
7497 \textit{capabilities} presenti nei processi. La prima di queste funzioni è
7498 \funcd{cap\_get\_proc} che consente la lettura delle \textit{capabilities} del
7499 processo corrente, il suo prototipo è:
7502 \fhead{sys/capability.h}
7503 \fdecl{cap\_t cap\_get\_proc(void)}
7504 \fdesc{Legge le \textit{capabilities} del processo corrente.}
7507 {La funzione ritorna un \textit{capability state} in caso di successo e
7508 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori
7509 \errval{EINVAL}, \errval{EPERM} o \errval{ENOMEM} nel loro significato
7513 La funzione legge il valore delle \textit{capabilities} associate al processo
7514 da cui viene invocata, restituendo il risultato tramite il puntatore ad un
7515 \textit{capability state} contenente tutti i dati che provvede ad allocare
7516 autonomamente e che di nuovo occorrerà liberare con \func{cap\_free} quando
7517 non sarà più utilizzato.
7519 Se invece si vogliono leggere le \textit{capabilities} di un processo
7520 specifico occorre usare la funzione \funcd{cap\_get\_pid}, il cui
7521 prototipo\footnote{su alcune pagine di manuale la funzione è descritta con un
7522 prototipo sbagliato, che prevede un valore di ritorno di tipo \type{cap\_t},
7523 ma il valore di ritorno è intero, come si può verificare anche dalla
7524 dichiarazione della stessa in \headfile{sys/capability.h}.} è:
7527 \fhead{sys/capability.h}
7528 \fdecl{cap\_t cap\_get\_pid(pid\_t pid)}
7529 \fdesc{Legge le \textit{capabilities} di un processo.}
7532 {La funzione ritorna un \textit{capability state} in caso di successo e
7533 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori
7534 \errval{ESRCH} o \errval{ENOMEM} nel loro significato generico. }
7537 La funzione legge il valore delle \textit{capabilities} del processo indicato
7538 con l'argomento \param{pid}, e restituisce il risultato tramite il puntatore
7539 ad un \textit{capability state} contenente tutti i dati che provvede ad
7540 allocare autonomamente e che al solito deve essere disallocato con
7541 \func{cap\_free}. Qualora il processo indicato non esista si avrà un errore di
7542 \errval{ESRCH}. Gli stessi valori possono essere letti direttamente nel
7543 filesystem \textit{proc}, nei file \texttt{/proc/<pid>/status}; ad esempio per
7544 \texttt{init} si otterrà qualcosa del tipo:
7546 piccardi@hain:~/gapil$ \textbf{cat /proc/1/status}
7548 CapInh: 0000000000000000
7549 CapPrm: 00000000fffffeff
7550 CapEff: 00000000fffffeff
7555 \itindend{capability~state}
7557 Infine per impostare le \textit{capabilities} del processo corrente (nella
7558 bozza dello standard POSIX.1e non esiste una funzione che permetta di cambiare
7559 le \textit{capabilities} di un altro processo) si deve usare la funzione
7560 \funcd{cap\_set\_proc}, il cui prototipo è:
7563 \fhead{sys/capability.h}
7564 \fdecl{int cap\_set\_proc(cap\_t cap\_p)}
7565 \fdesc{Imposta le \textit{capabilities} del processo corrente.}
7568 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
7569 caso \var{errno} assumerà i valori:
7571 \item[\errcode{EPERM}] si è cercato di attivare una capacità non permessa.
7572 \end{errlist} ed inoltre \errval{EINVAL} nel suo significato generico.}
7575 La funzione modifica le \textit{capabilities} del processo corrente secondo
7576 quanto specificato con l'argomento \param{cap\_p}, posto che questo sia
7577 possibile nei termini spiegati in precedenza (non sarà ad esempio possibile
7578 impostare capacità non presenti nell'insieme di quelle permesse).
7580 In caso di successo i nuovi valori saranno effettivi al ritorno della
7581 funzione, in caso di fallimento invece lo stato delle capacità resterà
7582 invariato. Si tenga presente che \textsl{tutte} le capacità specificate
7583 tramite \param{cap\_p} devono essere permesse; se anche una sola non lo è la
7584 funzione fallirà, e per quanto appena detto, lo stato delle
7585 \textit{capabilities} non verrà modificato (neanche per le parti eventualmente
7588 Oltre a queste funzioni su Linux sono presenti due ulteriori funzioni,
7589 \funcm{capgetp} e \funcm{capsetp}, che svolgono un compito analogo. Queste
7590 funzioni risalgono alla implementazione iniziale delle \textit{capabilities}
7591 ed in particolare \funcm{capsetp} consentirebbe anche, come possibile in quel
7592 caso, di cambiare le capacità di un altro processo. Le due funzioni oggi sono
7593 deprecate e pertanto eviteremo di trattarle, per chi fosse interessato si
7594 rimanda alla lettura della loro pagina di manuale.
7596 Come esempio di utilizzo di queste funzioni nei sorgenti allegati alla guida
7597 si è distribuito il programma \texttt{getcap.c}, che consente di leggere le
7598 \textit{capabilities} del processo corrente\footnote{vale a dire di sé stesso,
7599 quando lo si lancia, il che può sembrare inutile, ma serve a mostrarci quali
7600 sono le \textit{capabilities} standard che ottiene un processo lanciato
7601 dalla riga di comando.} o tramite l'opzione \texttt{-p}, quelle di un
7602 processo qualunque il cui \ids{PID} viene passato come parametro dell'opzione.
7604 \begin{figure}[!htbp]
7605 \footnotesize \centering
7606 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
7607 \includecodesample{listati/getcap.c}
7610 \caption{Corpo principale del programma \texttt{getcap.c}.}
7611 \label{fig:proc_getcap}
7614 La sezione principale del programma è riportata in fig.~\ref{fig:proc_getcap},
7615 e si basa su una condizione sulla variabile \var{pid} che se si è usato
7616 l'opzione \texttt{-p} è impostata (nella sezione di gestione delle opzioni,
7617 che si è tralasciata) al valore del \ids{PID} del processo di cui si vuole
7618 leggere le \textit{capabilities} e nulla altrimenti. Nel primo caso
7619 (\texttt{\small 1-6}) si utilizza (\texttt{\small 2}) \func{cap\_get\_proc}
7620 per ottenere lo stato delle capacità del processo, nel secondo (\texttt{\small
7621 7-13}) si usa invece \func{cap\_get\_pid} (\texttt{\small 8}) per leggere
7622 il valore delle capacità del processo indicato.
7624 Il passo successivo è utilizzare (\texttt{\small 15}) \func{cap\_to\_text} per
7625 tradurre in una stringa lo stato, e poi (\texttt{\small 16}) stamparlo; infine
7626 (\texttt{\small 18-19}) si libera la memoria allocata dalle precedenti
7627 funzioni con \func{cap\_free} per poi ritornare dal ciclo principale della
7630 \itindend{capabilities}
7632 % TODO vedi http://lwn.net/Articles/198557/ e
7633 % http://www.madore.org/~david/linux/newcaps/
7637 \subsection{La gestione dei {chroot}}
7638 \label{sec:file_chroot}
7640 % TODO: valutare se introdurre una nuova sezione sulle funzionalità di
7641 % sicurezza avanzate, con dentro chroot SELinux e AppArmor, Tomoyo, Smack,
7644 % TODO: spostare chroot e le funzioni affini relative ai container da qualche
7645 % parte diversa se è il caso.
7647 % TODO Inheriting capabilities vedi http://lwn.net/Articles/632520/ eambient
7648 % capabilities introdotte con il kernel 4.3, vedi
7649 % http://git.kernel.org/cgit/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/commit/?id=58319057b7847667f0c9585b9de0e8932b0fdb08
7651 Benché non abbia niente a che fare con permessi, utenti e gruppi, la funzione
7652 \func{chroot} viene usata spesso per restringere le capacità di accesso di un
7653 programma ad una sezione limitata del filesystem, per cui ne parleremo in
7656 Come accennato in sez.~\ref{sec:proc_fork} ogni processo oltre ad una
7657 directory di lavoro, ha anche una directory \textsl{radice}\footnote{entrambe
7658 sono contenute in due campi (rispettivamente \var{pwd} e \var{root}) di
7659 \kstruct{fs\_struct}; vedi fig.~\ref{fig:proc_task_struct}.} che, pur
7660 essendo di norma corrispondente alla radice dell'albero dei file dell'intero
7661 sistema, ha per il processo il significato specifico di directory rispetto
7662 alla quale vengono risolti i \itindsub{pathname}{assoluto}\textit{pathname}
7663 assoluti.\footnote{cioè quando un processo chiede la risoluzione di un
7664 \textit{pathname}, il kernel usa sempre questa directory come punto di
7665 partenza.} Il fatto che questo valore sia specificato per ogni processo apre
7666 allora la possibilità di modificare le modalità di risoluzione dei
7667 \itindsub{pathname}{assoluto} \textit{pathname} assoluti da parte di un
7668 processo cambiando questa directory, così come si fa coi
7669 \itindsub{pathname}{relativo} \textit{pathname} relativi cambiando la
7670 directory di lavoro.
7672 Normalmente la directory radice di un processo coincide con la radice generica
7673 dell'albero dei file, che è la directory che viene montata direttamente dal
7674 kernel all'avvio secondo quanto illustrato in sez.~\ref{sec:file_pathname}.
7675 Questo avviene perché, come visto in sez.~\ref{cha:process_handling} la
7676 directory radice di un processo viene ereditata dal padre attraverso una
7677 \func{fork} e mantenuta attraverso una \func{exec}, e siccome tutti i processi
7678 derivano da \cmd{init}, che ha come radice quella montata dal kernel, questa
7681 In certe situazioni però è utile poter impedire che un processo possa accedere
7682 a tutto l'albero dei file iniziale; per far questo si può cambiare la sua
7683 directory radice con la funzione di sistema \funcd{chroot}, il cui prototipo
7688 \fdecl{int chroot(const char *path)}
7689 \fdesc{Cambia la directory radice del processo.}
7692 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
7693 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
7695 \item[\errcode{EPERM}] non si hanno i privilegi di amministratore.
7697 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
7698 \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR}, \errval{EACCES}, \errval{ELOOP};
7699 \errval{EROFS} e \errval{EIO} nel loro significato generico.}
7702 La funzione imposta la directory radice del processo a quella specificata da
7703 \param{path} (che ovviamente deve esistere) ed ogni
7704 \itindsub{pathname}{assoluto} \textit{pathname} assoluto usato dalle funzioni
7705 chiamate nel processo sarà risolto a partire da essa, rendendo impossibile
7706 accedere alla parte di albero sovrastante. Si ha così quella che viene
7707 chiamata una \textit{chroot jail}, in quanto il processo non può più accedere
7708 a file al di fuori della sezione di albero in cui è stato
7709 \textsl{imprigionato}.
7711 Solo un processo con i privilegi di amministratore può usare questa
7712 funzione,\footnote{più precisamente se possiede la capacità
7713 \const{CAP\_SYS\_CHROOT}.} e la nuova radice, per quanto detto in
7714 sez.~\ref{sec:proc_fork}, sarà ereditata da tutti i suoi processi figli. Si
7715 tenga presente però che la funzione non cambia la directory di lavoro del
7716 processo, che potrebbe restare fuori dalla \textit{chroot jail}.
7718 Questo è il motivo per cui la funzione è efficace nel restringere un processo
7719 ad un ramo di albero solo se dopo averla eseguita si cedono i privilegi di
7720 amministratore. Infatti se per un qualunque motivo il processo resta con la
7721 sua directory di lavoro al di fuori dalla \textit{chroot jail}, potrà accedere
7722 a tutto il resto del filesystem usando \itindsub{pathname}{relativo} dei
7723 \textit{pathname} relativi, dato che in tal caso è possibile, grazie all'uso
7724 di ``\texttt{..}'', risalire all'indietro fino alla radice effettiva
7725 dell'albero dei file.
7727 Potrebbe sembrare che per risolvere il problema sia sufficiente ricordarsi di
7728 eseguire preventivamente anche una \func{chdir} sulla directory su cui si
7729 andrà ad eseguire \func{chroot}, così da assicurarsi che le directory di
7730 lavoro sia all'interno della \textit{chroot jail}. Ma se ad un processo
7731 restano i privilegi di amministratore esso potrà comunque portare la sua
7732 directory di lavoro fuori dalla \textit{chroot jail} in cui si trova. Basterà
7733 infatti eseguire di nuovo \func{chroot} su una qualunque directory contenuta
7734 nell'attuale directory di lavoro perché quest'ultima risulti al di fuori della
7735 nuova \textit{chroot jail}. Per questo motivo l'uso di questa funzione non ha
7736 molto senso quando un processo di cui si vuole limitare l'accesso necessita
7737 comunque dei privilegi di amministratore per le sue normali operazioni.
7739 Nonostante queste limitazioni la funzione risulta utile qualora la si possa
7740 applicare correttamente cedendo completamente i privilegi di amministratore
7741 una volta eseguita. Ed esempio caso tipico di uso di \func{chroot} è quello
7742 di un server FTP anonimo in si vuole che il server veda solo i file che deve
7743 trasferire. In tal caso si esegue una \func{chroot} sulla directory che
7744 contiene i file, che il server dovrà in grado di leggere come utente
7745 ordinario, e poi si cedono tutti i privilegi di amministratore. Si tenga
7746 presente però che in casi come questo occorrerà fornire all'interno della
7747 \textit{chroot jail} un accesso anche a tutti i file (in genere programmi e
7748 librerie) di cui il server potrebbe avere bisogno.
7751 % LocalWords: sez like filesystem unlink MacOS Windows VMS inode kernel unistd
7752 % LocalWords: int const char oldpath newpath errno EXDEV EPERM st Smack SysV
7753 % LocalWords: EEXIST EMLINK EACCES ENAMETOOLONG ENOTDIR EFAULT ENOMEM EROFS ls
7754 % LocalWords: ELOOP ENOSPC EIO pathname nlink stat vfat fsck EISDIR ENOENT cap
7755 % LocalWords: POSIX socket fifo sticky root system call count crash init linux
7756 % LocalWords: descriptor remove rename rmdir stdio glibc libc NFS DT obj dup
7757 % LocalWords: ENOTEMPTY EBUSY mount point EINVAL soft symbolic tab symlink fig
7758 % LocalWords: dangling access chdir chmod chown creat exec lchown lstat mkdir
7759 % LocalWords: mkfifo mknod opendir pathconf readlink truncate path buff size
7760 % LocalWords: grub bootloader grep MAXSYMLINKS cat VFS sys dirname fcntl tv Py
7761 % LocalWords: dev umask IFREG IFBLK IFCHR IFIFO SVr sgid BSD SVID NULL from to
7762 % LocalWords: stream dirent EMFILE ENFILE dirfd SOURCE fchdir readdir struct
7763 % LocalWords: EBADF namlen HAVE thread entry result value argument fileno ext
7764 % LocalWords: name TYPE OFF RECLEN UNKNOWN REG SOCK CHR BLK type IFTODT DTTOIF
7765 % LocalWords: DTYPE off reclen seekdir telldir void rewinddir closedir select
7766 % LocalWords: namelist compar malloc qsort alphasort versionsort strcoll myls
7767 % LocalWords: strcmp direntry while current working home shell pwd get stddef
7768 % LocalWords: getcwd ERANGE getwd change fd race condition tmpnam getfacl mark
7769 % LocalWords: string tmpdir TMP tempnam pfx TMPNAME suid tmp EXCL tmpfile pid
7770 % LocalWords: EINTR mktemp mkstemp stlib template filename XXXXXX OpenBSD buf
7771 % LocalWords: mkdtemp fstat filedes nell'header padding ISREG ISDIR ISCHR IFMT
7772 % LocalWords: ISBLK ISFIFO ISLNK ISSOCK IFSOCK IFLNK IFDIR ISUID UID ISGID GID
7773 % LocalWords: ISVTX IRUSR IWUSR IXUSR IRGRP IWGRP IXGRP IROTH IWOTH IXOTH OLD
7774 % LocalWords: blocks blksize holes lseek TRUNC ftruncate ETXTBSY length QCMD
7775 % LocalWords: hole atime read utime mtime write ctime modification leafnode cp
7776 % LocalWords: make fchmod fchown utimbuf times actime modtime Mac owner uid fs
7777 % LocalWords: gid Control List patch mandatory control execute group other all
7778 % LocalWords: effective passwd IGID locking swap saved text IRWXU IRWXG subcmd
7779 % LocalWords: IRWXO capability FSETID mask capabilities chroot jail QUOTAOFF
7780 % LocalWords: FTP filter Attributes Solaris FreeBSD libacl hash at dqblk SYNC
7781 % LocalWords: XFS SELinux namespace attribute security trusted Draft Modules
7782 % LocalWords: attributes mime ADMIN FOWNER libattr lattr getxattr lgetxattr of
7783 % LocalWords: fgetxattr attr ssize ENOATTR ENOTSUP NUL setxattr lsetxattr list
7784 % LocalWords: fsetxattr flags XATTR REPLACE listxattr llistxattr flistxattr by
7785 % LocalWords: removexattr lremovexattr fremovexattr attributename acl GETINFO
7786 % LocalWords: OBJ setfacl len any prefix separator options NUMERIC IDS SMART
7787 % LocalWords: INDENT major number IDE Documentation makedev proc copy LNK long
7788 % LocalWords: euidaccess eaccess delete def tag qualifier permset calendar NOW
7789 % LocalWords: mutt noatime relatime strictatime atim nsec mtim ctim atimensec
7790 % LocalWords: mtimensec utimes timeval futimes lutimes ENOSYS futimens OMIT PR
7791 % LocalWords: utimensat timespec sec futimesat LIDS DAC OVERRIDE SEARCH chattr
7792 % LocalWords: Discrectionary KILL SETGID domain SETUID setuid setreuid SETPCAP
7793 % LocalWords: setresuid setfsuid IMMUTABLE immutable append only BIND SERVICE
7794 % LocalWords: BROADCAST broadcast multicast multicasting RAW PACKET IPC LOCK
7795 % LocalWords: memory mlock mlockall shmctl mmap MODULE RAWIO ioperm iopl PACCT
7796 % LocalWords: ptrace accounting NICE RESOURCE TTY CONFIG hangup vhangup dell'
7797 % LocalWords: LEASE lease SETFCAP AUDIT permitted inherited inheritable AND nn
7798 % LocalWords: bounding execve fork capget capset header hdrp datap ESRCH undef
7799 % LocalWords: version libcap lcap clear ncap caps pag capgetp CapInh CapPrm RT
7800 % LocalWords: fffffeff CapEff getcap scheduling lookup dqinfo SETINFO GETFMT
7801 % LocalWords: NEWNS unshare nice NUMA ioctl journaling close XOPEN fdopendir
7802 % LocalWords: btrfs mkostemp extN ReiserFS JFS Posix usrquota grpquota EDQUOT
7803 % LocalWords: aquota quotacheck limit grace period quotactl cmd caddr addr dqb
7804 % LocalWords: QUOTAON ENODEV ENOPKG ENOTBLK GETQUOTA SETQUOTA SETUSE SETQLIM
7805 % LocalWords: forced allowed sendmail SYSLOG WAKE ALARM CLOCK BOOTTIME dqstats
7806 % LocalWords: REALTIME securebits GETSTATS QFMT curspace curinodes btime itime
7807 % LocalWords: QIF BLIMITS bhardlimit bsoftlimit ILIMITS ihardlimit isoftlimit
7808 % LocalWords: INODES LIMITS USAGE valid dqi IIF BGRACE bgrace IGRACE igrace is
7809 % LocalWords: Python Truelite Srl quotamodule Repository who nell' dall' KEEP
7810 % LocalWords: SECURE KEEPCAPS prctl FIXUP NOROOT LOCKED dell'IPC dell'I IOPRIO
7811 % LocalWords: CAPBSET CLASS IDLE dcookie overflow DIFFERS Virtual everything
7812 % LocalWords: dentry register resolution cache dcache operation llseek poll ln
7813 % LocalWords: multiplexing fsync fasync seek block superblock gapil tex img du
7814 % LocalWords: second linked journaled source filesystemtype unsigned device
7815 % LocalWords: mountflags NODEV ENXIO dummy devfs magic MGC RDONLY NOSUID MOVE
7816 % LocalWords: NOEXEC SYNCHRONOUS REMOUNT MANDLOCK NODIRATIME umount MNT statfs
7817 % LocalWords: fstatfs fstab mntent ino bound orig new setpcap metadati sysfs
7818 % LocalWords: bind DIRSYNC lsattr Hierarchy FHS SHARED UNBINDABLE shared REC
7819 % LocalWords: subtree SILENT log unbindable BUSY EAGAIN EXPIRE DETACH NOFOLLOW
7820 % LocalWords: lazy encfs sshfs setfsent getfsent getfsfile getfsspec endfsent
7821 % LocalWords: setmntent getmntent addmntent endmntent hasmntopt such offsetof
7822 % LocalWords: member scan attack EOVERFLOW BITS blkcnt rdev FDCWD functions
7823 % LocalWords: faccessat grpid lacl AppArmor capsetp mygetfacl
7825 %%% Local Variables:
7827 %%% TeX-master: "gapil"